張彥坤（東營金宇建安有限責任公司，山東 東營 257000）

盡管我國在建筑領域取得了巨大的發(fā)展，無論是建筑規(guī)模還是投資強度，但是，不可否認的是在建筑施工管理方面，仍盛行經(jīng)驗主義，存在混亂無序、主觀意識等現(xiàn)象，粗放的管模式給建筑業(yè)帶來極大的傷害，表現(xiàn)為資源浪費、建設工期拖沓、勞動力資源損耗、環(huán)境不友好、投資收益低下等。隨著我國建筑業(yè)向高質量發(fā)展階段的時代背景，信息化、智能化、數(shù)字化建設成為智慧化城市建設、基礎設施建設轉型升級大勢所趨[1]。作為建筑信息化的載體，BIM技術受到了高度重視，甚至政府層面也在推動其普及應用。但目前BIM技術介入工程項目尚處于初級階段，局限于工程設計階段，而非項目全生命周期[2-3]。因此，作為設計、施工、運維多專業(yè)信息集成平臺的BIM，其技術所帶來的行業(yè)發(fā)展紅利還沒有得到充分開發(fā)[4]。

1 BIM技術應用于施工管理的優(yōu)點

近年來，隨著國家政策的導向，綠色建造和智能建造是建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。由于BIM技術在建設過程中與綠色施工、信息化施工、裝配化施工相關聯(lián)，因此能夠發(fā)揮其極大的優(yōu)勢，進而資源節(jié)約，發(fā)揮資源的精細化調配，同時又能夠滿足建筑的高質量發(fā)展。BIM技術在發(fā)展理念上與國家提出的可持續(xù)發(fā)展，既要金山銀山又要綠水青山的理念是相符合的。因此，BIM技術在現(xiàn)實工程中能夠極大地推動建筑業(yè)的良性發(fā)展，做到高質量、環(huán)境友好、人工智能等，實現(xiàn)建筑工程項目全生命周期的信息共享。與傳統(tǒng)的二維圖紙或者線性管理思維相比，BIM技術在工程施工管理中的應用優(yōu)勢具體表現(xiàn)為以下幾個方面。

（1）三維屬性提供管理的可視化能力。與傳統(tǒng)的CAD圖紙相比，BIM模型具有三維可視化效果，管理者可以通過瀏覽、查詢或者訪問模型中任意構件的屬性，也可以采用動態(tài)瀏覽的方式觀看施工建造過程，為管理者理解復雜的建造過程提供一個通俗易懂的途徑。

（2）多管理部門的信息聯(lián)動能力。BIM技術可以將BIM模型、現(xiàn)場建造實際、管理流程信息進行集成，形成BIM管理平臺，各個建設參與方均可將信息進行上傳，在BIM管理平臺上實現(xiàn)實時更新。管理人員在權限范圍內可對BIM模型的信息進行查詢和訪問，并借助管理平臺實現(xiàn)上下層級之間、部門之間的相互溝通交流，提高工作效率，降低溝通成本，節(jié)約時間。

（3）BIM模型的參數(shù)化和施工模擬。BIM模型具有強大的族庫，通過對構件的參數(shù)化可以對構件的屬性進行修改以適應建造過程不同材質、不同尺寸的材料和構件，減少由于管理不當造成的資源浪費[5]。另一方面，BIM技術可以實現(xiàn)工程進度、施工成本、設備進出場安排等各個復雜施工流程的模擬，管理人員可以通過施工模擬對施工錯誤糾偏，以保障工程施工的高效高質量。

（4）目標管理的動態(tài)化。BIM技術可以克服傳統(tǒng)管理模式中單一的、機械的任務傳遞缺點，實現(xiàn)動態(tài)上傳建造質量、施工進度以及工程成本信息，讓管理者能夠動態(tài)瀏覽相關數(shù)據(jù)信息，掌握偏差趨勢，對每周、每月和每季度建設情況進行的精細化管理，可以進行多方比對和方案的選擇，規(guī)避建設過程中各種潛在的風險，從而實現(xiàn)決策的合理、高效。

2 BIM技術在施工管理中的應用

2.1 施工進度管理

傳統(tǒng)的施工管理模式中，工程管理者通過編制現(xiàn)場施作任務書，并給施工人員做出施工交底后，依賴現(xiàn)場進度記錄進行施工情況的掌握，數(shù)據(jù)成果的表現(xiàn)形式也為二維，各種工序的調配、協(xié)調以及人員的安排上屬于事前控制行為，缺乏跨部門的協(xié)調溝通機制，對施工進度造成延誤[6]。

基于BIM的施工進度管理可以實現(xiàn)項目的三維可視化全方位動態(tài)圖模擬，實現(xiàn)精細化的施工進程控制，在參數(shù)的記錄、跟蹤和分析方面可以做到多部門、跨專業(yè)的聯(lián)動和協(xié)同，如圖1所示，實現(xiàn)信息共享與進度修正，真正達到事前、事中和事后全流程進度控制，進而縮短工期，高效率地推進項目建造。

圖1 工程項目跨部門管理

2.2 施工質量管理

大量工程建設經(jīng)驗表明，工程質量的風險措施費用在總造價中占有相當大的比例，這相當一部分是由于管理方面不足造成的。傳統(tǒng)的施工質量管理中，一般采用會議、圖紙會審、技術交底的方式作為質量控制的溝通渠道，信息的準確性和即時性難于保證，因此給管理人員和技術人員都帶來沉重的管理負擔。

基于BIM技術的施工質量管理，能夠以BIM集成平臺為基礎，實現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)與實際建造的相融合，每個構件的參數(shù)化、標準化以及與現(xiàn)場的相互對應，能夠良好地實現(xiàn)質量管理的即時溝通，上級傳達的質量管理指令能夠以可視化的數(shù)值模擬，在現(xiàn)場的施工人員出現(xiàn)質量問題時，能夠在BIM集成平臺上跟蹤質量信息。

2.3 施工成本控制

在施工成本控制方面，傳統(tǒng)的管理方式一般是依靠成本測算和編制成本計劃來實現(xiàn)，然而工程項目的單一性以及不可復制性，導致編制的成本測算大都是依賴造價人員的工程經(jīng)驗，沒有技術上的可推廣性，同時，由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)大，成本管理在數(shù)據(jù)收集和分析過程中極易產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息缺失，不利于成本的精細化管理。

基于BIM技術的施工成本控制，可利用其集成平臺強大的協(xié)同功能，對成本造價信息的存儲、調用進行全過程監(jiān)控，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整、實時和準確，參建各方單位都可以看到工程成本與建造進度的實時對比，有利于各方協(xié)同信息、協(xié)調資源，展開成本偏差分析，達到動態(tài)控制成本的目的。

3 工程案例

山東省某市安置房項目位于城區(qū)東北角區(qū)域核心商圈范圍，附近已有配套公用設施，交通便利。項目包含4棟住宅樓，均為混凝土框架結構。以9#為例，地上建設15層，地下建設1層地下車庫，采用筏板加淺基礎的基礎形式，建立BIM模型如圖2所示。建筑總面積為18000m2，工期為38個月。

圖2 工程項目BIM模型效果圖

項目借助AutodeskRevit三維BIM軟件，對建筑結構各個分部分項工程進行三維實體建模，在模型族庫中可定義材料的屬性、尺寸以及功能等，并提供跨站接口關聯(lián)項目的機電工程、工程進度，采用廣聯(lián)達BIM-5D軟件對項目的成本信息進行創(chuàng)建，進而接到BIM集成平臺，實現(xiàn)項目工程質量、進度和成本的多目標、信息化管理。

3.1 施工進度管理對比

一般而言，現(xiàn)場施工設置在施工圖設計階段之后，設計和施工之間的環(huán)節(jié)相互割離，信息溝通不暢?；趥鹘y(tǒng)二維圖紙的局限性，施工人員在施工前需要花費大量時間在熟悉圖紙上，導致在施工進度編排上出現(xiàn)偏差，項目進度跟蹤能力差，導致出現(xiàn)偏差后修改工期困難，增加工程進度管理協(xié)調的會議頻次，決策效率低下。施工進度管理始終是一個動態(tài)的過程，在復雜的工程材料、設備、人員的安排上，獲取準確的施工進程相關信息后，由于進度數(shù)據(jù)的數(shù)量巨大，工程進度的分析結果與管理者的工程經(jīng)驗和管理水平具有很大的關系，在編排和調整進度計劃過程中，如果對施工流程中的節(jié)點沒有考慮周全，極有可能引起施工節(jié)奏混亂，施工成本增加，同時導致工期延誤。

因此，在引入BIM技術應用于工程施工管理后，可以實現(xiàn)施工、設計、監(jiān)理、供應商、建設單位等各個參建方之間的溝通協(xié)調，達到并行開展，共同推進施工進度的目的。與傳統(tǒng)的施工進度管理方法不同（甘特圖和網(wǎng)絡圖），BIM技術中可以借助施工動態(tài)模擬（如圖3所示），對施工過程和施工流水進行預先模擬，可視化地解決和分析關鍵線路，對不利施工節(jié)點進行調整和修正，在四維空間上對施工的邏輯關系進行核實，分析施工方案的可行性，進度計劃的可實現(xiàn)性。

圖3 基于BIM技術的工程項目施工進度模擬

3.2 施工質量管理對比

由于建筑工程項目涉及的專業(yè)眾多，工藝流程復雜、施工節(jié)拍強、交叉專業(yè)的碰撞問題多等，施工質量管理就顯得尤為重要。本項目管理在引入BIM技術前，管理人員、設計人員和施工技術人員間的溝通主要是基于CAD圖紙、紙質資料和會議紀要，圖紙中的錯、缺、漏等問題無法得到可視化解決，導致復雜施工節(jié)點的施工交底難度大，或者交底深度不足，引起施工質量缺陷。在施工過程中的質量管控上，由于建筑工程涉及隱蔽工程如基礎、基坑，也涉及地上結構的危大工程如模板工程、混凝土結構等，這些施工質量的控制主要由質量負責人確定、現(xiàn)場施工人員施作、現(xiàn)場監(jiān)理進行過程監(jiān)督，最后由質檢人員檢驗檢測，并驗收歸檔。因此在管理流程和管理界面上具有相互交叉以及混亂現(xiàn)象，導致質量管理成本增加。

項目管理引進BIM技術后，施工質量控制得到高效和高質量地提高。在相同的施工條件下，對施工質量問題進行統(tǒng)計，分析表明出現(xiàn)質量問題的可能性和頻次得到大幅度的降低。

表1為項目管理引進BIM技術前后的施工節(jié)點問題對比?？梢钥闯?，本工程在實際質量問題次數(shù)統(tǒng)計總數(shù)為76次，而采用BIM技術引入后可以得到大大降低，總數(shù)為15，下降幅度為80%。

表1 項目管理引進BIM技術前后的施工節(jié)點問題對比

3.3 施工成本控制對比

項目的成本控制涉及投入物資和投入成本，統(tǒng)計和分析施工中的物資消耗，是一項費事費力的工程管理事項。為了節(jié)省材料，同時滿足資源配置優(yōu)化的目的，施工前需要對各個環(huán)節(jié)的物資需求進行編制，然后才能安排物資部門進行采購，而在輸出端，則需要建限額領料制度，嚴格控制領料的質量關，提高材料利用率，減少材料損耗。項目的成本管理過程往往關系到眾多管理部門，部門之間的指令和信息傳達都需要關聯(lián)著進度與成本、質量與成本。

本建筑工程項目采用BIM技術應用于項目的工程成本管理后，實現(xiàn)了項目成本的精細化管理。借助BIM三維集成平臺，將BIM三維模型與進度信息和成本信息相關聯(lián)，依據(jù)模型的建設內容進行物資需求制定和編排物資采購計劃，在資源用量上與清單文件實現(xiàn)過程控制、成本核算，也可以充分利用平臺的高效協(xié)作能力，實現(xiàn)清單的數(shù)字化、可視化，為管理人員瀏覽和對比預算成本與實際發(fā)生成本提供有效途徑。

表2為項目管理引進BIM技術前后的成本控制對比?？梢钥闯?，本工程采用BIM技術引入后可以對項目的鋼筋和混凝土用量實現(xiàn)精細化控制。以C40混凝土為例，在BIM引入前的用量為2184m3，而實際發(fā)生量為2178m3，損耗率控制小于1%，大大提高了材料的利用率，創(chuàng)造了工程價值。

表2 項目管理引進BIM技術前后的成本控制對比表

4 結語

近年來，隨著國家政策的導向，綠色建造和智能建造是建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。由于BIM技術在建設過程中與綠色施工、信息化施工、裝配化施工相關聯(lián)，因此能夠發(fā)揮極大的優(yōu)勢，進而資源節(jié)約，發(fā)揮資源的精細化調配，同時又能夠滿足建筑的高質量發(fā)展。BIM技術在發(fā)展理念上與國家提出的可持續(xù)發(fā)展，既要金山銀山又要綠水青山的理念是相符合的。因此，BIM技術在現(xiàn)實工程中能夠極大地推動建筑業(yè)的良性發(fā)展，做到高質量、環(huán)境友好、人工智能等，實現(xiàn)建筑工程項目全生命周期的信息共享。本文以某建筑工程為例，基于BIM技術對方案進行優(yōu)化，實現(xiàn)了工程質量的控制，保障了施工安全，讓項目的各個環(huán)節(jié)和參與各方的信息交流更加暢通，達到了命令的方便快捷傳遞，促進了整個項目的管理提升。