BIM技术在工业建筑施工管理中的应用

2021-04-10邵杰祥

工程技术研究 2021年12期

邵杰祥

佛山市房建集团有限公司，广东佛山 528200

1 BIM技术在与施工管理概述

1.1 BIM基本理论

建筑信息模型（BIM）技术完美地使用模型技术，对建筑内容进行模拟，通过数据分析，找出项目建设过程中存在的安全隐患；应用数字化科技，通过特定的软件对数据、信息进行整合，能够形成良好的模拟效果图。BIM技术经过长时间的发展，已经从传统的3D模型发展至当前的5D模型，施工方可根据具体的施工情况，选择适合的模型进行分析，以便实现对施工成本、施工质量等施工过程的控制。BIM技术具有可视化、模拟化、协调化的特点，是促进施工项目高效进行的一种有效管理方式。

1.2 施工管理基本理论

在工业建设过程中，对施工过程、施工技术、施工成本等进行的综合管理工作，称为项目施工管理。负责人员需要具备良好的规划、统筹、管理、监控能力，以便提高工程管理效率，实现工程稳定、高效的施工运转。

2 工业建筑施工管理中存在的具体问题

2.1 成本管理方面

（1）建筑企业缺乏专业的企业管理人员，成本管理制度不严格，单位内员工缺乏成本管理意识。主要表现为单位内财务、合同、计划统筹工作不能良好协调，不同岗位职责与权力不对等，项目处于长期亏损状态。（2）对建设项目的监督力度不够，并没有确立切实的成本控制目标[1]。（3）建筑企业不能较好的认识成本管理工作。在具体施工期间，工程的采购、质量、技术等不同管理环节出现脱节现象。（4）建筑企业的成本管理制度有待完善，没有合理制定内部定额、取费标准，导致以包代管、重包轻管现象的发生。

2.2 进度管理方面

在工业建筑具体施工过程中，由于项目过大、施工内容过于复杂，施工场地往往会出现比较混乱的现象。使用传统施工管理方法，难以提高工地施工人员的工作效率、工作质量。主要原因：（1）没有掌握专业的进度管理方法，无法实现资源的高效配置。（2）过于强调工程的工期，并没有考虑到实际施工情况，导致项目消耗巨大的人力资源、物料，降低企业效益。（3）缺乏完善的工程管理体系，工人工作积极性不高，管理人员的责任心不足，导致工作效率低。（4）没有协调好工程进度、工程成本、工程质量之间的关系，造成恶性循环。

2.3 质量管理方面

当前，影响工程施工质量管理工作的主要原因有以下几点：（1）人为原因。大部分工地施工人员受教育程度较低，质量意识淡薄，导致在工作过程中常出现偷懒懈怠、粗制滥造的现象。同时，由于施工人员技术不熟练，缺乏技术创新意识，沿用被淘汰的施工工艺，导致工程质量难以得到有效提升。（2）设备原因。在建筑施工过程中，一些设备由于长时间的使用出现老化现象，工作状态并不稳定，不仅增加了工作危险系数，还影响了工程的施工质量[2]。（3）物料原因。在工业建筑过程中，缺乏对物料质量管理的标准，导致物料质量参差不齐，影响建筑物质量。

2.4 安全管理方面

（1）施工人员的安全意识薄弱。（2）工程建设施工环境过于复杂，危险系数较高。随着城市化的不断加剧，高层、超高层建筑成为当前建筑开发的热门。在大密度的高层楼房建筑过程中，施工人员必须高空作业、露天作业，提高了安全风险。（3）工地缺乏良好的安全防范措施。

3 BIM技术在工程建设施工管理中的具体应用

3.1 建立成本控制体系

建立完善的成本控制体系，建筑企业需要做到以下几点：（1）在招投标阶段使用BIM技术进行成本控制[3]。在此过程中，企业需结合招标方给出的文件进行具体操作。如果招标方给出的是简单的设计图纸，施工方需要依据图纸信息构建3D立体模型，并将数据信息上传至BIM软件，以此计算工作量，通过建模将成本控制到最低。如果在招标方给出的是3D模型系统，施工方可以直接在BIM软件中计算，控制成本。（2）在签订合同阶段，使用BIM技术进行成本控制。一般情况下，项目造价将影响合同条款，使用BIM技术进行智能化运算，能够对整个项目进行严谨的模拟，并找出该项目中不合常理的地方，标明甲乙方的责任，从而有效实现控制施工风险的工作目标。（3）在优化施工方案过程中，使用BIM技术。建立建筑信息模型，并将施工工序、施工时间等内容输入模型系统，利用信息技术计算出所需成本，并对软件中显示成本超支的项目进行优化和整改，进而达到有效控制成本的施工目标。（4）在工程竣工结算期间使用BIM技术。使用BIM技术将工程中的所有信息录入模型，通过模型计算即可获得施工过程中的所有信息，如现场签证、设计图纸等。

3.2 BIM技术管理施工进度

BIM技术的应用能够优化传统施工管理手段。一方面，施工方可使用碰撞检查技术，使用BIM技术建立4D模型，并及时更新模型信息，并对模型的“施工进度”进行分析检查，以此达到控制实际施工进度的效果。在此过程中，项目管理工作人员需要将3D模型保存至NEF文件夹内，在“选择树”和“查找对象”中创建“选择集”，并设置检测条件[4]。在完成以上操作后，开启碰撞检查项目，通过系统对项目内容进行自动“碰撞”，获得系统自动生成的管理报告。依据报告内容，对工程进行进度管理，能够有效提高进度管理工作效率，同时可以缩短工期。另一方面，施工方可采用4D模拟建造技术，进行施工进度管理。4D模拟建造技术是基于BIM技术之上创设的四维视图，能够将工程建筑项目、工程实际实施情况等内容直接展现在4D模型中，有利于施工方及时了解项目的进行程度、项目目前面临的问题。同时，4D模拟建造技术能够确定工程项目的工作重点和难点，并提供一系列解决措施。

3.3 搭建质量管理系统框架

将BIM技术应用于质量管理工作过程中，有利于施工方提高质量管理工作效率。使用BIM技术进行质量管理，主要流程如下：首先，搭建BIM质量管理系统框架。这项技术比较复杂，分为4个层次（数据服务层、拓展应用层、功能平台层、用户终端层）、3个模块（现场模型与对比资料验收模块、深化设计与碰撞检测模块、可视化效果与辅助较低模块）。其次，通过终端对工程质量进行动态化的管理：“数据服务层”对质量管理计划、设计IFC文件、3D-Revit模型等内容进行处理，在“功能平台层”进行碰撞检查、可视化效果辅助交底，并在“拓展应用层”生成材料统计、碰撞检查报告、设计变更报告、施工模拟动画、动态样板引路等内容。最后，项目经理、劳务分包施工、业主等人员在“用户端层”观看相关内容，实现对项目质量的智能化管控。

3.4 模拟施工过程保证安全施工

使用BIM技术对项目施工过程进行模拟，能够有效提高工地的安全系数，对于推动安全生产工作具有促进作用。首先，将BIM技术应用于安全管理工作中，BIM软件能够自动生成3D施工模型。工作人员只需要将工地的实际情况（如噪声分贝、楼层高度、车辆进出频率、塔吊位置）输入软件中，3D模型即可自动预测施工风险，调整符合安全生产规定的施工方案。其次，施工方可以使用BIM技术进行动态模拟。使用Revit软件搭建3D模型，生成“.rvt”文件，并使用Navisworks软件中的TimeLiner功能，对工地的施工状态进行动态模拟。通过动态模拟，施工方能够观察出施工人员是否能够良好运用相关建造设备。最后，可将BIM技术应用于防高层坠落安全管理工作中。使用BIM技术构建4D虚拟模型，并与3D模型相结合，依托其可视化特点，找出可能发生坠落事件的地点。在模型中搭建防坠落保护装置，并利用BIM技术对其进行全方位检测。当模型中的防坠落保护装置起到作用，施工方即可应用至施工现场，从而避免施工人员在工作过程中发生坠落意外。