BIM技術在項目施工管理中的應用研究
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摘 要：BIM技術得到建筑行業越來越多的認可，本文對我國建設項目施工過程中傳統的管理模式進行了分析，然后從工期、質量、成本以及安全等四個方面來探討BIM技術在項目施工過程中的應用價值，從而轉變項目管理模式，促進建筑行業項目管理水平的升級。
關鍵詞：BIM技術；施工過程；項目管理
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.095
1 緒論
隨著我國城鎮化水平的不斷提高，建筑行業也得到了巨大的發展。建筑行業的發展也促進了城鎮化水平的推進。根據相關資料顯示，我國建筑行業的從業人員數量呈現出下降的趨勢，特別是青年的人才數量不斷減少，使得建筑行業面臨著青黃不接的現象，在這樣的大環境下，也就對建筑行業提出了更好的要求。
2016年9月，國家相關部門明確指出BIM技術在建筑行業中的重要作用。BIM技術作為立體的三維模型，是一種新的施工技術手段，可以轉變項目管理的方式，促進建筑行業的轉型升級發展，同時，BIM技術在提高建筑行業的資源利用效率、保證工程質量以及節能環保等方面，具有很大的優勢。因此，將BIM技術應用到我國建設工程項目的施工管理中，前景十分廣闊。
BIM技術被認為是繼傳統的CAD技術之后，建筑行業的一次新的改革，其應用的范圍更加廣泛，可以在項目不同的主體、不同的專業中加以運用。在建設項目的管理過程中，BIM技術是借助于計算機的優勢對建設項目的工期、質量和成本進行控制的一種新技術，以三維模型、數字以及圖表的方式更為直觀的展現項目信息，為建設項目的管理提供了一種信息化的手段。
2 建筑行業施工階段項目管理的現狀分析
建筑行業在長期的發展過程中，取得了一定的成果，同時也面臨著一些問題。我國建筑行業的發展一直是粗放式的發展，容易造成施工的成本不斷增加，工人工作效率的不斷下降，不符合可持續發展的目標。經過相企業和從業人員積極探索新的發展方式，也取得了一定的成效，但是仍然沒有從根本上解決這個問題。究其原因在于：一方面是我國采用的管理理念相對比較落后。我國在項目管理問題上的研究起步晚，主要是借鑒西方發達國家的管理經驗，沒有形成與我國工程實際相對應的管理模式。另一個方面在于我國建筑行業的信息化水平不高。目前我國建設項目主要是采用CAD技術進行設計和交流，二維的平面設計主要依靠工作人員對圖紙的理解，同時項目各個參建方的信息溝通不夠流暢，難以滿足建筑行業的高速發展。
建筑行業的快速發展，對我國的生態環境也是有一定影響的。在傳統的項目管理模式下，由于我國建筑行業的結構設置不夠合理，建設項目的施工管理手段也不夠先進，我國建筑物所需的混凝土和鋼材的能耗非常大，資源的利用效率地下，施工質量問題多，比如，建筑廢棄物對城市生態環境的污染；房屋漏水、地下室返潮等對居民生活環境的污染等。大量的資源消耗不僅影響到生活的環境，也不符合國家的節能環保要求。
3 傳統項目管理模式存在的問題
建設工程項目的工期、質量、成本以及安全是項目控制的四大目標。在施工的過程中，任何一個環節出現問題都可能對工程目標產生影響，因此施工過程中必須要重視建設項目的管理。
3.1 施工階段進度控制存在的問題
我國傳統建設工程項目的進度控制主要是通過對施工過程中橫道圖和網絡計劃的的監控、分析和調整來完成的。由于建設項目施工環境的復雜性，涉及到的參建單位和專業眾多，造成工程資料的種類多且信息量大，短時間之內很難將有價值的信息篩選出來，而且不同專業之間的信息缺乏及時有效的溝通，造成橫道圖和網絡計劃的調整相對于實際進度是遠遠滯后的，不能滿足項目進度控制的需要。
3.2 施工階段質量控制存在的問題
在建設項目施工階段，傳統的工程設計圖紙主要是借助CAD所繪制的二維平面圖形，相對于各個專業的施工過程來說，缺乏足夠的銜接，比如施工人員很難發現土建專業和機電專業之間的交叉碰撞問題。設計院在進行設計交底的時候，更多的是靠施工人員的想象力來理解項目設計，難以保證工程施工質量。
3.3 施工階段成本控制存在的問題
由于建設工程項目的施工周期長，規模大，因此，建設項目成本的控制主要是通過分階段動態控制來實現的。傳統的成本管理主要是通過CAD繪制的圖紙來進行計算，施工過程中所形成的造價資料大都是以紙質檔進行保存，如果施工中需要對某些施工過程的成本資料進行查詢，難度會非常大。同時，由于參建主體的不同，各專業的成本信息交流少，無法在施工過程中對工程成本的準確性進行精細化管理，容易引起業主和施工企業的摩擦。
3.4 施工階段安全控制存在的問題
施工階段是建設項目最復雜的一個階段，施工現場的安全問題也大多是發生在這個階段。傳統的項目安全管理主要是在施工的過程中依靠施工企業的安全制度以及監理來控制的，由于施工現場涉及的因素多，施工人員的安全意識不夠，僅僅靠人力很難做到提前預防，這就給安全管理帶來了很大的困難。
4 BIM技術在項目施工階段的應用價值
4.1 BIM技術在項目進度管理中的應用
利用REVIT建立的三維模型，將項目中利用Project控制的進度信息整合進模型中，形成“BIM-4D”模型，實現對項目進度的控制。比如可以通過模型對比、進度曲線對比等方法來比較施工中實際進度與目標進度之間的差距。而且，借助“BIM-4D”模型，還可以通過對比施工現場的實際情況，將建設項目的施工過程呈現出來，通過觀察項目的施工就可以發現施工過程中可能出現的或者已經出現的進度偏差，一旦與目標不一致，系統會自動提示管理人員。然后相關的專業人員通過BIM協同平臺對施工現場的具體情況進行對比分析，找出偏差以及產生的原因，及時進行調整，既減少了資源的消耗，又確保了工期的實現。 4.2 BIM技術在項目質量管理中的應用
近幾年，BIM技術在我國建筑領域引起了越來越多的關注。很多的建設項目，利用現有的施工技術難以實現質量控制的目標，但是將BIM技術應用到這些工程中，可以很好地提升項目管理的水平，實現項目的目標。
4.2.1 事前質量控制中的應用
BIM技術可以在建設項目質量管理的各個階段進行運用。一方面，在項目施工之前，利用REVIT建立項目的三維立體模型，使項目的各個管理者對建設項目有一個整體全面的認識，找出施工中可能出現的問題，大大降低出現質量問題的概率。另一方面，通過將REVIT所建的土建模型和機電模型進行整合，能夠對設計中的偏差、碰撞等問題進行檢查，確保工程質量。
4.2.2 事中質量控制中的應用
在項目施工過程中，由于每個施工人員對二維施工圖紙的理解是不一樣的，通過BIM技術可以對建設項目的各個施工節點進行三維模擬，再利用可視化特征，以圖片的形式將施工的重點和難點部位清晰地呈現出來。比如，每一根鋼筋的位置、尺寸以及凈距；預埋件的位置等等，為施工人員提供準確的數據支撐，保證工程質量。同時，還可以實現手機與BIM軟件的結合，項目管理人員在施工現場進行查看的過程中，對于發現的質量問題可以隨時用手機拍下，上傳到云端，然后借助于BIM平臺，相關的專業人員及時對現場問題進行處理，達到控制質量的目的。
4.2.3 事后質量控制中的應用
建設項目完工后，通過BIM技術協同平臺存儲的各個專業的信息，項目管理人員可以從不同的角度對項目的質量信息進行分析和研究，對項目施工過程中出現的質量問題進行深入分析，找出問題產生的原因，并總結有效的控制措施，形成質量控制的經驗。通過分析和總結已完工程的質量數據，探索出質量控制更有效的途徑和方法，為以后建設項目的質量控制提供依據。
4.3 BIM技術在項目成本管理中的應用
在項目施工過程中，將BIM技術運用到項目的成本控制中，能夠很好地將項目所有的造價信息全部存儲于計算機中，比如工程量數據、材料用量數據等等，并將這些信息與三維模型相關聯，及時進行動態調整。同時，BIM的協同平臺還可以實現信息共享，滿足不同使用者的需求，不同的參建單位任何時間都可以對造價信息及時進行溝通和交流，從而更好地實現成本控制的目標。
4.4 BIM技術在項目安全管理中的應用
建設項目施工過程中，會有不同的專業交叉進行施工，比如土建專業、暖通專業以及電氣專業等等。利用BIM技術可以很好地對施工現場進行模擬，比如模擬塔吊的施工過程，觀察塔吊與建筑物、塔吊與塔吊之間的作業距離；模擬建設項目臨邊洞口的安全防護等，可以使施工人員能夠提前地了解施工過程中存在的安全隱患，有效地提高作業的安全性，降低安全問題發生的概率。
5 結論
綜上所述，BIM技術對建設項目施工過程中的工期、成本、質量以及安全等方面都有很大的促進作用。同時，還可以運用到設計和維護階段。建筑行業的發展離不開信息技術的支撐，要推進BIM技術在建設項目中的應用，促進我國項目管理水平的提升，加快我國建筑產業化的進程。
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本文受南陽市科技局科技發展計劃項目資助，項目編號KJGG2018032
作者簡介：趙笑男（1989-），男，河南洛陽人，碩士，助教，研究方向：工程項目管理、工程造價。
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