淺談BIM與現(xiàn)場施工管理的結合

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　　1.BIM技術相關

　　BIM(Building Information Modeling，即建筑信息模型)技術，是信息科學技術與建筑行業(yè)結合下的實用性技術，它以數(shù)據(jù)模型作為基礎，實現(xiàn)了建筑工程的三維展現(xiàn)，將設計圖由圖紙拓展成為了立體影像。 

　　1.1BIM技術的特點

　?、倏梢暬Y合數(shù)據(jù)信息技術與電子成形技術，將原本抽象的平面圖像及相關的數(shù)據(jù)，如價格、材料、規(guī)格等直觀地進行了標注，一目了然。同時通過施工進度以及施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，經(jīng)處理之后能夠反映到圖像中，實現(xiàn)了對施工現(xiàn)場的集約式掌控和管理。②協(xié)調(diào)性，BIM技術不僅具備可視特點，同時還兼具了分析、指導、監(jiān)控等一體化操作，使管理工作更加靈活。③模擬性，即對工程各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)進行模擬，包含了節(jié)能模擬、消耗模擬、應急模擬等。④科技性，BIM技術和系統(tǒng)不僅是單一的數(shù)字技術運用，同時還包含了幾何學、空間關系、虛擬成像、地理信息系統(tǒng)、工程學、建筑學、數(shù)據(jù)集散等多種科學的運用，實現(xiàn)了眾多學科知識和技能的整合。⑤實踐性，利用BIM技術可以通過模擬之后找出設計本身存在的一些不合理情況，并且根據(jù)分析得出相應的建議圖紙。

　　1.2 BIM技術的原理

　　通過對真實工程信息的搜集，利用數(shù)字信息仿真模型進行可視化展現(xiàn)，其中不僅僅是幾何信息的展現(xiàn)，同時還包括建筑材料、重量、進度等一些非幾何信息的展現(xiàn)，形成一目了然的動態(tài)圖示。隨著該技術的逐漸成熟，目前甚至已經(jīng)可以形成4D模型，將既有的3D圖像結合時間或者施工進度進行演算。5D模型，在4D的基礎上跟進展現(xiàn)費用和資源消耗等。特別是諸如CAD等輔助性技術的引入配合使用，更加減少了施工管理的難度，提高了工作效率。

　　1.3BIM技術的發(fā)展

　　自1975年Chunk Eastman創(chuàng)設BIM概念以來，建筑行業(yè)迎來了一輪不斷革新的潮流，即通過可視化和量化技術提高建設效率。我國建設部于2011年發(fā)布了《2011至2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，在綱要中，BIM技術被列為重要的應用技術加以宣傳推廣，拉開了BIM在我國施工企業(yè)全面推進的序幕。之后該技術更是被廣泛重視和研究，在不斷的實踐過程中發(fā)展成為具有我國特色的建筑施工管理技術，其中杭州奧體中心主體育場便是該技術應用的典型實例。

　　2.BIM在施工現(xiàn)場管理運用中的優(yōu)勢

　　2.1提高了施工效率

　?、俣嗑S展現(xiàn)，提供了科學參照。通過多維技術的渲染，以動畫形式將施工步驟、施工要點等進行了演示，減少了平面圖畫分析與實踐之間的差距，也減少了圖紙分解的過程。

　?、谝訠IM為依托，將不同的施工方案和設計等錄入其中，并進行演算，對比找出最優(yōu)方案并選擇實施，可以避免一些施工過程中的問題，從而提高施工效率。③除施工方之外，監(jiān)理方、業(yè)主方等都可以通過BIM技術了解工程全周期的情況，同時明確各自在不同周期的工作內(nèi)容，便于相互配合。

　　2.2減少了施工浪費

　　利用BIM的5D模型，將工程的耗費與進度結合展現(xiàn)，再通過量化核算，能夠為施工方案的資源控制提供前置性依據(jù)。利用BIM技術有效地將工程施工的基礎性數(shù)據(jù)進行搜集和整合分析，精確地利用大量數(shù)據(jù)信息計算出預期消耗，對于施工計劃和資源節(jié)約計劃的制定提供了科學依據(jù)，在資源消耗方面可以做到用量限額，減少開支。特別是BIM極具代表性的碰撞檢查，能夠較為準確地模擬出施工情況，幫助優(yōu)化預設方案，從而減少了返工可能。

　　2.3促進了管理控制

　　精確地掌握了各種數(shù)據(jù)和各個進度的演化可能，再與計劃消耗、實際消耗等進行多算對比，最終作用于用材、采購環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對成本和風險的有效控制。以大量數(shù)據(jù)為支撐的，加上現(xiàn)場監(jiān)控，決策層能夠及時地掌握一些施工的實際情況，從而為下一步?jīng)Q策做出準備，特別是在人員調(diào)動、資源匹配和進度控制等方面，擁有了更多的參考和依據(jù)。

　　3.如何將BIM與施工現(xiàn)場管理相結合

　　3.1監(jiān)管利用

　　監(jiān)管利用是指用于施工現(xiàn)場的非實地監(jiān)管。①信息傳遞，利用BIM技術與通信技術的結合，建立起施工人員、管理人員、監(jiān)理人員、業(yè)主等多個主體之間的信息交流平臺，及時地傳達指令反映問題。②進度控制，利用BIM的預演功能，管理者能否掌握施工節(jié)點，對于施工過程中的資料調(diào)配和各單位之間的配合等有了預先的計劃，對于一些施工過程中的重點和難點，能夠?qū)崿F(xiàn)預先計劃，并分派任務，最終以現(xiàn)場指導或遠程指導的形式輔助完成作業(yè)。③風險評估，通過預演和系統(tǒng)分析，得出工程各階段的施工預值，根據(jù)分析結果判定某個階段是否具備一定的風險，預判風險形式和風險等級，并且提前做好應急和補救準備。④方案驗證，提前制定方案利用BIM進行建模分析，例如碰撞檢查，總結出相應的方案缺陷，根據(jù)系統(tǒng)提供的建議和實際情況酌情對原方案進行修改。

　　3.2實踐利用

　?、偬摂M施工，按照計劃進行演化，展現(xiàn)給現(xiàn)場負責人，作為圖紙具象化的簡化程序，以虛擬施工動畫為參考，進行實際作業(yè)。②施工建模，根據(jù)設計圖紙對建筑構件、施工現(xiàn)場、機械、臨時設施等進行預先建模，合理規(guī)劃出作業(yè)空間、時段、方法，例如設備型號、工作時長、進出方式和路線等，確保施工有條不紊地開展。③可視化的圖紙輸出，利用圖片輸出技術，將一些實際效果或作業(yè)圖像傳遞到施工人員手中，作為作業(yè)參照，并且制定相應的操作說明及技術交底，確保施工的正常進行。

　　3.3傳統(tǒng)輔助

　　擁有BIM技術并不是全部后顧之憂的，一些施工現(xiàn)場管理的傳統(tǒng)手段和方法仍舊需要配合運用。一方面是現(xiàn)場巡查和指導必須嚴格執(zhí)行，由專門的管理者進行巡視，及時地發(fā)現(xiàn)問題和處理問題，彌補BIM可能出現(xiàn)的監(jiān)管盲點;另一方面是管理制度的制定，必須落實以BIM為基礎的責任機制，避免因為有了預先判定而在管理過程中輕視實際的情況。

　　3.4保障事宜

　　BIM技術與施工現(xiàn)場管理的結合應當在兩個方面進行保障：①技術與系統(tǒng)設備的完善，應當采用較為先進的技術(4D或5D)和系統(tǒng)，確保建模分析的全面性。為了配合圖像輸出、信息傳遞等工作，還應當添置相應的設備，如監(jiān)控裝置、無限對講裝置、打印裝置等。②人員素質(zhì)的提高，管理人員要依靠BIM進行管理，就必須掌握足夠的數(shù)字信息技術，能夠完成系統(tǒng)的操作和簡易故障的排查，確保工作的持續(xù)性。

　　4.總結

　　由于設計圖紙與施工實踐之間存在一定的沖突，解讀設計圖并不能完善地表達施工的各個環(huán)節(jié)所需注意的問題，而將圖紙執(zhí)行到實際環(huán)境當中，難免會因為一些曲解或者是固有的思維弊端而導致施工與圖紙發(fā)生偏移。因此，如何才能淋漓盡致地展現(xiàn)圖紙效果，用以輔助和指導現(xiàn)場施工，成為管理人員頭痛的事情。BIM以劃時代的技術和概念拉近了圖紙與施工實踐之間的距離，堪稱造就了一場建筑界的巨大變革。

　　作者：楊少坤