摘 要：隨著科技的發(fā)展，BIM虛擬施工技術(shù)隨著崛起，更推動了建筑施工企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，有利于提高施工企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。BIM虛擬施工技術(shù)在建筑工程中的運用，促使建筑企業(yè)更加高效、精確的完成施工，也能促進(jìn)建筑行業(yè)的健康長久發(fā)展。本文主要結(jié)合BIM虛擬施工的經(jīng)驗，介紹了BIM虛擬施工技術(shù)的概念及重要意義，通過分析BIM技術(shù)的特點，探索其在工程管理中的應(yīng)用。并由此研究如何通過BIM虛擬施工技術(shù)提高施工質(zhì)量，同時提出新形勢下對工程監(jiān)理的要求，希望為建筑企業(yè)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：BIM 虛擬施工技術(shù) 工程管理 應(yīng)用分析

近年來，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國的城市化進(jìn)程不斷加快，也提升了建筑行業(yè)的重要性。目前，我國建筑行業(yè)的總資產(chǎn)已經(jīng)超過十萬億元，規(guī)模龐大，但同時也面臨著巨大的競爭壓力。建筑行業(yè)市場競爭激烈，“僧多粥少”，這也極大地促進(jìn)了其不斷創(chuàng)新、不斷改進(jìn)，以便于增強實力、提高效益。而BIM虛擬施工技術(shù)的出現(xiàn)，使得建筑行業(yè)看到了生存和發(fā)展的曙光，它已然成為了建筑行業(yè)的技術(shù)革新代表。BIM虛擬施工技術(shù)使建筑企業(yè)更加高效、精確的完成施工，提高建筑行業(yè)的技術(shù)水準(zhǔn)，也能促進(jìn)建筑行業(yè)的健康長久發(fā)展。BIM虛擬施工技術(shù)對建筑行業(yè)有著重要意義，下面就來簡單介紹以下BIM虛擬施工技術(shù)，同時探索其在工程管理中應(yīng)用。

一、BIM虛擬施工技術(shù)的概念及重要意義

BIM虛擬施工技術(shù)，就是把原本用圖紙才能表達(dá)設(shè)計的建筑物，用三維模型動態(tài)展示。大到高聳入云的摩天大樓，小到地下管網(wǎng)的一顆螺絲釘，都能通過BIM模型進(jìn)行虛擬展現(xiàn)，與真實場景分毫不差。同時，從設(shè)計、施工到運營、維護，甚至是改造、拆除，每一個階段的數(shù)據(jù)都能通過BIM保存下來，就仿佛人體中的DNA，精確組合、準(zhǔn)確表達(dá)，并能通過數(shù)據(jù)挖掘、精細(xì)分析。BIM虛擬施工技術(shù)應(yīng)用已從建筑工程向道路、橋梁、市政管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施工程拓展，還能有效幫助預(yù)防和應(yīng)對城市內(nèi)澇。不僅如此，關(guān)鍵的是BIM技術(shù)能惠及普通老百姓的生活?！皡^(qū)域的降雨情況，降雨后的流向、積累情況等都可以通過BIM進(jìn)行模擬分析和預(yù)警。”中國建筑股份有限公司技術(shù)中心副主任李云貴認(rèn)為BIM的一個重要價值就是模擬分析，“新建市政綜合管廊、地下管網(wǎng)時，應(yīng)用BIM技術(shù)在設(shè)計、建設(shè)時保留完整數(shù)據(jù)，對運行管理和風(fēng)險防治有很高價值?！?/p>

二、BIM虛擬施工技術(shù)的特點

1.提高施工質(zhì)量，實現(xiàn)集約化管理。在建筑工程的項目管理中，若采用BIM虛擬施工技術(shù)，就可以讓公司的管理層及時了解施工現(xiàn)場的具體情況，以便于準(zhǔn)確、及時的做出下一步指導(dǎo)。這不僅能夠極大地提高施工質(zhì)量和施工效率，還能降低施工成本和管理成本，實現(xiàn)公司集約化管理。與此同時，它還能減少由于溝通協(xié)調(diào)不當(dāng)帶來的麻煩，促進(jìn)工程項目順利、有序的開展，為工程能夠如期完工和提高質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

2.節(jié)約建筑成本，防止后期返工?，F(xiàn)如今的工程建筑較以往更加困難、復(fù)雜，而且在管理上也有著一定的難度。據(jù)不完全統(tǒng)計，在工程建筑的過程中，由于設(shè)計方案和施工方案的不科學(xué)、不合理，而直接或間接導(dǎo)致的經(jīng)濟損失能夠達(dá)到總工程的10%～20%。因此，為了解決這類問題，很多公司開始使用BIM虛擬施工技術(shù)，它不僅能夠詳細(xì)、全面的展示出工程的空間信息，還能對設(shè)計方案和施工方案進(jìn)行系統(tǒng)的檢驗，以便于公司管理層準(zhǔn)確、及時的做出下一步指導(dǎo)，降低建筑成本，防止后期返工。

3.準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，提供技術(shù)支持。BIM虛擬施工技術(shù)中的4D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，它不僅能與三維圖形相結(jié)合，確定工程相關(guān)參數(shù)，及時、準(zhǔn)確的獲取工程造價，提供指導(dǎo)依據(jù)；還能利用工程數(shù)據(jù)拆分實物量，制定良好的采購計劃，為工程公司提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支持。不僅如此，BIM虛擬施工技術(shù)還能利用虛擬仿真技術(shù)，對設(shè)計方案和施工方案進(jìn)行優(yōu)化，確保綠色施工。而且，整個施工過程包括極小的細(xì)節(jié)，都能一覽無余、盡收眼底，從而可以避免許多錯誤。而且數(shù)據(jù)上也較為詳細(xì)，都記錄在案，方便工程中準(zhǔn)確的使用與查詢，為施工部門提供了依據(jù)，也能提高工程技術(shù)人員和施工人員的質(zhì)量意識。

4.先進(jìn)施工技術(shù)，提高企業(yè)效率。BIM虛擬施工技術(shù)能夠借助3DMAX，對施工的工藝流程進(jìn)行動畫渲染，使得具體施工細(xì)節(jié)可視化，較為生動、形象、具體。尤其是一些施工上的難點部位，可以更加直觀的看到，便于施工人員了解具體情況，避免其由于理解上不同而導(dǎo)致的施工錯誤。BIM虛擬施工技術(shù)還能將設(shè)備吊裝的過程以動態(tài)方式展示出來，模擬吊裝流程，一旦出現(xiàn)碰撞就會有系統(tǒng)警報，便于技術(shù)人員設(shè)計吊裝方案和路線。在一切安排就緒后，就可以按照工藝路線進(jìn)行設(shè)備吊裝了，避免事故的發(fā)生。BIM虛擬施工技術(shù)還能與魯班移動應(yīng)用相結(jié)合，把施工現(xiàn)場的畫面與模型中的位置一一對應(yīng)，將其中的不同之處及時反映到電腦中，以便于技術(shù)人員的檢查與部署，極大地提高了企業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本。

5.模擬施工，實現(xiàn)精細(xì)化管理。在很多大型建筑的施工中，由于環(huán)節(jié)眾多，很難實現(xiàn)精細(xì)化管理。而且精細(xì)化管理對成本和技術(shù)的要求較高，沒有投入一定的成本是達(dá)不到這種效果的。而BIM虛擬施工技術(shù)的運用，可以改善這一現(xiàn)象，運用其模擬施工，細(xì)化每一構(gòu)件的位置，從而實現(xiàn)精細(xì)化管理，為工程施工提供技術(shù)基礎(chǔ)。

三、BIM 虛擬施工技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用

BIM虛擬施工技術(shù)已然成為了國際建筑行業(yè)的新熱點，它的應(yīng)用價值極高，得到了各國建筑行業(yè)的高度關(guān)注和認(rèn)可。目前，我國對BIM虛擬施工技術(shù)的運用還處在初級階段，并不斷的深入發(fā)展。而且雖然說要第三方的幫助，但國內(nèi)對于BIM虛擬施工技術(shù)特別重視，也有著極高的熱情，相信不久之后，中國的BIM虛擬施工技術(shù)將有著實質(zhì)性的飛躍。下面來談?wù)凚IM虛擬施工技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用有哪些：

1.施工項目管理。目前，我國的施工項目管理使用的是BIM 4D模型，就是在BIM 3D模型的基礎(chǔ)上添加了時間元素。利用此模型，可以與施工項目的各個信息連接，就可以讓公司的管理層及時了解施工現(xiàn)場的具體情況，以便于準(zhǔn)確、及時的做出下一步指導(dǎo)。而且通過對信息的分析與集成，可以實現(xiàn)精細(xì)化管理，從而避免由于建筑施工環(huán)節(jié)眾多導(dǎo)致管理困難的問題。運用BIM虛擬施工技術(shù)模擬施工，細(xì)化工程，再加上4D的可視化模擬，管理工程中的一切問題，為工程施工提供技術(shù)基礎(chǔ)。它不僅能夠極大地提高施工質(zhì)量和施工效率，還能降低施工成本和管理成本。

2.深化設(shè)計。建筑工程中的深化設(shè)計，主要指的是二次設(shè)計，以便于更好的進(jìn)行施工。目前，使用BIM虛擬施工技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計主要用在一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)或者是鋼結(jié)構(gòu)上，還有諸如細(xì)化管線細(xì)節(jié)、調(diào)整管線排布、完善管線構(gòu)建等作用。運用BIM虛擬施工技術(shù)對施工階段進(jìn)行深化設(shè)計，主要是為了降低施工成本，提高施工質(zhì)量，合理配置資源。

3.可視化展示。傳統(tǒng)施工方式是拿著2D圖紙進(jìn)行施工，但是對于圖紙中構(gòu)件的位置、信息、空間關(guān)系等描述不準(zhǔn)確也不清晰。運用BIM技術(shù)之后可以建立可視化的建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等各專業(yè)的BIM模型，對于設(shè)計所展現(xiàn)的成果也是一目了然。施工方可以直觀的理解設(shè)計意圖及理念，然后根據(jù)此模型商討施工的可行性，在施工前就可以預(yù)先判斷存在的問題，增加了與設(shè)計方的交流與溝通，降低了返工現(xiàn)象。

4.碰撞檢查與施工模擬。傳統(tǒng)的施工方式需要多張圖紙的套疊發(fā)現(xiàn)碰撞點，費時費力，準(zhǔn)確率低。而在具體施工上基本上就是靠估算、經(jīng)驗來預(yù)測，物料浪費、返工嚴(yán)重、額外成本增加等現(xiàn)象比比皆是。運用BIM軟件的碰撞檢查及施工模擬，不但可以將建筑、結(jié)構(gòu)、機電等模型進(jìn)行統(tǒng)一整合與集成分析，對專業(yè)間、跨專業(yè)進(jìn)行硬碰撞與軟碰撞的檢測，提前排查碰撞點及早調(diào)整設(shè)計或者施工方案，減少返工，降低額外成本之處；還可以通過BIM軟件的施工模擬特性對項目中建造環(huán)節(jié)及工藝進(jìn)行提前模擬，尋找出最佳方法優(yōu)化施工方案，合理配置施工資源。

四、如何提高BIM的應(yīng)用質(zhì)量

1.完善數(shù)據(jù)統(tǒng)計，及時溝通交流。首先，之前提到過，BIM虛擬施工技術(shù)有一個4D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，里面包含著詳細(xì)、豐富的技術(shù)數(shù)據(jù)。但是，即便是性能優(yōu)異的軟件也會有漏洞，會出現(xiàn)差錯，所以有些數(shù)據(jù)可能統(tǒng)計的不完全，應(yīng)該繼續(xù)完善數(shù)據(jù)統(tǒng)計。然后將EPR系統(tǒng)與BIM數(shù)據(jù)進(jìn)行對接，建立完整的信息管理平臺。其次，在運用BIM虛擬施工技術(shù)的同時，也要保證施工單位各個部門及時溝通、協(xié)調(diào)，避免由于交流不當(dāng)導(dǎo)致的施工問題，實現(xiàn)BIM技術(shù)的有效利用。

2.優(yōu)化施工模擬，改進(jìn)施工技術(shù)。想要提高BIM的應(yīng)用質(zhì)量，就要優(yōu)化施工模擬，改進(jìn)施工技術(shù)。利用好BIM軟件中各類信息，檢測施工方案和設(shè)計方案，并進(jìn)行分析對比，優(yōu)化施工模擬，制定極為完善的施工方案。而且，由于BIM中所用到的技術(shù)較多，要確保每一項技術(shù)都是最新、最先進(jìn)的，應(yīng)及時對施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，不斷提高施工技術(shù)，進(jìn)而提高施工質(zhì)量。

3.儲備技術(shù)人才，進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。近年來，BIM虛擬施工技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域的應(yīng)用逐步興起，住建部已發(fā)文明確推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用發(fā)展目標(biāo)。為進(jìn)一步推進(jìn)BIM虛擬施工技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)建筑行業(yè)公司施工生產(chǎn)和經(jīng)營開發(fā)，并儲備BIM技術(shù)人才。為此，建筑行業(yè)應(yīng)高度重視，切實采取措施選派人員參加BIM虛擬施工技術(shù)培訓(xùn)。（1）嚴(yán)格資格審查。要求參培人員必須有意愿長期從事BIM技術(shù)工作，且有兩年的現(xiàn)場BIM技術(shù)工作經(jīng)驗；（2）簽訂服務(wù)協(xié)議。公司于參培人員簽訂五年協(xié)議，要求培訓(xùn)后必須在公司服務(wù)五年，否則將追回培訓(xùn)費、違約金等費用；（3）嚴(yán)肅培訓(xùn)紀(jì)律。培訓(xùn)采取脫產(chǎn)方式進(jìn)行，要求在規(guī)定時間打卡，未在規(guī)定時間打卡視為缺勤，缺勤兩次將在全公司范圍內(nèi)通報批評；（4）搭建交流平臺。建立BIM培訓(xùn)微信群，加強技術(shù)溝通，共享BIM技術(shù)軟件等資源。

五、BIM浪潮下監(jiān)理如何應(yīng)對BIM挑戰(zhàn)

監(jiān)理是施工現(xiàn)場的管理者之一，在BIM浪潮推廣下，設(shè)計、運維、施工逐步與BIM技術(shù)接軌，那么作為建筑市場中的重要參與主體，工程監(jiān)理如何應(yīng)對未來建筑業(yè)的BIM環(huán)境？主動轉(zhuǎn)變、制定適宜的應(yīng)用實施策略顯得尤為重要。監(jiān)理人員必須與時俱進(jìn)，接觸BIM、了解BIM、學(xué)習(xí)BIM，使自己能夠真正掌握BIM技術(shù)并指導(dǎo)工作實踐，在新技術(shù)的浪潮中順勢而為。

1.提高工作效率。BIM技術(shù)給工程監(jiān)理帶來機遇。面對未來建筑業(yè)的BIM環(huán)境，監(jiān)理企業(yè)必須重視BIM技術(shù)，在人員培養(yǎng)、人員待遇等方面體現(xiàn)出對BIM技術(shù)的重視。要根據(jù)BIM技術(shù)的要求，增設(shè)相關(guān)部門，并培養(yǎng)監(jiān)理從業(yè)者對新技術(shù)的熱情，從而使企業(yè)的BIM技術(shù)能夠得到較快的提升。監(jiān)理人員要了解BIM技術(shù)，知道BIM在工程建設(shè)過程中能夠做什么、如何按照招標(biāo)文件中隊BIM工作的要求制定針對性的工作措施。監(jiān)理人員要熟悉常用的BIM工具軟件，能夠熟練操作，在模型上提取、插入和更新信息，將監(jiān)理工作的成果反映到BIM模型。能夠?qū)こ痰南嚓P(guān)BIM模型在設(shè)計、施工、竣工等不同項目階段的深度和質(zhì)量進(jìn)行審核。BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用，會使業(yè)主在監(jiān)理招標(biāo)過程中增加對BIM技術(shù)的要求。這就要求監(jiān)理企業(yè)要在投標(biāo)過程中，說明自己的BIM技術(shù)水平和能力。如果監(jiān)理企業(yè)的BIM技術(shù)水平達(dá)不到業(yè)主的要求，必然導(dǎo)致自己投標(biāo)失敗，從而直接影響自己業(yè)務(wù)的開展。監(jiān)理市場的競爭本來就異常激烈，如果跟不上BIM技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)的發(fā)展就會受到影響。工程監(jiān)理的現(xiàn)行工作方法有現(xiàn)場記錄、發(fā)布文件、旁站監(jiān)理、平行檢測、會議協(xié)調(diào)等。BIM技術(shù)“虛擬施工、有效協(xié)同的特點會極大地提高監(jiān)理協(xié)調(diào)工作的效率，監(jiān)理人員可以將工程信息反饋到BIM模型中，從而指導(dǎo)工程施工的進(jìn)行，減少施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

2.協(xié)調(diào)工作內(nèi)容。在工程建設(shè)過程中，BIM技術(shù)可以幫助監(jiān)理人員對工程建設(shè)的質(zhì)量、施工進(jìn)度以及其他信息進(jìn)行有效的管理，對于工程參與各方的協(xié)調(diào)起到很大的幫助。BIM技術(shù)在監(jiān)理工作中的應(yīng)用，也會對監(jiān)理工作產(chǎn)生影響。監(jiān)理應(yīng)用BIM技術(shù)的內(nèi)容豐富，在圖紙會審、設(shè)計交底過程中，需要提取設(shè)計單位制作的設(shè)計模型并對模型深度和質(zhì)量進(jìn)行審查；在審查施工方案過程中，需要提取施工單位經(jīng)深化設(shè)計后的施工模型，關(guān)鍵節(jié)點的施工方案模擬，同時對施工方案的合理性和可施工性進(jìn)行評審，最后增加監(jiān)理質(zhì)量控制的關(guān)鍵節(jié)點信息；在竣工驗收過程中，提取竣工模型，對竣工模型真實性進(jìn)行審查和模型移交并加入竣工驗收結(jié)論；在工程變更的處理中，提取原設(shè)計模型、施工模型信息，加入變更內(nèi)容或督促相關(guān)單位加入變更內(nèi)容，利用模型計算工程量的增減及對費用和工期的影響；將工程變更單與實體模型關(guān)聯(lián)，可以形成現(xiàn)場錯誤實時比對，甚至可能做到總監(jiān)不出門，監(jiān)控全項目。

六、結(jié)語

綜上所述，在工程管理中應(yīng)用BIM虛擬施工技術(shù)，可以實現(xiàn)集約化管理與精細(xì)化管理、提高施工質(zhì)量、節(jié)約建筑成本、防止后期返工。而且BIM虛擬施工技術(shù)可以進(jìn)行方案策劃、指導(dǎo)施工，具有可視化的特點，便于各專業(yè)協(xié)調(diào)工作，減少工作上的錯誤。它也可以加強工程進(jìn)度、工程質(zhì)量與安全的管理效果，全程高效指導(dǎo)，從而保障工程建筑的高質(zhì)量，為建筑行業(yè)提供技術(shù)支持。

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作者簡介：宋愛蘋（1979.3.3—），女，河南浚縣，碩士，副教授，工程管理，施工管理方向。