BIM技术在建设工程项目管理中的应用

BIM技术在建设工程项目管理中的应用

黄展图

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肇庆新区投资发展有限公司广东肇庆526000

摘要：建筑信息模型，简称BIM，技术是一种新型的技术，在建设工程项目管理中被广泛的应用。本文结合工程实例，对BIM技术在工程项目管理中的应用展开了介绍，并分析其应用价值，以期能为类似工程项目管理提供参考。

关键词：BIM技术；建设工程；项目管理；应用

引言

随着我国国民经济的快速发展，建筑业作为我国经济发展的重要支柱产业之一，其建设工程的数量也越来越多。与此同时，传统建设工程项目管理中的资源浪费、效率低下等问题也受到社会各界的广泛关注。而BIM技术能够有效提高建设工程项目的管理水平，对此，笔者展开了相关介绍。

1.项目概况

拟建工程项目地上部分高层建筑8栋(16～22层)，多层20栋(3～4层)，地下车库多为2层，局部为1层。

(1)建筑物离规划红线较近，除了基坑围护结构与基础施工，工作面就所剩无几，基础施工期间只能计划将原材料堆场以及材料加工房设置在基坑内，待地下室施工完成后进行转场。考虑部分主材周转的问题，因此在基础工程施工期间必须合理组织施工流向，保证钢筋、模板以及混凝土等材料的供应。

(2)本工程施工专业众多，导致多专业交叉作业，人员、材料、机械设备投入量大，工序衔接交叉量大，专业工种与各工种之间配合多，导致进度编制、跟踪困难，经常有专业作业面“打架”的情况出现，影响工期。项目部往往无法及时了解施工现场实际进度，无法提前对一些可能引起进度延误的现场状况进行预判并及时采取预防措施。

(3)本工程为跨年度工程，遇多种施工季节，施工中需要加强季节性施工措施，合理安排组织施工，尽量避开不利季节的分项工程施工顺序。

(4)本工程由于工期较紧，平行施工的面积较大，工程需要模板量约为20万m2。地下室施工完成后大部分墙柱模板需要多次配模，尤其地下室阶段周转率极低，因此工程实体材料的合理有序组织进场是一个重点。

(5)图纸中还有许多需要专业分包以及总包单位完善深化设计的部分，包括智能系统、幕墙工程、室外工程、室内装饰装修等，并且在施工过程中供暖方案有变更，对于工程施工安排和进度造成影响。

(6)在成本预算、成本核算、变更计算等工作量巨大的现实情况下，造成成本管控以事后核算分析居多，事前成本预控较少。

基于上述工程重点难点问题，本项目拟通过BIM技术管理平台，全过程、全方位进行BIM应用，帮助项目部解决上述重难点问题，实现建筑信息数据的精细化、智慧化管理。

2.BIM技术在项目管理中的应用

项目施工管理是建筑工程建设中的重要工作，对保障工程质量、进度以及资源的合理配置有着重要作用。当前，我国很多建筑工程的施工项目管理还采用直方图、横道图等方法来管控建筑工程的施工进度和各个阶段资源配置情况，而这些传统的方法无法对施工过程中各阶段的复杂关系进行清晰表述，进度延误、物资分配不合理的情况时有发生，直接影响项目的经济效益。

利用BIM技术可以整合与项目相关的各种信息，如进度、造价、资源、施工组织等重要信息，能够模拟项目工程的施工过程，及时为施工过程中的技术、生产、商务等环节提供准确的形象进度、物资消耗、过程计量、成本核算等核心数据，帮助项目管理人员全面准备的了解项目实时情况，对各种建筑信息作出快速的应对，在提高生产效率、节约成本和缩短工期等方面发挥着重要的作用。

2.1施工场地布置

施工场地的布置是项目施工的基础和前提，合理有效的场地布置方案可以有效的提高场地利用率、减少临建使用数量和二次搬运、方便物资运输、避免塔式起重机打架、加快施工进度、降低生产成本等。本项目在进场之前由BIM工程师采用广联达场地布置软件基于总平面图纸对项目的所有构筑物按照1∶1的比例进行建模，根据项目现场技术负责人的初步方案对现场临建、道路、材料加工区、塔式起重机等进行布置。

场地布置完成后我们分别设定人行速度和车行速度在模型里漫游，从而提前分析原方案临建布置是否合理，材料加工区是否在塔式起重机覆盖范围之内，道路的宽度是否满足运输车辆通行要求，场内运输距离是否合理，以及塔式起重机位置是否合理等问题。最后根据原方案发现的问题并且针对工程的各个阶段，在模型中模拟各个阶段现场施工时各种材料堆场的布置以及材料进出场线路，确定最优的场地布置方案，从而解决了传统施工场地布置不能同时满足各个施工阶段的需求，导致施工过程中对临建场布进行重新布置等问题，避免投入更多的人力、物力进行搬运和拆除工作，节省工期的同时也降低了成本。

2.2进度管控

为了能合理有效的进行进度管控，优化各阶段资源配置，提高施工效率，本项目首先在BIM技术中对现场施工工作面进行流水段划分，便于项目管理人员可清晰了解每个施工工作面上工人数量、工程量、所需的物资等。如图1所示，将22－1号车库划分为3个施工流水段。

图1施工流水段划分

然后将MicrosoftProject编制好的进度计划导入BIM技术中，与BIM模型深度关联，赋予模型中每个构件如基础、柱、梁等进度信息，通过BIM技术的施工进度模拟以天为时间单位进行施工模拟，形象地反映整个施工的进度，论证计划进度的可行性，和各专业的插入节点的合理性。

通过施工动态模拟，可以让项目管理人员清晰的预见项目建设的进度计划，同时BIM技术的施工进度视图模块，可以设置显示1个周期内(比如1周或者1个月)是否有任务处于滞后状态，项目管理人员根据滞后任务的工作量重新调整工作计划和人、材、机等资源的配置，做到项目的精确管控。

2.3物资管理

我们前期所建立的BIM模型中已经包含了构件的物理信息比如材质、强度等级、抗渗等级、规格等。这样通过BIM技术平台，我们就可以从工作面、进度计划、构件类型、材质等多个角度快速查询所需的工程量，如图4所示，大大提升了工程提量的效率。

本项目在做总控物资计划、月备料计划和日提计划前，BIM工程师会根据现场人员的要求按时间进度或者流水段划分快速统计出所需物资数量，帮助相关管理人员编制物资采购计划。同时我们根据已完工部位工程实际消耗量与BIM技术统计出来的工程量进行对比，分析差量是否在施工损耗允许范围之内，为后续工程提供可参考的数据。

2.4模板脚手架设计

本项目整体采用传统木模板，木模板需求量大、周转率低，为了加强对模板周转次数的控制、减少模板现场割锯，提升项目精细化管理水平，因此在实际施工中采用BIM技术对模板脚手架进行设计、配模、工程量统计。

在脚手架设计过程中，利用已建立的BIM模型，采用广联达BIM模板脚手架设计软件根据施工方案和项目实际情况设定架体参数和布置参数，模拟搭设方案，然后自动生成设计计算书，从而验证原来的方案是否满足规范要求的承载力、稳定性、挠度等规范要求，然后对满足要求的地方进行参数修正，确保支撑体系满足受力要求。脚手架设计完成后，我们根据模板尺寸以及施工细部处理方法设定好参数后，通过软件可以一键快速配模，减少了大量配模工作，提升了工作效率。

在完成脚手架设计和模板配模工作后，我们根据项目需求按施工区域、进度计划输出不同的模板、扣件的数量以及不同规格钢管的长度。方便现场管理人员精确提量，在确保材料进场数量满足施工要求的同时减少了材料现场积压，提升了周转架料及资金的周转效率。

2.5机电安装

传统的二维图纸设计中，由于二维的局限性，不能保证设计管线的布局合理，在施工过程中工人对其他专业或者工种、工序不了解，无法很好的理解设计意图，因此在施工中往往遇到设计冲突造成工期延误，甚至出现返工现象，造成建设投资的极大浪费，并且还会影响施工进度。而且本项目在施工过程中甲方要求将空调风冷系统改为水冷系统，增加了项目管理的难度。

在项目施工前期，我们将机电模型和土建模型导入BIM技术中进行碰撞检测，发现问题后及时与设计院进行沟通反馈避免这些问题进入施工阶段，造成后期施工返工，本项目检测出的有效碰撞个数有12000余个。然后机电工程师根据碰撞检测结果、项目实际情况以及甲方要求不断调整管线的空间布局，在满足各专业基本功能以及后期检修要求的前提下，还实现经济、美观的施工目标，如图2所示。

图2管线调整前后对比

管线优化调整完成后，BIM技术可以快速导出带有准确定位、标高以及层次关系的平面图、剖面图，直接指导施工，对于一些管线设备排布复杂的位置，项目部采取局部三维交底的方式，帮助现场人员充分理解，合理安排施工工序，提高了施工效率。

3.BIM技术在本项目中的应用价值

(1)提前发现问题，减少返工

本项目通过BIM进行预施工，在施工进场之前就提前发现了设计图纸中存在的问题，减少了项目工程师大量的审图工作。利用BIM三维模拟漫游功能，对施工各方案进行预演，提前发现方案不合理的地方，采用BIM软件对土建和机电模型进行全专业碰撞检测，快速准确定位碰撞位置，及时消除各种硬碰撞和软碰撞，避免了施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，同时在机电安装之前，利用BIM三维可视化的特点，合理优化管线排布方案，提高了施工效率，提升了工程品质。

(2)进度精细控制，缩短工期

本项目将BIM模型与进度计划进行深度关联，通过动态模拟，项目管理人员可以提前发现进度计划是否有不合理的地方，从而进行优化调整，同时项目管理人员通过BIM技术将每周的任务快速合理分解到每一天，从而有计划的做好每天的协调管理工作，保证了人、材、机最大限度的得到合理安排里利用，缩短了工期，减少了项目人员的工作量。

(3)快速准确提量，降低成本

BIM模型中包含了所有构件的工程信息，同时在BIM技术平台中将模型与进度计划相关联，这样就可以通过软件按进度、部位、构件类型等进行准确查量，对于每周的物资消耗，人员、机械配备以及周转材料调配都可以在BIM技术中进行快速准确的查询，而且周转材料的进出场时间也有清晰的记录，这样就避免了以往项目管理中物资、人员、机械无法做到准确及时的调配，极大地减少了项目材料的损耗，降低了项目成本，也为以后的项目提供了管理经验。

4.结语

综上所述，BIM技术在建设工程项目管理中的应用，能够实现工程各方数据信息的快速、准确传递，有效提高工程建设的经济效益和质量。本项目通过应用BIM技术，有效提高工程项目管理的水平和有效性，提升施工效率，取得了良好的效益，对类似工程项目管理具有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]颜其平.BIM技术在建设工程项目管理中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(3(4):43.

[2]曲瑞.基于BIM技术的学校工程项目进度管理方法研究[J].工程技术研究,2017(0(4):191+248.

[3]李雅婷.BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用研究[J].项目管理技术,2016,14(07):52-57.