BIM虚拟施工技术在建设项目管理中的应用探讨
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摘 要 隨着我国计算机水平、互联网技术的日趋成熟与普及，在建设项目管理中出现了新兴的BIM虚拟施工技术。本文首先分析了BIM虚拟施工技术的应用优势，然后在此基础上对该技术在建设项目管理不同阶段的运用进行了探讨，仅供参考。
关键词 BIM技术；施工技术；工程管理
1 BIM虚拟施工技术的应用优势
1.1 可视化
由于建筑工程具有规模大、工程量大、环境复杂且工期较长的特点，所以在进行项目全过程管理时容易出现图纸与实际施工不符的情况，或者由于组织方案不当，容易出现工序混乱。在此情况下，如果沿用过去的纸质管理的传统管理方法，一方面沟通效率较低，另一方面无法达到信息资源传递准确的目标，会进一步造成工程管理的混乱，引起质量、安全等问题。而BIM技术能够很好地规避上述问题，因为通过BIM虚拟技术，可以将原先的纸质化图纸在计算机上呈现出三维立体图形，并且可以在该模型上进行施工模拟，达到可视化管理的效果，方便参建单位在项目全过程中对项目的设计信息、施工信息等进行及时的掌握及沟通交流。相较于传统方式而言，可视化管理可以实现信息交流的即时化，有助于提升项目管理效率，并且还能通过硬件设备与BIM模型相结合，将计算机中的模型数据形成虚拟现实或增强现实的效果，达到所见即所得，提升建设工程项目管理水平。
1.2 协调性
随着城市化进程的不断加快，大量高层建筑拔地而起，而高层建筑的主体结构较传统砖混更为复杂，施工技术及施工难度大，并且，高层建筑需要相当复杂的设备安装等工程系统，不同工程之间的协调难度也相对较大。因此，通过BIM虚拟施工技术，可以将各单项单位工程组合到一个信息模型中，可以满足对复杂施工数据的处理要求，也可以实现多平台共享，各个专业分包都可以利用此模型来进行施工组织和安排，为不同公众的协调配合提供方便，提升了公众协调施工的效率。
1.3 可减少返工与变更
根据相关数据统计，由于建设项目的复杂化，有一部分的建设项目都存在一定程度的返工或设计变更，主要产生的原因有设计原因，也有施工条件变更的原因。在这样的情况下，容易使建设项目的经济成本和工期受到影响，特别对于建设总承包工程，由于上述原因导致的返工成本甚至高达到建设总成本的五分之一。因此，通过引入BIM虚拟施工技术模型，可以在设计阶段就展现了工程的各类资源信息，并且还可以将模型与施工进度、成本管理进行相关联，在正式施工前就能够提前计算出施工成果及成本，能够有效减少返工及设计变更引起的成本损失。
值得一提的是BIM技术还能够提供模型的碰撞检查，在碰撞检查的过程中，计算机会根据设计方案自行计算是否有设计矛盾或者不符合施工的情况，也能够尽量避免后期返工的情况。例如，管道的布置，为了管理与维护的方便，一般在设置管道布置时要充分考虑结构净高的问题，以免到实际施工时，由于净高不够而无法实现设备或管道的安装，届时无论是选择改变结构净高还是重新布置管道路径，都是一个不小的工程量，对整体工程都有着严重的影响，通过BIM虚拟施工技术，就能有效的规避这类情况[1]。
2 BIM虚拟施工技术在建设项目管理中的应用
2.1 设计阶段
根据研究表明，工程项目设计阶段对整个建设工程造价的影响程度达到90%以上，可以说项目设计已经很大程度决定了工程造价，所以对于建设项目全过程管理而言，必须要做好事前控制，重视设计阶段的质量，传统的纸质出图设计或者是CAD图设计，都是只呈现了二维的信息数据，而就算在方案设计阶段，效果图的三维展现也很难体现细节，更无法体现具体的工程量，导致设计与施工脱节的问题时有存在。而BIM虚拟施工技术在设计环节的介入，就可以将项目设计环节中涉及的各类专业信息都整合到一个建筑模型中，并且还能够通过碰撞检查来进行全方位的方案检查，筛选出错误信息便于设计人员进行方案的修改。另外，该模型虽然整合了所有资源，但是也可以进行独立专业的分析，这样就能减少不同专业之间的干扰。与此同时，BIM模型的建立是根据真实设计尺寸来体现，在进行模型检查时，可以根据模型看出建筑体量及模型，将平面图纸无法展现的部位精确地、立体化的展示出来，大大提高了设计人员的准确性和设计效率。
2.2 施工管理阶段
在施工阶段，施工人员根据前期的BIM模型来组织施工，但是一旦发生工艺或环境的变更，往往还是会导致材料费用的变化。由于材料费占整个建设工程成本的60%以上，所以一直以来材料费都是在施工过程中进行成本控制的重要内容。传统施工管理对材料费的控制往往采用“限额领料”，然而在实践过程中，仍然有大量施工企业对材料的消耗量没有进行精确的计算和标准的制定，为了满足工期安排，有的会提前购买或多领物料，造成一定程度的浪费，而有的为了节约避免浪费，少买了材料，又导致无法如期施工，造成人员窝工，无法实现真正精确计量的限额领料。而通过BIM模型，材料管理人员就可以根据工期及模型信息资源的计算，精确到每一天需要用到的材料量，实现真正精确的限额领料。
在进度控制方面，由于BIM-5D技术的成熟，还可以通过软件模拟了解到施工当日应当完成的工程量及累计完成的工作量，方便项目管理人员进行事中控制，纠偏和计划的调整。除此之外，在施工阶段，BIM模型还能够模拟施工期间的资金使用情况，在与工程量做对比的同时，可以让项目管理人员及时掌握资金信息，做好阶段性的结算或者索赔工作。
2.3 造价管理环节
国际上主流的BIM建模软件有欧特克及Revit等，国内除了用上述软件来进行BIM建模之外，还用到清华斯维尔、广联达、鲁班等，随着BIM技术的不断成熟与普及，越来越多的企业加入到BIM技术的研发团队中，例如鸿业、比目鱼等。由于目前清华斯维尔、鲁班及广联达运用BIM技术实行造价管理在市场上有一定的占有率，因此笔者对这三个软件进行了多方面对比（表1）。 目前，上述软件在BIM模型的基础上，还增加了新的与其他信息源相关联的工程，能够实现多维管理，成为BIM-5D技术，有效提高了工程造价管理的规范性、科学性、准确性及效率。例如，在BIM模型中修改某个局部设计，工程量就会随之变动，致使工程造价也会有相应的调整，如果采用传统的模式，经常容易产生漏项引起损失，但是通过信息技术后，BIM-5D与各类信息源相关联，改动一处其他相关信息也会随之调整，大大提高造价的准确性；又如虽然没有设计调整，但是实际采购有价格变动或机械型号调整等情况时，也会导致工程造价的变化，利用上述造价软件及BIM-5D技术，都可以达到实时修改并计算准确的目标。
2.4 竣工验收阶段
结合前期设计的模型信息及在施工过程中产生的各类工程变更信息，在竣工阶段BIM模型涵盖的数据资料是最为完整，最能体现项目实际情况的。因此，竣工验收可充分结合BIM模型，通过模型与实际部位的验收检查，更为直观地看出是否有施工不符合设计要求的情况。另外，在此阶段，还可通过工程量的计算，来对前期施工过程中产生的工程变更进行一一比对，是否满足索赔的要求，及时提出相关索赔。BIM可视化的技术，可以在竣工结算期间避免因工程量计算差异而导致的建设单位与施工单位之间的纠纷问题，简化了相应的竣工结算手续，提升了竣工结算效率。
当完成相关结算手续后，通过该模型，建设单位可以将项目的全过程管理信息记录和导出，对项目的管理水平及效果进行综合评估，并根据最终费用的结算进行对比分析，从各个角度对该项目的投资效益进行评估，并据此建立企业自有数据库，为将来建设或承建其他项目提供信息查询及借鉴作用。
与此同时，在进行竣工验收时，可以将验收信息同步录入到BIM模型中，使該建设项目的模型信息库资源更为完善，并实现长期有效的保存，便于后期运维阶段的查询工作，方便运营维护管理，避免出现信息丢失的情况[2]。
3 结束语
根据目前BIM技术的发展及相关产业技术的不断完善，已经有越来越多的软、硬件可以通过BIM模型来实行对工程项目的管理，并且还能进行高精度的计算，实现项目全过程的随时监控，为项目管理提供庞大的数据来源，便于项目管理者进行决策。在今后的发展中，随着互联网技术和信息技术的升级改革，BIM模型将会与多种技术类型相结合，发挥其更巨大的潜力，为提高工程管理质量及效率奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 宋文博.BIM技术在建设施工项目中的应用研究[D].长春：吉林建筑大学，2018.
[2] 贺嘉诚.BIM技术在建筑施工中的应用探讨[J].工程技术研究，2018，（12）：187-188.
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