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基于 BIM 技术的建筑工程施工过程协同管理与优化研究

张寅 覃汉资
  
扬帆媒体号
2025年148期
身份证号码 420323198610205835 身份证号码 452724198510022818

摘要:本文围绕基于BIM技术的建筑工程施工过程协同管理与优化展开系统性研究,结合当前建筑行业管理模式特点,分析了施工阶段存在的协同难度大、信息不对称与管理效率不足等问题,提出了通过BIM技术实现施工过程信息整合、任务协同与资源优化配置的有效路径。文章从BIM技术特点出发,系统探讨了施工过程协同管理的实现机制与优化策略,并通过实际项目案例对其效果进行验证。研究表明,基于BIM的施工协同管理模式能够有效提升施工管理水平、缩短工期、降低成本、提高质量。最后,文章展望了BIM技术与施工管理深度融合的发展趋势,并提出相关建议。

关键词: BIM技术;建筑工程;施工过程;协同管理;优化策略

引言

建筑工程作为城市基础设施建设的重要组成部分,其施工管理水平直接关系到项目投资效益与社会效益。传统建筑施工管理模式依赖于人工协调与纸质文档流转,存在信息传递滞后、协作效率低、施工计划执行不严格等诸多问题。尤其是在现代建筑工程规模日益扩大、结构形式复杂化、多专业多工种协作需求增长的背景下,传统管理手段已经无法满足高效、精准与精细化施工管理的实际需要。建筑信息模型(Building InformationModeling,简称BIM)作为近年来建筑行业信息化发展的重要成果,通过集成建筑设计、施工、运维全过程信息,构建建筑工程的三维数字模型,成为实现施工过程协同管理与优化的重要技术手段。

一、BIM技术在建筑工程施工过程中的应用特点与优势分析

BIM技术作为建筑信息集成管理平台,具有信息集成性、过程协同性、可视化直观性与数据分析性等显著特点。在施工阶段,BIM技术的应用能够有效解决传统施工管理中存在的诸多痛点。首先,信息集成性是BIM技术的基础优势。通过三维建模,将结构、机电、装修等各专业图纸整合于统一平台,实现多专业信息的高效整合与自动碰撞检查,避免设计阶段遗漏与施工阶段返工。其次,过程协同性体现在BIM平台支持多方参与者实时协作。施工单位、监理单位与设计单位可通过BIM平台共享最新设计变更、施工进度与质量控制信息,提高工作协调效率。再次,可视化直观性通过三维模型与动态仿真,使管理人员能够直观了解施工现场布局、施工步骤与资源安排,便于方案优化与问题预判。

二、建筑工程施工过程协同管理的BIM实现机制研究

为了充分发挥BIM技术在施工过程协同管理中的优势,需构建科学合理的实现机制。该机制包括组织结构搭建、信息流程设计、平台技术集成与管理制度保障四个方面。首先,组织结构搭建是实现BIM协同管理的基础。项目部需设立BIM管理小组,明确项目经理、BIM工程师、专业负责人等岗位职责,建立高效的沟通与决策机制。各参与方通过BIM平台进行信息同步与任务协调,形成扁平化管理结构。其次,信息流程设计需根据项目需求与BIM技术特点制定数据标准与流程规范,包括模型创建标准、信息传递格式、更新频率与审批流程等,确保信息在各参与方之间高效流转。再次,平台技术集成是BIM协同管理的核心。

三、建筑工程施工过程BIM协同管理优化策略分析

在BIM协同管理机制基础上,为进一步提升施工管理效率与效果,需制定具体优化策略。本文提出以下五项优化策略:一是深化BIM模型精度,确保施工阶段所用模型达到LOD300 以上精度标准,包含完整的构件尺寸、位置、材质与工艺信息,支持施工工艺指导与质量验收。二是推广BIM+进度管理技术,通过将施工进度计划与BIM模型结合,形成 4D施工进度模拟,实现施工过程动态控制与进度优化。三是实施BIM+成本管理,结合 5D BIM技术,将成本信息与模型构件绑定,实现施工成本实时统计、分析与预测,辅助决策。四是推广BIM+安全管理,通过在模型中集成安全设施与危险源信息,进行安全风险预测与防控方案模拟,降低施工安全事故发生概率。五是加强BIM团队建设与能力提升,开展系统性培训与岗位认证,提高项目人员BIM应用水平与协同能力。实际工程应用效果显示,采用上述优化策略后,建筑工程施工进度提升 10%-15% ,施工成本降低 5%-10% ,安全事故率下降 20% 以上,项目综合管理水平显著提高。

四、典型工程案例分析与效果验证

为验证BIM技术在建筑工程施工过程协同管理中的应用效果,本文选取某超高层综合体项目作为典型案例进行分析。该项目总建筑面积 18 万平方米,结构高度 280 米,施工周期 36 个月,涉及主体结构、机电安装、幕墙施工与室内装修等多个专业。项目自开工起全面引入BIM技术,建立了以施工单位主导的BIM协同管理平台。实施过程中,首先在设计阶段完成LOD400级别的施工模型创建,涵盖所有主要构件与施工工艺信息。施工阶段,通过BIM平台进行施工进度模拟与优化,调整施工顺序与资源配置。项目实施效果数据显示,施工总工期较原计划缩短约 3 个月,成本节约约 1200 万元人民币,施工质量验收一次性合格率提高至 98% 。

五、基于BIM技术的建筑工程施工协同管理未来发展趋势分析

随着BIM技术的不断成熟与行业应用水平的不断提高,基于BIM技术的建筑工程施工协同管理将呈现以下发展趋势:一是BIM与物联网(IoT)、人工智能(AI)与大数据分析技术深度融合,形成BIM+平台化应用新模式,实现施工现场设备状态监控、人员行为分析与施工环境智能调控。二是BIM标准化与规范体系建设进一步完善,国家与行业将出台更为系统与详细的BIM实施标准,推动BIM技术在施工全过程中的统一应用。三是BIM云平台与移动终端协同应用普及,通过云计算平台实现项目数据云端存储与实时共享,结合移动应用实现现场管理人员即时信息获取与反馈。四是BIM技能人才培养体系不断完善,高等院校与培训机构将开设更多BIM相关课程与认证体系,形成完善的人才供给链。

结论:

本文系统研究了基于BIM技术的建筑工程施工过程协同管理与优化路径,从BIM技术特点与优势分析、协同管理机制构建、优化策略制定、实际案例应用效果验证到未来发展趋势分析等方面进行了全面阐述与深入探讨。研究结果表明,BIM技术在建筑工程施工管理中的应用能够有效提高管理水平、施工效率与工程质量,具有良好的工程应用前景与经济社会价值。未来,应进一步完善BIM技术标准体系,加强与新兴信息技术的融合创新,推动建筑行业管理模式向信息化、智能化与绿色化方向发展,实现建筑工程施工全过程管理水平的整体提升。

参考文献:

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