BIM技术在施工管理中的应用研究毕业论文.docx

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BIM技术在施工管理中的应用研究毕业论文

BIM技术在施工管理中的应用研究

摘要：

BIM技术是近年来迅速崛起的一种创新技术，它的运用能够贯通于一个建设项目的全生命周期；伴随着我国科技的快速发展，数字信息等技术的出现，传统工程管理模式已经无法满足当前现代化建筑产业的需要，这时便需要一种全新的技术来支撑更高的要求；对于项目施工管理来说，BIM的出现即代表着工程项目的一次创新与改革，也意味着未来工程项目的管理将会以一种全新的方式出现，这是目前我国的建筑业的发展趋势，也是建筑业未来发展的主要方向。

关键词：

BIM技术施工管理研究

ResearchontheApplicationofBIMTechnologyinConstructionManagement

Abstract:

BIMTechnologyisaninnovativetechnologyrisingrapidlyinrecentyears.Itsapplicationcanrunthroughthewholelifecycleofaconstructionproject.WiththerapiddevelopmentofscienceandtechnologyinChina,theemergenceofdigitalinformationtechnologyandothertechnologies,thetraditionalengineeringmanagementmodehasbeenunabletomeettheneedsofthecurrentmodernconstructionindustry.Atthistime,anewtechnologyisneededtosupporthigherrequirementsForthepurposeofconstructionmanagement,theemergenceofBIMrepresentsaninnovationandreformofengineeringprojects,andalsomeansthatthemanagementofengineeringprojectsinthefuturewillappearinanewway,whichisthecurrentdevelopmenttrendofChina'sconstructionindustryandthemaindirectionofthefuturedevelopmentoftheconstructionindustry.

Keywords:

BIMtechnology;construction;managemen;research

前言：

近年来BIM技术的迅速崛起，在建筑行业中掀起了一股大的浪潮，它的应用穿插于建设项目的整个开发周期，从设计到施工再到最后工程的竣工，都能看到BIM技术的身影；它是一种全新的管理模式，不同于以往的项目管理，全新的BIM管理将管理模式变得更加方便、简单，并且变得更加直观与高效。

1.施工项目管理的概述及特点

施工项目管理是一个全方面的管理，是指管理者为了能达到预期的目标，对工程项目进行提前的计划，以及在施工中进行施工的组织、协调等一系列的管理。

由于工程项目比较特别，不同于别的项目，项目管理起来具有很大的复杂性和困难性，管理者要想做好一个项目的管理，就必须要根据严谨的理论、方法以及自身丰富的经验来完成。

施工项目管理是一项极其复杂的任务，因为工程项目的时间一般比较长、对工程施工产生影响的方面也很多，并且因为受到造价、安全、工期等多种条件的限制，只要任何一个阶段出了问题，都会对整个项目产生影响。

施工项目管理的内容是具有阶段性的，由于施工项目各阶段管理的内容差别较大，所以就要求管理者必须对其进行动态管理，以此来提高项目施工的效益。

一个工程的施工管理最主要的重点便是组织协调。

因为施工项目的工期比较长、需要的资源也很多，还具有流动性、独特性等特点，且施工活动涉及了人际的沟通、技术的难点、经济的要求等一系列的因素，因此，要想将施工活动顺畅的进行，就必须将组织管理控制好。

2.BIM的基本概念

BIM是英文“BuildingInformationModeling”的简称，在国内比较统一的翻译为：

建筑信息模型。

将一个建设项目相关的数据来作为模型的基础，这便是BIM，它是以此来建立起建筑模型，而后经过数字信息仿真技术来模拟建筑物所具备的真实信息。

BIM在建筑的完整生命周期内，通过参数化建模来进行建筑模型的数字化和信息化管理，从而实现各个专业在设计、建造、运营维护阶段的协同工作。

按现在的情况来说，BIM已经是一个完善的信息模型，它能将各个阶段的数据与资源衔接在一起，将其融合成一个整体，可以说是对一个建设工程项目的全面描述。

3.BIM技术在施工管理中可实现的应用功能

3.1.BIM技术对施工进度的管理

在对建筑工程的施工管理中，进度管理是一个很重要的问题，在保证施工安全及工程质量的同时尽可能地缩短工期，这就需要我们对工程项目的各个环节都控制好，但是如果在进度管理中应用了BIM技术，则可以在很大程度上帮助我们加强对各个建筑施工环节的管理与控制，完善建筑项目施工的信息，以此来更好的实现一个建筑工程项目的管理。

BIM技术在建筑工程现场施工进度中的应用，主要表现在三维模型的建立上，三维模型的建立，比较常用的是revit软件，该软件能够实现与实际的工程项目相一致的模型的建立，不管是建筑的具体形状，还是建筑工程项目的各种属性，都能通过该软件进行三维模型的实现，待三维模型建立好，将其与别的软件连接在一起，便可以完善建筑信息模型的相关信息和资料。

与二维平面模型相比，三维模型只是多了一个立体维度，使得整个建筑信息模型看起来更直观、更鲜明。

但在三维模型建立之后，还不能实现对施工进度的有效管理，还需添加相应的进度数据，这时便可以运用project软件编辑项目，该步骤的目的是减少人工计算的烦琐的过程，以供操作者方便使用。

另外在对三维模型进行一开始的数据创建时，必须先了解该这个工程项目的相关信息，之后再创建进度计划，既可以直接添加任务，在不思考其他因素的情况下，率先完成信息录入，等到录入好后再对信息进行整理；也可以考虑录入的顺序问题，在理清那些数据先录入，那些数据后录入之后，再按照理清的录入顺序进行信息录入。

3.2.BIM技术对施工质量的管理

建筑工程项目的质量管理可以说是管理人员的一大难题，也是评价一个建筑工程项目管理水平的要点之一，而BIM技术能够充分的在质量管理方面发挥相应的作用：

（1）在施工之前，BIM技术可以提前对质量进行把控，很多建筑工程项目质量发生问题，根本原因在于在施工过程中发生了很多突发性的施工问题，而运用BIM技术，我们可以提前对整个施工过程进行模拟，从而对各种原本不可预料的情况进行预测，这样一来我们的施工人员以及管理人员便可以提前准备相应的应对措施，一旦问题发生，就能够以最快的速度将问题解决，尽量避免了一系列的质量问题；

（2）在施工阶段，另一大质量问题便是材料问题，材料往往是导致一个工程项目中质量问题的主要所在；采用BIM技术后，我们便能将工程施工所需的各项材料数据精确的计算出来，购买材料时便可以按照所计算的数据去进行相应采购，不仅避免了施工材料可能带来的相应质量问题，也将工程材料的浪费降到了最低。

除此之外，在施工或者竣工验收时还可以随时查看有关本工程施工质量的相应数据，简便使用的同时也将数据的利用发挥到了最大化。

BIM技术的应用不仅能够将传统技术最大的优势发挥出来，更主要的是对现象实施可视化的管理，使其更高效、更全面地为工程项目质量管理工作服务。

传统的管控质量方法是结合局部剖面图，再联系各专业平面图，设计审核校对人员则是根据以往的经验来发现错误，这样容易造成遗漏，并且难以实现全面控制。

而三维参数化的质量控制，则跟传统的二维控制不同，它是利用三维模型，通过计算机的自动实时检测管线碰撞，精确性较高。

3.3.BIM技术对施工安全的管理

管理一个施工现场的安全主要可以分为以下几个方面，安全技术管理、安全组织管理、场地与设施管理以及行为控制，主要的重点就是对施工中的人、材、机、环境进行具体的管控。

传统的安全管理难点主要表现在以下四个方面：

（1）施工现场环境相对复杂，影响因素多，安全隐患大；

（2）安全管理的方式方法随着社会的发展逐渐被淘汰；

（3）对于一些细微的安全管理方面的研究较为薄弱；

（4）现场施工作业人员的安全意识不强，缺乏安全知识。

BIM技术的出现，使得对工程施工的安全管控来到了一个更高的高度。

对施工现场不熟悉的工人在了解现场工作环境前都有较高的受伤风险，BIM能够帮助他们对施工环境快速准确的了解，运用BIM可视化和与现场相似度较高的特点，对于复杂的工艺或施工环节，运用动态模拟功能，可以更直观对工人进行施工交底。

BIM的可视化是动态的，按照现场施工的进度来进行模拟，现场的具体施工情况便能够被展现出来。

3.4.BIM技术对施工造价的管理

BIM技术对施工造价的管理最大的优势在于可以与互联网相结合，现代社会讲究一个云数据，意思是大家可以在网上共享很多公共的数据，相应的也可以在网上对数据进行调整；而在工程方面最主要体现的就是各地方的清单计价，我们可以在BIM软件中录入此工程所需的清单信息，当工程的建模完成后便可以进行相应的套价，即使市场上的价格有所变化，也可以进行相应调整。

除此之外，在项目的实际施工中，我们可以利用BIM的动态调整功能，根据实际的施工情况来对数据进行调整，让数据与实际相匹配，从而对成本进行更有效的把控；在工程的竣工阶段，我们也可以对施工工程中的各项数据进行查看和对比，施工所产生的的各项成本一目了然，进而对施工的成本进行了高水平的控制。

4.BIM技术和传统施工技术在施工管理中的比较

4.1.BIM技术与传统施工管理的比较分析

先从直观角度来看，传统的二维模型相对较为抽象，而BIM建筑信息模型能将三维效果展现出来，不仅施工方能更加清晰的了解到施工过程中每个细节的施工要求，业主也可以更加清晰的了解到项目的情况；利用BIM技术在施工中的应用，管理者便能够在项目的施工过程中进行施工进度、质量、安全和成本等一系列的管理，并能将多专业有效的协调在一起，减少了施工中返工的次数，降低了施工带来的安全的风险，节约了施工成本。

其次来说，在一个建设项目的施工过程中，要对班组进行施工的指导，这是一项极其重要的工作，技术交底的情况好坏往往便会决定工程的好坏。

在过去，一直是采用图纸指导的技术交底的方法，这样一来便会有图纸变更、返工次数多等问题；并且不同班组可能有着多个版本的图纸；还有可能会审图不清、发生损耗过大的问题；造成这些情况的发生就是因为项目具有不可控性，以及施工操作比较复杂。

探其究竟，是因为在工程的施工过程中，有很多的情况是无法提前预料的，未知性比较强；而运用BIM技术将施工的重点难点提早模拟出来，这样一来便可使施组计划变得更完善。

为了保障工程进度按期的完成，作为一个强大的数据库，BIM能够对整个项目的全过程进行计划安排，依据建筑项目来制订进度计划；比如，采用BIM技术，我们能够看到电线安装部分的施工计划、工期以及与这个工程任务相联系的项目。

即使有些信息发生了临时变更，我们也可以将它单个标注出来；例如，有的管线在施工过程中发生了变更的情况，可以将它的变更信息单独编辑而不影响其他信息，其次，在施工的过程中会产生一些重要的资料，我们可以将其做成电子资料，再将它连接到三维模型当中，这样我们还可以进行随时的查看，防止了资料的丢失；关于现场的施工情况我们也能够拍照下来，将照片载入到模型里，有助于进行现场施工的管理；对于一些价格高昂的机械，同样可以将采购的等等信息录入，以便后期的资料的管理。

从整体上来看，将BIM技术与项目管理相融合，可将其应用在一个建设项目的完整的生命周期中，为项目各参与方提供了一个平台，一个可以协同工作的平台。

相对于传统的施工管理，BIM技术的应用能更加清晰及明确的组织各参与方的工作，解决了传统施工上技术交流困难、管理分散及管理难度大的问题。

4.2.BIM技术在施工管理中具有的优势

4.2.1.进度管理优势

从以往的进度管理模式来看，主要是依靠人工来对数据进行提供或索取，然后由进度管理员来对数据信息进行及时的发布，这样管理起来及时性与准确性都较差，对于工期影响较大，并且传统的施工进度管理都是基于施工现场会与施工进度单独进行管理，各子计划之间的逻辑顺序需要技术人员确定，由于技术人员水平精力有限，难免会出现失误，导致进度延误。

但是通过BIM技术，可以将完整的工程项目建设过程全部模拟出来，通过与网络计划技术的集成，还能根据要求按照不同的分类方式直观地将工程进度计划显示出来，这样工程管理人员便可以选择最优的施工方案以及进行工程进度计划监督管理。

将BIM技术运用在项目的进度管理中，能够在较大的程度上帮助我们加强对各个施工环节的管理与控制，并且完善项目的施工信息，让我们对工程项目能有更高效、更稳定的管理。

（1）在开工前期将工程数据进行分析，在得到分析结果之后，将其交付给具有专业水平的设计单位，来有指向性地进行BIM技术设计，保证BIM技术能够良好的应用在建筑工程项目的进度管理之中；

（2）利用BIM技术，就是要对建筑工程项目进行三维立体建模，在这个过程中需要对大量数据进行计算，这要求技术团队要保证数据来源的准确性以及数据收集的科学性，避免数据存在误差造成BIM技术对施工进度的应用失败；（3）BIM技术的应用能够模拟工程的整个施工过程，基于此可以建立起科学的施工计划表，准确的预测施工之中可能遇到的困难和问题，有针对性的进行解决；（4）在BIM技术与施工计划之间要建立起紧密的联系，根据BIM技术模拟结果的变化来对施工计划随时进行调整，保证施工项目实现可视化以及可预期的效果，对整个施工过程实现全程监控。

对于BIM项目，由于各参与方是在同一平台，利用同一模型完成项目，因此可以非常迅速地查询到项目进度，并制定后续工作．特别是在施工阶段，施工方可以通过BIM对施工进度进行模拟，以此优化施工组织方案，从而减少施工误差和返工，缩短施工工期。

BIM模型最大的优势主要在于能够根据施工的具体开展情况，对施工进度进行实时的管理与调整。

当建筑工程的实际施工进度与预期发生很大的差距时，可以对施工进度开展合理地调整工作。

例如：

BIM技术在建筑工程土方施工中的运用，在实际的土方施工过程中，如果压实的厚度不符合施工方案的要求，那么施工中实际压实厚度会及时呈现到BIM模型系统里面，这时，相关管理工作人员根据信息反馈数据以及结合实际施工情况，查找出压实厚度达不到施工要求的影响因素，制定合理的调整方案，确保施工进步倒到预期要求。

4.2.2.质量管理优势

建筑物的质量可以说是一切目标的前提，不能因为赶进度而忽视。

建筑质量的保障不仅可以给业主及使用者带来舒适环境，还可以大幅降低运营费用、提高建筑使用效率，最终贡献于可持续发展。

BIM的信息化与协调化都是以最终建筑的高质量为首要目标，即通过最优化的设计、施工及运营方案展现出与设计理念相同的实际建筑。

实际的施工情况与BIM模型来进行对比，并将相关的检查信息关联到相关物件，有利于更直观的记录内容，便于资料的收集整理以及日后的复查审核，并且在实际工程质量管理中，还可以在移动设备上查看BIM模型，现场的管理人员将实体工程与BIM模型来进行对比，从而更加直观地看到现场施工产生的问题，并通过移动终端进行问题拍摄，发出整改通知，保证质量问题处理的及时性。

在以往的工程项目质量管理中，管理模式和方式比较的单一、落伍，不能跟上时代发展的要求，质量管理缺少一定的合理性、实用性，管理效率明显不高，不能够保证建筑工程的质量。

而建筑工程质量管理过程中应用BIM技术，可以最大程度的规避一些影响质量的因素，确保建筑工程保质、保量完工。

BIM技术的应用具体体现在三点：

（1）建筑工程施工中所遵循的技术规范等可以结合BIM技术开展科学合理的编制工作；

（2）建筑工程施工中所用的构建物型号等可以依据BIM模型实现有效的把控，并且能够通过BIM模型的碰撞检测来发现整个施工过程中一些不安全因素、不合理情况；（3）能够在第一时间结合BIM模型中反馈的数据信息查找的一些问题来进行一些合理的优化和更改，以此实现对整个工程质量的及时管理与高效控制，确保质量管理工作的效率。

4.2.3.成本管理优势

不同于传统工程项目．BIM项目需要项目各参与方从设计阶段开始紧密合作，并通过多方位的检查及性能模拟不断改善并优化建筑设计。

同时，由于BIM本身具有的信息互联特性，可以在改善设计过程中确保数据的完整性与准确性．因此，可以大大减少施工阶段因图纸错误而需要设计变更的问题。

47％的BIM团队认为施工阶段图纸错误与遗漏的减少是最直接影响高投资回报的原因。

除此之外，价格是随着经济市场的变化而变化的．价格的真实性则取决于对市场信息的掌握。

而BIM可以通过与互联网的衔接，再按照模型所具有的几何特性，实时计算出工程造价。

这样一来，只要材料的价钱发生变化或者实际施工发生了变化就可以在BIM模型中根据实际情况更新出来。

时间被缩短后，工程的各参与方便能够快速的得到精准的数据，这样各参与方便可以做出有效的调整，效率也会因此而提高。

同时，由于所有计算都是由计算机自动完成．可以避免手动计算时所带来的失误。

因此，项目参与方所获得的预算量非常贴近实际工程，按制成本更为方便。

到目前为止，BIM的建模技术已经发展到了新的高度，也就是5D维度。

5D模型是将建筑图纸、建筑模型、造价成本、施工方案等与工程相关的资料技术都融于一体，不仅能完成对所需成本的计算和核对，还能被后面的管理工作所应用。

还有一个特点就是整个工程的造价相关信息可以通过BIM数据后台和BIM信息化的终端连通在一起，不论是管理人员还是各参与方数据的提供者都可以随时对信息进行查看，这样便保证了信息数据能被及时地查询、使用以及核对。

目前在国内已有建设管理软件公司基于CAD平台对这一技术进行了深入的研发，而在BIM的平台上，这一技术得到了更大的发展。

4.2.4.安全管理优势

BIM技术运用大数据后，便可在施工前先进行安全模拟，这时一系列的安全问题便会展现出来，这些安全问题造成的伤害及损失通过BIM技术便能提前知道；等工程开始正式施工的时候，就可以提前对这些问题采取措施，从而进一步保证了施工的安全。

特别是在一些地下空间的工程中，数据反馈可以及时有效的到达技术人员的手中，这样便可以对安全问题提前采取措施，当实际施工时就可以风险降低到最小，将工作人员的伤亡概率降低到最小，大大的保证了施工中工作人员的人身安全。

在施工的过程中，不可避免地会存在一些安全作业问题，对于这个问题便可以利用BIM技术来对施工现场先进行施工模拟；比如塔吊的施工过程，在模拟中我们便可以观察塔吊与塔吊、塔吊与建筑物之间的作业距离等等；模拟出建设项目预留洞口的位置等，让施工工人提前了解可能出现的安全隐患，提早做好相应的安全防护，将安全作业运用到实际，将事故发生降低到最小。

安全施工管理的主要目的就是防患于未然，将风险降低到最小，提高施工作业的安全性；它也可以运用BIM技术，通过模拟施工流程来对所出现的问题进行逐步的分析核查，这样便能够提前发现其中可能存在的各类安全隐患和外界环境的不利威胁，提前进行预防、提前讨论出解决方案，确保施工的有序进行。

并且在一些比较重要的分部分项方案编制阶段，如果运用BIM技术来进行模拟施工，就能很清楚地了解到危险源的具体的施工信息，这样一来便可以提前有指向性地制定相关的措施，以此来施工的安全。

不仅如此，在平时的安全管理中，应用BIM模型还能进行全面的检查，根据模型来对现场进行全方位检查，进一步保障施工的安全。

4.2.5.节能环保方面的优势

除了上述的功能及其主要优点，BIM技术还能在对绿色设计的方面大展身手，它能够用来剖析建筑特性与功能的各个方面，例如能源的效率、采光的好坏与否以及是否是可持续性材料等等；还能将能耗最低化，并依据视觉、采光以及对人的心理感受的控制等等，以此来实现节能环保的目的。

5.BIM技术在施工管理中的应用前景及发展空间

5.1.应用前景

5.1.1.碰撞检查

在建设的前期，我们可以运用BIM三维技术来进行碰撞检查，利用这项技术可以很清楚地处理空间关系的冲突，提前找到问题并解决问题，这是传统的施工所办不到的；举个例子，在实际的工程项目中，常常会存在许多的交叉工序，利用BIM技术来进行碰撞检查，便可以提早的发现问题，防止实际施工时各工序之间发生冲突，不仅能将可能存在的失误以及返工的次数实现最低化，并且还能够将方案进一步优化；完后现场的施工人员能够根据碰撞过后更加优化的方案，来进行技术的交底和施工的模拟，以此来将施工质量进一步提升。

5.1.2.模拟施工

利用三维可视化功能能够做出进度的模拟施工，将施工的计划与实际发生情况进行比照，参与工程项目建设的各方都能对工程项目的情况以及发生的问题一目了然，很大程度的减少了建筑的安全及质量问题。

采用BIM技术，在各方交流时使得信息交流变得更加方便，将反馈与决策之间的周转效率迅速提高；并且采用模块化的方式，当完成一个项目后，之后类似的项目便可采用上一个项目的BIM信息，以达到经验积累的目的。

5.1.3.三维渲染

三维渲染是BIM技术里面一项比较重要的功能特点，传统的工艺，只能借助图纸来进行设计和施工，更不能提前对成果进行全方面的展示；但是BIM技术的三维效果，便能将传统施工从2D变成3D，使工序变得可视化，使其更加直观，更为立体；利用三维渲染产生的动画效果，经过VR虚拟现实使客户身临其境，让人有一种切实的视觉感。

一个工程项目完工后，所使用的BIM模型还能将其当作二次渲染开发的模型基础，这样一来不仅三维渲染效果的精度提升了，业主了解起来也能更加的直观。

5.1.4.资料、信息管理

每个工程在其开发周期内都会产生大量的资料以及相关的一些数据信息，而管理方需要对这些资料、信息进行收集和整理，还要进行相关的保密，这也是在一个工程中比较重要以及让人头疼的事；因为一个工程的资料信息相当复杂及繁多，一旦不小心造成缺失或泄露，便会带来一些不必要的损失和麻烦；而BIM技术将资料、信息进行线上管理，便会变得方便及安全很多；不仅如此，在BIM技术中还可以将信息模拟的过程留存下来，将施工中的重点难点进行记录，使其变成施工单位知识库里的内容，时间一长施工单位便会拥有自己强大的数据库。

5.2.BIM技术对于施工应用未来的发展空间

按照现在中国建筑业的整体趋势来看，绿色建筑未来将会成为主要的一个方向，施工中对BIM技术的应用，能够在施工前期对工程项目进行一个较为合理的施工规划，使土地资源、水资源等各方面资源得到合理的利用，太阳能、光能、风能等绿色能源能得到有效的利用，为施工方提供更多的数据分析，在工程项目施工时提供有效的数据信息依据。

工程项目实现绿色建筑发展方向离不开BIM技术的应用，为降低对环境的污染与有效利用绿色能源的提出提供依据，是推动工程项目朝绿色建筑方向发展的坚实后盾。

随着不断地创新与发展，BIM技术还能与三维激光扫描技术相融合，能将建筑实物与BIM模型进行对比，有利于施工人员找到施工过程中的偏差与缺漏，这样便能够对其进行及时的纠正；除此之外，BIM技术还可以与三维动画相融合来进行安全技术交底，使操作人员能够亲身的感受到安全隐患会出现的严重后果。

BIM技术还能与大数据技术相融合。

在这个大数据的时代，BIM不但能够在项目的基础数据处理方面发挥相