建筑工程管理中BIM技术的运用
设计（论文）题目 | 建筑工程管理中BIM技术的运用 | |||||
主要 研究 内容 | BIM技术在建筑工程管理中的应用，以及BIM技术的应用分析。 | |||||
主要技 术指标 或研究 目标 | 通过对施工中常见问题的分析，探讨施工中BIM技术在图纸深化，造价管理，施工进度管理，质量管理，安全管理，成本管理等方面的应用价值、应用方法。 | |||||
基本 要求 | 1．收集文献资料，做好开题报告准备工作； 2．加工整理论文相关文献，完成开题报告； 3．根据文献资料，运用所学知识，撰写论文初稿、修改稿和终稿。要求论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，语言准确，文字流畅，对研究问题有独到之处，论文符合毕业论文撰写规范； 4．准备并完成论文答辩工作； 5．本论文全部完成后，完成论文的整理、装订工作，圆满完成毕业论文的全过程。 | |||||
主要参 考资料 及文献 | [1] 刘欢欢， 段宗志， 彭志文.BIM技术在精细化施工管理中的应用 [J]. 洛阳理工学院学报( 自然科学版)，2016，(2):32-37 [2] 甘露.BIM 技术在施工项目进度管理中的应用研究[D]. 大连理工大学，2014. [3] 周春波.BIM 技术在建筑施工中的应用研究[J]. 青岛理工大学学报，2013，(1):51-54 [4]沈莉.探讨BIM技术在建筑工程造价中管理的应用[J].工程技术全文版，2016. [5]李勇.BIM技术在工程造价管理中的应用及效益浅述[J].工程技术全文版，2016. | |||||
目 录
摘要
随着国内建筑环境的飞速发展，传统的建筑施工管理已经无法应对建筑信息化的需求，为了保证施工建筑管理方的稳健发展，最大化的实现建筑设计、项目施工管理的水平，BIM技术的合理运用凸显出了巨大优势。相比较传统的建筑施工管理方法来说，BIM技术的优势在于，更有利于提高建筑设计方案的可实施性和全过程管理。运用BIM技术三维立体模型，还可以为建筑施工管理提供可视化模式，更加清晰直观的查看施工状态，物料信息。BIM技术在建筑施工中的应用广泛，可以灵活运用到建筑施工管理工作的每个环节，随即实现建筑施工快速建造、信息化管理模式。本文对BIM技术概述进行介绍，探讨了在施工中BIM技术的应用价值、应用方法，为以后相关公司应用BIM技术于实际中提供借鉴。
关键词：BIM，建筑施工，应用。
Abstract
With the rapid development of the domestic building environment, the traditional construction management has been unable to cope with the needs of building information. In order to ensure the steady development of the construction management side and maximize the realization of the level of architectural design and project construction management, the reasonable use of BIM technology highlights a huge advantage. Compared with the traditional construction management methods, the advantage of BIM technology is that it is more conducive to improving the implementation of the architectural design scheme and the whole process management. The use of BIM technology three-dimensional model, but also for the construction management to provide a visual mode, more clear and intuitive view of the construction status, material information. BIM technology is widely used in building construction. It can be flexibly applied to every link of construction management, and then the rapid construction and information management mode of construction can be realized. This paper introduces the overview of BIM technology, discusses the application value and application method of BIM technology in construction, and provides reference for relevant companies to apply BIM technology in practice in the future.
Key words: BIM, building construction, application.
引言
所谓 BIM 是对建筑物进行信息建模技术的一个全称，即所谓的建筑物信息学学习或者是数字建模学习技术，是一种基于三维或者多媒体技术的学习技术。根据近年来的进步， BIM 技术已经在我国各大建筑领域得到了广泛的运用和推动。通过 BIM 技术的应用在建筑设计、施工阶段和后期经营管理者的各个环节，实现了对 BIM 数字化施工流程和经营管理的内容。这样一个管理模式的建立使得管网与土建工程进行设计与控制的整个流程更具有立体性。通过连接各个建设工程项目不同时间和阶段的大量资料和信息，可以进一步地建设和开发各类配套的设施，从而确保建筑公司的健康成长获得较好的保障。该系统技术还能够有效地控制和监督预测企业的决策，保障了施工设计方案的完善和优化，从而给整个施工企业自身的发展创造了更加扎实的条件和基础，增强了企业最终的整体综合竞争力。
1 BIM技术在施工单位中的应用价值和优势
对于整个工程来说，BIM技术是通过计算机建模形成的数据库，其中包含了施工作业周期中的大量重要信息。这些数据库的信息将在整个施工过程中发生变化和调整，能够快速准确地查找到系统数据库中所有包含相关数据记录，加快了决策过程，提高了决策的质量，从而大大提高了工程质量，降低了工程成本，提高了工程效率和利润。BIM是一种事前模拟处理技术。 BIM 系统可以在实际施工前充分运用一系列软件计算，及时地发现各个项目在设计方案上的缺点和不足，为项目设计者开展监督和审核工作提供方便;提高项目的绩效指标和实际工作结论水平，使得项目能够直观地改善和优化项目，让项目在建设之前就已经能够更加直观地认识到其在过程或者实际结果中所可能出现的问题，从而最大限度地提前改进和优化项目，提高其建设质量，减少浪费。
2 建筑施工管理中BIM技术的应用
2.1 BIM技术在施工图纸深化设计阶段的应用
顾名思义，深化设计主要指的是对原始施工图进行了更近一步的改善调整和补充，使设计在各个方面都更加地符合现场实际的情况，从而给施工者提供更有效的参考依据。在我们传统建筑设计的工作中，由于设计的工作涉及到了许许多多方面的资料，这就导致了各个部门的设计师和技术人员很难对各种设计工作做好有效地配合，从而使工程在后期的具体实际施工中往往都会因为计算误差而导致施工误差，影响后期的建筑施工活动。而在进行建筑工程的设计中如果应用 BIM 技术，就可以有效地利用 BIM 技术的优点和特征，将大量信息资源进行综合的分析和整理，并且使它们都能够在建筑设计中有效的进行信息资源共享，这样就可以大大的改善和提高设计图纸的质量和精准性，间接的也是为了节约相关项目费用。不仅如此， BIM 技术还已经可以有效地对整个建筑工程项目的运行状态和物料进行监控，通过三维立体模型的结果来搭建建筑设计的平台，提高了整个建筑工程项目的可视性和画面清晰度，进而改善了项目的设计质量。
2.2 BIM技术在造价管理中的应用
在我国建筑工程造价管理这一环节中运用 BIM 的技术主要体现为以下两点:
①我们可以把关于造价的所有相关资料和信息以及资料进行搜索、收集以及分析和共享，由于我国在建筑工程整个施工的过程中往往都会使用一个 BIM 的模型，所以我们在该模型中已经能够准确地体现和显示出所有的资料和信息以及其他数据，并且这些资料的信息完整性也得到了有效的质量保证，存放起来也比较便捷。
② BIM 技术能够满足实现造价资料信息的可视化管理。以前在对各种造价资料和信息系统进行管理的阶段，通常是使用线条式的结构，而如果我们已经应用了 BIM 技术，就可以直接利用立体图形方式对其中的相关资料和信息系统进行显示，该方法具备三维、仿真、实时交互等功能，它们都是具有真实有效地直接反映了建设项目不同的空间和部位以及在施工过程中的时间节点所需要对应的各种造价资料。总而言之，在对建筑施工成本和造价管理的过程中，合理地运用 BIM 技术尤其重要，相关的管理者都需要积极地加大 BIM 技术的推广和运用力度，从而更好地促进建筑企业经济效益的发展和提升，使其为经济作出巨大的努力和贡献。
2.3 BIM技术在工程施工进度管理中的应用
以前，在我们需要进行对建筑工程项目的施工进度计划管理时，工作人员主要就是通过运用了制作施工进度计划和图表的这种方法，该计划和图表的编写缺乏一定的数量和额具体性以及其直观性，无法有效地阐述出存在的问题。如果我们使用这样的方法，对于那些实际上施工经验比较欠缺的工作人员而言，是不能更加清楚、全面地认识和准确了解整个工程的进度安排。如果将斑马梦龙软件技术进行合理的设计和应用，工作人员对整个工程流水段进行按区域顺序的依次划分，然后合理的编制网络方案，及时将自己编制好的网络方案与模型所对应的构件模型进行了联系，如果能够结合 BIM 5d 软件技术在模型中增加一些时间维度的相关数据信息，创建一个模型就能够进行虚拟施工，直观迅捷地将其施工程进度计划与其实际进度情况都会做出展示，达到一种可视化的效果。除此之外，还能够以通过查看进度计划估算工期的预测是否满足要求、各个工作的开始时间持续日期的长短是否符合常理、工序之间的逻辑关系是否正确等，并对于项目进度计划的情况进行检索查看并对其进行了优化和处理。得出建筑项目资金、工程量的发展曲线，使得设计施工方、监理施工方和项目业主施工双方都可以能够实时地准确掌握整个项目的设计工程进度和进展情况，对于在项目设计施工过程中可能遇到的困难和常见问题也可以能够有效地及时进行信息交流与沟通协调，避免了临时延误项目设计的施工期。
2.4 BIM 5D技术在施工场地优化管理中的应用
在大型建筑施工项目的管理中，现场的管理尤为重要，建筑物管理质量直接影响到整个建筑工程的是否能够安全、顺利地进行。由于目前我国建筑工程项目施工现场所需要涉及的管理环节因素很多，比如建筑材料、设备等。对此，可以运用 BIM 技术对建筑材料、设备的实际使用情况进行一次次的严格把关，运用 BIM 的技术可以对整个施工现场都进行有序的管理。另外，技术人员还甚至可以通过使用 5d 软件将所有的工程场地、建造单体、场地配套设施、设备等信息导入，合理的设置各个工期和不同阶段场地的施工情况，并将其信息进行直观地显示出来，使得工作人员更加清楚、明白地掌握了施工现场的信息和动态，如果在施工现场遇到某些突发性问题的情况时候，相关的工作人员还可以及时上网采取有效的措施给予解决，进而提高现场管理水平。
2.5 BIM技术在建筑施工质量管理中的应用
对于建筑施工过程中建筑质量管理的技术落实而言，相应地如何进行建筑质量安全监督技术管理落实是其中比较重要和较为核心的一个环节，这种在建筑质量安全监督的管理落实和实际操作中，BIM两项技术的有效综合运用同样更加迫切需要我们得到高度重视。我国对于建筑施工安全过程管理中的建筑质量安全控制过程管理中针对性的BIM管理技术的深入研究和推广应用，主要特点体现在两个主要方面:
可供参考和实践借鉴。因为BIM施工技术信息系统平台已经成为是一类经过软件完全包装并且内容极多的技术平台，其对于许多的施工技术手段以及所使用需要的建筑施工技术原材料、施工技术器具等都已经完全进行了详尽的信息描述和统计分析，进而我们不仅可以有效地通过借助于这个BIM施工技术信息系统平台来直接轻松进行对所有相关技术数据资料的实时收集与分析调阅，促自身后续建筑工程作业项目的各个方面均可以及时获取进度、状态并且能够得到比较为理想的安全严格控制，避免了在后续建筑施工工程作业中的操作进行过程中会同时出现一些本身不利于施工质量水平提高的安全要素。
实现虚拟化的施工审批功能。在进行一个建筑工程项目具体的施工和建设之前，我们可以考虑借助 BIM 的技术来进行各种虚拟施工的操作，进而也能够比较好地评价和分析各种施工技术手段的实际操作效果是否可靠，特别是对我们在需要针对各种模型施工和操作的过程中所遇到的各种问题做出剖析，了解它们有没有可能给我们带来的质量造成影响和危害，如此也就能使我们能更好的指导后续的施工施工操作。
2.6 BIM技术在工程安全管理中的应用
安全管理是建筑公司在进行施工活动中的一项重点任务，需要我们在进行施工操作中认真地撰写与安全管理相关的文章，其主要目标就是为了把控好施工操作过程中的薄弱环节和关键处。但是在传统的管理中，往往仅仅只能根据实际的经验和有关规范的要求来编制与之相关的安全管理措施。但在 BIM 技术的综合应用下，这样的情况必然也会有很大的改善。作业场地的防火装置设计大多着眼于整体，以覆盖地区的直径和范围作为基本要求，对于实时性的因素考量并不周全，一个原因就是由于设计图纸所呈现的仅仅是一个平面，第二个原因就是立面的构筑都是由于时间积累而构筑起来的，使得我们在确定了方案内容的同时，没办法做到实时、全面、动态的思考变化整个过程。运用 BIM 的软件平台现场进行模拟，还允许我们可按照各个阶段模型进行火灾逃生的状况，在每一次发生火灾逃生的路线上都布置临时灭火消防设施，来有效地保证人员在火灾发生时安全地撤离现场，减少了人员伤亡和财产损失。
3 BIM在建筑工程成本管理中的应用
3.1BIM在前期成本预测中的应用
在企业施工成本管理中， BIM 技术可以被广泛应用到前期的成本预测工作中。在一些建筑工程的招投标中，招标方必须提供一份投标报价清单以及具体的施工图纸，投标方就是以此作为依据来预测整个建筑工程项目的成本和支出，这对于投标人的清单精准和明细性的要求非常严格，同时预算人员的专门技术水平也要求比较高，因此许多建筑工程项目的预测和结果跟整个工程实际所产生的成本和费用之间存在着巨大的差异，从而造成前期费用预测失算。而 BIM 技术的数据库具备了一个构建级标准的数据颗粒度，在整个建筑工程不同的施工环节， BIM 技术能够迅速准确地向客户提供各类相应的数据资料，从而大大提高了工程前期造价预算中所采取的预测和估算量的精度，同时又能够解决和避免在进行设计的过程中遇到的不同学科之间相互矛盾的情况。在前期造价和预算中充分运用了 BIM 技术，通过自己搭建一个数据库并与其进行了关联，能够快速准确地对每一个工程项目的造价和工程量情况进行综合计算，能够很好地提高前期施工成本和预算的精度，同时 BIM 技术还可以帮助我们获取准确度更高的数据。
3.2 BIM在项目中标后成本计划中的应用
在一个建筑工程项目中标后， BIM 技术就可以广泛地运用到成本计划中。在项目中标后，建筑工程的投标者就需要依照中标时的预算和对施工项目组织设计的要求来计划进行施工的全过程中所需要使用的各种人力、资金以及各种机械设备等，然而在实践和操作的过程中却会出现一些比较大的偏误，从而造成了将来的成本规模和计划不能够与实际情况相适应或者无法良性有效的相互结合。在建筑造价计划中如果充分地运用了 BIM 技术，在建筑施工的过程中所有涉及的各种机械设备、材料等均可以直接通过 BIM 技术其中的结构层级功能提供具体的信息和数据量，且其准确性相对较高。在建筑施工的过程中， BIM 技术已经能够与建筑施工项目相互协同作用，相互联系起来，通过三维可视化功能来快速地模拟出一个建筑工程整体的施工规划以及流程，从而对实际建筑工程的施工状态做出对比。在对项目的实际建筑施工方案以及项目的全过程性情况进行仿真模拟的同时，能够及时地发现其中所有可能存在的问题，并为此制订出相应的解决对策。总的来说，在项目造价计划中充分运用 BIM 技术，不仅能够有限度地减少项目在施工的过程中可能会出现的质量和安全等各个方面的问题，还可以能够有限度地起到了优化项目工程设计的功能，从而有限度地降低项目的返工和整改问题，并且有限度地缩短了项目的施工周期，降低了项目的施工费用。
3.3运用BIM控制工程过程成本
在建设工程施工的过程中， BIM 技术也能够有效地控制造价和费用，具体来说，我们可以从以下两个方面充分体现得出来：一个就是内部结算方面， BIM 技术的广泛应用，能够有效地控制对原材料的采购，从而减少了采购总量远远超过了预算总量的现象，减少了收入总额大于费用支出的情况。另一方面就是限额领料这个方面， BIM 技术的广泛应用已经能够有效地控制对材料的使用和管理，通常的情况下，建筑工程项目实施的都是限额领料，对于各个劳务队的限额领料都需要严格按照施工期间预算的要求来组织实行，但是许多材料员与施工员没有对项目的预算情况做到清晰的了解和正确认识，在各个施工期间与节点相互促进下，从而很难执行限额领料制度。而 BIM 技术则能够根据时间节点的特性来判断实际施工的时间节点，同时对其进行大量数据分析，快速准确地将所有的施工过程中基础设备的数据传递给工程管理者，从而为整个工程施工过程中的材料人员与施工人员在实现限额领料等各个环节上都提供大量的资料与技术支持。
3.4运用BIM辅助期中成本核算
BIM 技术也是一个可以广泛应用到建筑工程辅助期项目成本核算的过程中的技术，从现阶段情况来看，在进行成本核算的过程中，仅仅是简单地对各个施工项目成本的各个节点和时间段进行分析，而不能够简单准确分析一个时间跨度相对较大的项目成本运用与经济运行阶段中各个工程项目的总进度之差的百分比，很难清楚地准确把握各个工程的盈亏点。运用 BIM 技术 则能够有效地解决这种情况， BIM 的数据库的优点就是能够将准确的建筑工程信息通过网络节点在建筑工程的各个节点迅速展示出来，同时也能够做到数据多算化对比，其中主要包含分项单价、合同、方案与实际建筑施工所需消耗的再来。除此之外， BIM 技术的广泛应用还使我们能够有效地了解到在建筑工程实施的过程中，消耗物质量超标与否，项目经营的是否盈亏等方面存在的问题，这样才更加有利于我们严格监督和管理施工过程中的成本和风险。
3.5运用BIM辅助竣工结算
BIM技术还广泛应用于后期建筑工程建造项目的设计竣工成本结算中，作为其竣工成本核算管理和风险控制的重点和关键，竣工成本结算也是对整个建筑工程设计项目的总体和成本核算情况及其进行预算决策和成本确定的重要环节。在核算完成第一个任务阶段的过程中，核算工作人员的实际工作量相对比较多。在以往的二维建筑构造工程量设计核对中，都主要是通过二维设计图纸的核算形式，来对每一个建筑构造材料进行图纸核算，然而这样的图纸核算操作形式却往往会因为我们实际中的图纸设计发生了一些变更或者设计信息的发生缺损等各种原因而直接导致我们缺乏其中的准确性。而采用BIM技术的统计参数和量化分析设计，能够直接使整个城市建筑工程的各项基础构建都被明确赋予了包括几何、空间、地理位置方位、工程量等的统计数据、工程进度、造价统计信息和施工费用等重要属性。在整个时期建筑工程的前期设计与规划施工各个阶段，BIM的相关模型也极有可能会随着其前期设计与规划施工的进行顺序而随时发生重大变更，并对各种类的相关模型信息都及时进行了自动录入与及时性的更新，在整个时期建筑工程设计完成的关键时期，BIM模型系统可以把整个建筑工程的设计施工中能得到的所有各种相关模型信息和各种模型都同时包含在一起来，通过对所有BIM相关模型的实时检索，业主们就可以快速、及时地查看所需要的信息，从而大大提高了整个工程项目的设计竣工和贷款结算工作效率，并有效地大大节约了工程项目竣工结算的成本。
结论
综上所述，在建筑施工管理中合理运用 BIM 技术至关重要，不仅可以对建筑信息数据进行全面管理，同时还可以有效降低管理难度，提升管理质量以及管理效率。虽然当前 BIM技术在我国的推广和应用才刚刚起步，但是依照西方国家建筑行业的发展状况看 ，随着国家相关法规的出台和主管部门的引导，其将来必定有更广阔的发展前景 ，必肯定成为建筑行业发展的方向。对此，建筑企业需要不断完善 BIM 技术，顺应时代发展的潮流，其在深入分析 BIM技术优劣的同时，及时更改公司决策，提前做好资源准备，不断提升自身的管理能力，主动在实际施工中运用BIM技术，这样才能走在行业发展的前列，最终保证我国建筑行业取得更多的经济效益以及社会效益。
参考文献
[1] 刘欢欢， 段宗志， 彭志文.BIM技术在精细化施工管理中的应用 [J]. 洛阳理工学院学报( 自然科学版)，2016，(2):32-37
[2] 甘露.BIM 技术在施工项目进度管理中的应用研究[D]. 大连理工大学，2014.
[3] 周春波.BIM 技术在建筑施工中的应用研究[J]. 青岛理工大学学报，2013，(1):51-54
[4]沈莉.探讨BIM技术在建筑工程造价中管理的应用[J].工程技术全文版，2016.
[5]李勇.BIM技术在工程造价管理中的应用及效益浅述[J].工程技术全文版，2016.
致谢
月色褪去，行文至此。意味着三年紧张而又充实的大学生生活即将画上句号。在这三年的学习期间，我得到了很多老师、同学和朋友的关怀和帮忙。在毕业论文即将完成之际，我要向所有期间给予我支持、帮忙和鼓励的人表示我最诚挚的谢意。
桃李不言，下自成蹊。感谢我的指导老师聂华老师，得幸遇到聂老师，从论文的选题、构思、撰写到最终的定稿，聂老师都给了我悉心的指导和热情的帮忙，使我的毕业论文能够顺利的完成。聂老师对工作的认真负责、对学术的钻研精神和严谨的学风，都是值得我终生学习的。其次，感谢河南质量工程职业学院的全体领导和老师，由于他们的悉心教导，我学到了专业的建筑学知识，掌握了扎实的专业技能。同时，也感谢恩师李建沛老师、王佳佳老师、张亚丽老师和邵晓华老师，对论文的修改提出了宝贵意见，使我的论文更加完善。
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山水一程，三生有幸。在今后的工作和生活中，我会铭记师长们的教诲，继续不懈努力和追求，来报答所有支持和帮忙过我的人! 河南质量工程职业学院，再会重逢！
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