BIM技术在施工阶段工程变更控制中的应用有哪些?

BIM技术在施工阶段工程变更控制中的应用有哪些?

据统计，在全球建筑行业普遍存在生产效率低下问题，其中30%的施工过程需要返工，60%的劳动力被浪费。10%的损失来自材料的浪费。然而，施工过程的高度动态变化，数据不易获取，尤其当发生工程变更时，工作量成倍增加，致使施工人员和造价工程师等的劳动成果变成了无效劳动。长期以来，施工资源及成本管理主要还是人为控制，相关管理软件只能辅助管理者进行必要的计算和统计，无法对施工资源和成本进行实时监控和精细管理，实际工程项目的资源浪费和超预算仍然十分严重。对于频繁变更，工程从业人员也早已见怪不怪习以为常了。针对以上问题，本节将介绍BIM技术在施工阶段变更控制中的应用。

BIM技术创建的虚拟建筑模型是一个包含了建筑所有信息的数据库，将3D建筑模型和时间、成本结合起来，就可以建造4D的虚拟施工过程模拟，在工程施工之前确定施工方案的可行性。此外，可以帮助施工人员更深层次的理解设计意图和施工方案要求，减少因信息传达错误而给施工带来不必要的问题，消除信息传递障碍，提高施工进度和质量，模型随工程变更而即时更新，实现对工程变更的有效管理和动态控制。

1.基于BIM的数据信息共享

所谓“数据信息共享”，就是设计、施工等各个专业在同一个工作平台下工作，设定的项目中心文件集体共享，不同专业人员使用各自的BIM核心建模软件建立自己专业相关的BIM模型，与这个中心文件链接，并在与其同步后，将新创建或修改的信息自动添加到中心文件。

这个中心文件就是建筑数据库信息模型，各专业都可以在此模型中查看其他专业部件的布置及其他信息，从而实现信息共享整体推进。尤其结构复杂、系统庞大，功能众多的建筑项目，各施工单位之间的协调管理显得尤为重要。有了BIM这样一个信息交流的平台，可以使建设单位、设计院、顾问公司、施工总承包、专业分包、材料供应商等众多单位在同一个平台上实现数据共享，使沟通更为便捷、协作更为紧密、管理决策更为有效快捷。

2.基于BIM的施工资源动态跟踪

随着建筑行业标准化、工厂化、数字化水平的提升，以及建筑使用设备复杂性的提高，越来越多的建筑及设备构件通过工厂加工并运送到施工现场进行高效的组装。而这些建筑构件及设备是否能够及时运到现场，是否满足设计要求，质量是否合格将成为整个建筑施工建造过程中影响施工计划关键路径的重要环节。

施工资源动态跟踪是在虚拟施工的基础上增加了对资源使用情况的跟踪，并通过4D施工资源管理系统的建立，实现建筑工程施工资源的动态管理和成本实时监控，对施工进度对工程量及资源、成本进行动态查询和统计分析，有助于全而把握工程的实施和进展，及时发现和解决施工资源与成本控制出现的矛盾和冲突，可减少工程超预算，保障资源供给，提高施工项目管理水平和成本控制能力。

3.基于BIM的施工进度模拟

建筑施工是一个高度动态的过程，随着建筑工程规模不断扩大，复杂程度不断提高，使得施工项目管理变得极为复杂。当前建筑工程项目管理中经常用于表示进度计划的甘特图，由于专业性强，可视化程度低，无法清晰描述施工进度以及各种复杂关系，难以准确表达工程施工的动态变化过程。通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D(3D+Time)模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。

BIM从3D模型发展出4D建造模拟功能，让项目相关人员都能够更加轻松地预见到施工建设的进度计划。通过模拟施工过程来预测施工过程中可能出现的冲突，进行可施工性分析。

通过与实际进度的对比有利于发现施工差距，及时采取措施，进行纠偏调整，即使我们遇到设计变更、施工图更改，调整施工进度图后，由此方式产生的相关任务可以自动地关联到BIM软件上，进度安排也会自动变化，并在4D施工模拟中重新体现。

4.基于BIM的施工组织模拟

施工组织是对施工活动实行科学管理的重要手段，它决定了各阶段的施工准备工作内容，协调了施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系。施工组织设计是用来指导施工项目全生命周期各项活动的技术、经济和组织的综合性解决方案，是施工技术与施工项目管理有机结合的产物。

通过BIM可以对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，按月、日、时进行施工安装方案的分析优化。对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高计划的可行性。

借助BIM对施工组织的模拟，项目管理方能够非常直观地了解整个施工安装环节的时间节点和安装工序，并清晰把握在安装过程中的难点和要点，施工方也可以进一步对原有安装方案进行优化和改善，以提高施工效率和施工方案的安全性。

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