BIM技术与建筑施工管理研究

 【摘要】BIM技术在建筑施工中得到推广和广泛运用，论文通过对BIM技术的分析，从可视化、一体化、信息完备参数化方面，探讨了BIM技术和建筑施工管理相融合的相关问题。

【关键词】BIM技术；建筑施工；应用探讨

1BIM简述

1.1BIM技术

BIM技术是以三维数字为核心的工程数字模型，它连接着建筑全寿命周期中的所有数字、过程和资源，能为建筑从设计到拆除的全寿命周期中的各项决策提供可靠的依据和参考，在项目的不同阶段，不同利益的相关方均可通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，实现各尽其责、协同合作以及资源利用的效率化。

1.2BIM技术的特点运用BIM建筑信息模型能实现整个过程的可视化，因此，无论项目的设计、施工建造以及运营过程中的沟通交流、最后决策等都能在可视的状态下完成。一体化是BIM技术的一个重要特点，BIM技术贯穿于项目设计、施工以及运营的全过程，以计算机三维模型形成的数据库为技术核心，容纳了建筑全寿命周期中的信息。BIM技术还能通过对工程对象的3D几何信息和拓扑关系的描述使信息更完善。此外，BIM技术能通过参数的调整反映构件间的不同，简单调整模型中的参数值就能实现建立和分析新的模型[1]。

2BIM与建筑施工管理相融合的具体体现

2.1BIM技术与施工设计相融合。设计方案是建筑施工的理论依据，传统的设计模式是通过设计图纸中的点、线条、平面以及节点来拟建建筑的形状、样式，仅凭想象和经验无法了解真正的建成效果，而把BIM技术运用到方案设计中，可以优化设计，节约成本，提高经济效益，同时，提高设计图纸的可实施性。例如，对钢结构的设计可通过BIM技术的三维建模，对结构进行可视化模拟，对前期设计方案进行优化，减少和避免因后期修改造成人力、物力的浪费和成本增加的现象出现，进而达到优化钢结构的工艺，减少设计变更，提高施工质量和工作效率，进而提高整个建设效益。

2.2BIM技术与施工组织相融合。

2.2.1平面布置。建筑工程独一性的特点决定了它受外界影响较大，传统的静态施工总平面布置方式会因外界条件的变化出现各种问题，无法与项目建设同步，缺乏时效性，甚至不能按原计划进行施工，调整平面布置需要时间和资金的投入，无形中会增加成本。而BIM技术和平面布置相融合可以运用三维视图的方式建立数量化模型，进而实现对整个施工过程的可视化、动态化管理，并涵盖工程施工过程中所需的各种临时设施参数，项目范围内材料堆放、运输，实时监控工程中的各个临时设施的尺寸、位置的准确性，确保项目的各临时设施正常运作及道路的通行性。一旦临时设施不能满足下一步施工工艺时，BIM技术可以根据实际情况及时进行模拟调整，使整个工程顺利进行。把BIM技术融入到平面布置中，既简单方便，又能实现对各个设计方案之间的优化整合[2]。

2.2.2材料调配。原材料是建筑施工的物质基础，据统计，原材料成本在建筑成本中占60%~70%的比例，材料管理是项目建设按期完成的保证。BIM技术和材料管理相融合，使原材料的调配更加及时、经济，提高了管理效率。运用BIM技术建立材料信息、时间信息和三维数据模型，对施工过程的材料进行调配和管理。运用BIM技术和相关软件系统实现对材料的智能化管理，管理者不仅可以了解某一阶段材料的消耗情况，还可获取相应的工程造价以及资金消耗，并能预测下一阶段的材料需求情况，提前做好资金和原材料的准备，达到一个动态的平衡，既保障材料供应及时，又不积压材料占用资金，保证工程按计划进行。另外，运用BIM技术还能及时更新工程变更引起的材料变化情况，保证材料管理信息的真实、准确。

2.3BIM技术与施工技术相融合。

2.3.1土方工程。在土方工程施工过程中，以往都是凭借技术人员的经验来确定放坡系数和留设工作面。运用BIM技术，一方面实现了对土方施工的可视化，特别针对有支撑、空间受限的土方开挖，可以提前做好碰撞检查，选用合理的机械设备，避免发生安全生产事故；另一方面，根据不同的土质特性，运用相应的分析软件，计算土壤应力及变形，调整放坡参数、一次开挖深度，合理进行开挖，为施工人员提供有效的指导[3]。

2.3.2主体工程。主体工程是建筑施工的重点，运用BIM技术可以将不同时期施工的构件提前模拟在模型内，更好的处理基础与承台、墙与柱、柱与梁等构件与构件之间的关系，用于指导施工。运用BIM技术，把桩基础的三维模拟效果真实地展现给施工人员，更加清晰、准确地表达基础的构造和具体的施工过程，为实际施工提供可靠的依据[4]。一般住宅的墙体砌筑需要设置构造柱，运用BIM技术可以提前将砌筑墙体建立三维模型并绘制双控线，自动生成砌筑排砖图，更好地为现场施工提供技术指导。在施工剪力墙及楼面施工时，钢筋过密的情况并不少见，尤其是梁柱节点，运用BIM技术，可以预先发现钢筋过密的情况，优化钢筋排布，及时做出钢筋替换、加大构件截面的措施；在建筑、结构、通风、给排水、电气的协调配合时，BIM技术可以模拟开关、灯位、线管、风管位置的合理性，模拟大型设备（如电梯）的吊装，优化吊装方案的可行性。

2.4BIM技术与成本和进度管理相融合。成本管理是建筑施工企业财务管理和提高经济效益的重要内容，BIM技术的引入，通过建立建筑信息模型，把施工进度信息、成本信息和三维模型相融合，就能计算、模拟以及优化施工各个阶段的人工、材料、设备等需用量，实现资源的均衡投入，避免高峰值的现象出现，进而有效地控制成本。通过BIM技术可以实现对不同施工方案的施工过程和施工工艺的动态模拟，比较采取不同方案进行工程施工的优缺点，选择优化、经济的施工方案。对施工进度跟踪控制时，有一个详细的初始值，输入施工过程中影响工期的内容及影响工期的具体时间，通过BIM对实际施工进度和计划进度进行比较分析，快速找出影响施工进度的因素以及产生原因，采取科学有效的应对措施加以控制，有针对性的压缩工期工作，保证工程按时交工。

2.5BIM技术与安全管理相融合。安全管理是建筑施工的重中之重，通过建立基于BIM技术的安全检查模型可以对建筑施工中的安全隐患进行检测，降低安全事故发生的概率。BIM技术在高层建筑的安全管理中运用较为广泛。在安全监测中融入BIM技术，以模拟施工全过程模型为主体，通过信息化技术实现智能监控，使各个施工部门对施工的全过程进行可视化管理，使安全监控的效果得以提高和优化。运用BIM技术可以通过信息数字模型，有效地识别高层建筑施工中的安全隐患。运用BIM动态施工模拟过程中，实现对不同的施工阶段以及施工区域的安全等级的识别和划分，并自动完成安全指数评价，然后运用可视化技术反馈到模型中，安全管理部门针对获得的安全隐患信息制定安全防范预案，对安全隐患做好防范措施，提升高层建筑施工质量和安全性。通过BIM安全管理体系，把高层建筑施工的一些基础资料导入到系统数据库，通过分析制作出虚拟施工的数字模型，并自动生成安全施工方案。还能根据不同楼层的空间形体特点，给出已有安全措施的漏洞，并在模型中标明位置，进行相应的安全防护警戒，如设置防护栏杆等，更好地进行安全防护，减少和避免高空坠落、高空抛物等安全事故的发生。

3结语

BIM技术是一种新兴的技术，是信息技术和建筑业共同发展的产物，BIM技术和建筑施工技术相融合是市场竞争的需求，也是顺应时代发展的必然选择。通过对BIM技术的阐述，从可视化、一体化、信息完备参数化等方面探讨了BIM技术的特点，通过施工设计、施工组织、施工技术、成本和进度管理、安全管理等角度分析了BIM技术在建筑施工中的具体运用，特别是BIM技术在平面布置、材料调配、土方工程、主体工程、安全识别以及防范安全事故等建筑施工管理方面的融入，提高了建筑施工的管理效果，保证了施工安全。BIM技术为建筑施工提供了诸多便利和更广阔的发展空间，为BIM技术在建筑施工中运用更广泛、更具实效性和我国建筑业的蓬勃发展做出贡献。

参考文献

[1]田辉建,双晴.应用BIM与RFID技术的高层建筑施工安全管理模型[J].项目管理技术,2018,16(7):13-17.

[2]吴迪迪.基于BIM技术的施工阶段应用研究[D].长春:吉林建筑大学,2017.

[3]陈丽娟.基于BIM技术的建筑施工危险源管理研究[D].西安:西安工业大学,2017.