建筑工程管理方法及其智能化技术研究

任学奇

【摘要】在建筑工程项目中采用智能化技术管理方法是如今建筑行业的重要发展趋势，这是由于计算机辅助设计技术的日益成熟与人们对建筑要求不断提高而带来的结果。本文探讨了BIM建筑信息模型技术在现代建筑工程中的应用，它能够在建筑工程进度中有效控制施工过程的每一个重要环节，达到精简施工管理任务与提高项目工作效率的目的。

【关键词】建筑工程管理；智能化技术；建筑信息模型（BIM）

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，它是当今建筑智能化管理中最为重要的计算机辅助技术。它以建筑工程项目的设计方案与所有信息数据作为模型基础进而构建建筑模型，并通过数字技术模拟建筑物的真实信息，从而达到对建筑工程施工的全过程管理。它不但模拟性极强，而且拥有良好的可视化功能与协调性，让项目管理者与技术人员能够以更为直观的视角看清工程项目的工业标准甚至施工过程中的一切可能性，所以BIM为建筑工程智能化管理带来了完全开放的工业标准，让项目施工进程更具稳定性。

一、建筑施工管理中的BIM应用优势

在过往的传统建筑工程项目中，CAD技术已经被广泛应用，但是客观讲它是存在潜在缺陷的，也很可能导致建筑项目中的经济效益受到负面影响。而如果采用BIM技术，则可以有效避免这些影响。

BIM技术强于传统的CAD，是因为它不但包含了CAD所涵盖的全部几何尺寸信息，还具备许多丰富的其它信息。如图1.

图1 BIM建筑信息模型中所涉及的相关信息

（一）更自然的设计交互模式

在建筑工程施工中使用BIM就可以实现相比于CAD更加自然宽松的设计交互模式，该模式主要采用Revit进行建筑设计，为实际建筑创建虚拟数字化建筑模型。设计者可以在构建模型过程中为建筑添加诸如外墙、屋顶、楼体、门窗等不同的构件，来尝试建筑项目施工的诸多可能性。这种技术完全实现了设计者与计算机智能系统之间的人机交互，使得虚拟建筑建造工作更加直观形象与生动化。

（二）更高度的工程数据构件集成

BIM技术管理能夠实现对建筑工程中所有数据与构件模型的高度集成，它所采用的是三维建筑模型，这有效提升了建筑设计者的设计手段。比如说，设计者可以为三维构件进行自定义，操控不同的构件在不同的视图下实现不同的表现，甚至访问和调整构件的属性。在建筑中门的开合方向就可以用三维构件模型中的开关图表对门进行实际调整，以保证与设计图纸中的具体数据相吻合，让设计更加合理化。因此可以说，工程数据与构件模型可以借助BIM技术实现高度集成，它让传统的二维图纸真正成为了BIM模型的辅助手段，这也说明了当下智能化建筑工程管理方法已经取代了传统模式，成为了主流[1]。

（三）更智能的参数化模型应用

BIM的核心机制就是参数化模型，参数化模型可以将建筑设计中的几何形状数据与基于变更管理的行为模型高度集成为一个整体，而整个项目文件就是BIM的的数据库，它其中的所有内容都是协调和一致的可运算建筑信息。BIM对建筑工程数据管理的实现层上采用了参数化模型工具，并赋予了它以双向关联性及即时修改性，这些都让虚拟建筑模型拥有了更加细腻真实的表现效果，在大幅度提升建筑设计质量与效率的同时，也降低了设计者图纸设计错误的可能性。

（四）更全面的管理应用性

BIM技术所支持的工程管理项目很多，比如对建筑工程文档的建立、发布与管理，BIM可以全程参与项目文本的管理，从而间接控制施工质量。另外，BIM也会在建筑工程的不同生命周期为施工提供高度集成化的工程数据模型，它的信息流主要被分为三个实现过程：创建、发布与管理。例如BIM中的Autodesk Revit软件就能创建信息文本，它所创建的是涵盖了所有建筑信息的BIM模型，这与传统CAD智能管理建筑的二维图档相比有了很大的智能化进步。当信息文本被建立后，就可以采用DWF的格式来发布文档，它是一种能够面向Web矢量图的图形文件格式，可以为工程文档管理及发布实现快捷化与清晰分类，同时也支持签名、用户批注与三维图形格式功能[2]。

二、基于BIM管理方法的建筑工程实例分析

基于成本问题，建筑工程根据类型的不同，其采用BIM施工管理的占有份额也不尽相同。所以一般将基于建筑工程项目中不同阶段的BIM管理情况分为：施工前设计校核与可行性分析、针对于分包商的协调工作以及施工分段三个方面。

举例来说，某市在2014年竣工了一座博物馆项目，总计投入达到5亿元。在这一工程中，BIM管理就主要分布于施工阶段。首先对建筑进行基于BIM技术的模型建立及细化，在对即将安装的组成部分实施建模时，施工方要根据所建模的尺寸标注来协调工作安排，例如对建筑墙的高度及门的宽度设计等等，许多不能预先明确尺寸标注的项目局部构造部分要预先模拟出虚拟模型，并依据模型来发现某些潜在的，可能在施工过程中出现的问题，提高施工效率。

该博物馆工程中，天花板与棚板间的净长为200cm。施工时要在两板之间横向通过一台高度约80cm的设备，如果仅仅要求设备安装于天花板的水平高度50cm之上，则有可能难以满足施工需求。这时就可以为天花板标明不明尺寸位置并构建模型模拟，当模型建成后，需要用BIM进行检测，以确定模型的可用性，判断其中是否存在任何设计冲突，如果有，需要在最后提出合理的协调方案。因此可以看出，BIM的应用可以降低在建筑工程前期设计过程中的协调工作难度，加快进入正式施工的速度。

此次BIM的检测所主要发现的冲突即为建筑虚拟模型在结构构件、电气工程与管理工程之间存在的问题。该博物馆由于楼板的高度固定，所以在管道施工过程中为其设计了一套局限性方案，缓解了楼板高度与管道之间的冲突。同时在正式施工中改变了楼板的高度，并重新设计了管道线路。所以正是BIM技术的支持与引导才让施工方在设计阶段就能立刻发现问题，并提前解决问题[3]。

总结：本文简要探讨了BIM建筑信息模型的关键优势与主要实例应用思路，证明了它"先知先觉"的智能化管理策略性，在施工管理中起到了巨大的协调作用。在未来，如果BIM技术能够与网络协同设计相互结合，就能为建筑施工设计及管理带来更多的可行性方案，为建筑质量、成本等关键因素的控制起到决定性作用。

参考文献：

[1] 祝晓莉.分析建筑智能化工程管理的技术应用[J].建筑工程技术与设计，2014（33）：945-945.

[2] 黄树强.新时期建筑工程管理方法的智能化应用分析[J].建筑工程技术与设计，2015（16）：1337-1337.

[3] 郭定国.基于BIM的计算机辅助建筑设计与施工管理研究[D].厦门大学，2014.41-48.