BIM 技术驱动下的建筑工程施工协同管理优化研究

引言

BIM（建筑信息模型）技术通过构建包含全项目信息的三维模型，实现多参与方、多维度的协同管理，成为破解传统协同困境的关键。本文通过分析 BIM 技术在施工协同管理中的应用路径，构建优化框架并结合案例验证，旨在为提升建筑工程施工协同效率、保障项目目标实现提供理论与实践支撑。

一、传统建筑工程施工协同管理的痛点

（一）信息孤岛严重，数据传递低效

传统协同管理中，各参与方独立存储、传递信息：设计单位提供 CAD二维图纸，施工企业据此编制 Excel 进度计划，监理机构用纸质文档记录质量问题，数据格式不兼容导致信息难以整合。例如某住宅项目中，设计单位修改管线图纸后未及时同步给施工企业，施工企业按旧图纸施工，导致管线与结构梁碰撞，需拆除重建，额外耗时 15 天、增加成本 20 万元。据调研，传统模式下信息传递延误导致的工期损失占总工期的 10%-15% 。

（二）流程衔接松散，冲突难提前预警

施工流程涉及“图纸会审-进度计划-材料采购-现场施工-验收”等环节，传统模式下各环节独立推进，缺乏协同联动：图纸会审依赖人工核对，难以发现隐藏的专业间冲突（如机电管线与暖通管线交叉）；进度计划与材料采购脱节，易出现“材料到场延迟导致施工停工”或“材料过早到场占用场地”的问题。例如某商业项目因未提前协调机电与装修施工顺序，导致机电管线安装完成后，装修吊顶高度不足，需调整管线位置，延误工期10 天。

（三）责任划分模糊，问题追溯困难

传统协同管理中，信息记录分散在各参与方手中，缺乏统一的信息追溯平台：当出现质量问题（如墙体开裂）时，难以快速定位责任方（设计缺陷、施工不当或材料质量问题）；同时，施工过程中的变更签证、隐蔽工程验收等记录多为纸质文档，易丢失、篡改，导致后期结算或运维阶段无法追溯关键信息。

二、BIM 技术驱动的施工协同管理优化框架

（一）模型协同：构建统一三维信息载体

全专业 BIM 模型整合：设计单位完成建筑、结构、机电等各专业 BIM 模型后，通过 BIM 协同平台（如 AutodeskBIM360、广联达 BIM 协同平台）整合为“全专业综合模型”，消除专业间数据壁垒。例如将建筑结构模型与机电管线模型整合，自动检测管线与结构梁的碰撞冲突，提前在设计阶段优化，避免施工返工；

模型参数化关联：在 BIM 模型中关联进度、成本、质量等参数，如将构件（如墙体、柱子）与施工时间、材料用量、质量标准绑定，各参与方可通过模型直接获取多维度信息——施工企业查看构件施工时间，材料供应商查看材料用量，监理机构查看质量标准，实现“一模多用”。

（二）流程协同：优化施工全流程衔接

碰撞检测与施工模拟：在施工前，利用 BIM 模型进行“专业间碰撞检测”（如机电与结构碰撞、管线与管线碰撞），自动生成碰撞报告并优化设计；同时，通过 BIM 施工模拟功能，模拟施工进度计划（如 4D 模拟：3D 模型+时间维度），直观展示各工序衔接情况，提前发现流程冲突（如交叉作业安排不合理）。例如某商业综合体项目通过 BIM 碰撞检测，提前发现机电管线冲突 32 处，优化设计后避免施工返工，节省成本 35 万元；

多参与方流程协同：在 BIM 协同平台中设置各参与方的流程权限，实现“图纸会审-进度审批-变更签证-验收”等流程的线上协同。例如施工企业在平台中提交进度计划调整申请，监理机构在线审核并反馈意见，设计单位同步查看调整对设计的影响，无需线下开会，审批效率提升 50% 以上；

供应链协同管理：将 BIM 模型中的材料用量、需求时间等信息同步至供应链管理模块，材料供应商通过平台实时获取材料需求计划，精准安排生产与运输，避免材料短缺或积压。例如某住宅项目通过 BIM 模型自动统计各阶段混凝土用量，供应商根据需求计划分批次供货，减少现场材料堆放场地占用，降低材料损耗率 10% 。

（三）信息协同：实现全周期信息共享与追溯

实时信息共享：各参与方通过 BIM 协同平台实时更新、获取信息：施工企业上传现场施工照片、进度数据，监理机构在线填写质量验收记录，设计单位发布图纸变更通知，所有信息实时同步至 BIM 模型，确保各参与方获取最新信息。例如某项目中，设计单位通过平台发布管线图纸变更，施工企业 10 分钟内收到通知并调整施工计划，避免信息延误；

信息追溯与责任划分：在 BIM 模型中记录施工全过程信息，如隐蔽工程验收记录、变更签证审批流程、材料进场检测报告等，所有信息关联至具体构件与时间节点，形成“可追溯的信息链”。当出现质量问题时，通过模型快速定位责任方与问题原因——如墙体开裂，可查看模型中墙体的设计参数、施工记录、材料检测报告，明确责任归属；同时，信息永久存储在平台中，方便后期结算与运维追溯。

三、实践案例与应用效果

以某商业综合体项目（总建筑面积 20 万㎡，含购物中心、写字楼、地下车库）为实践对象，应用上述优化框架：

模型协同阶段：整合建筑、结构、机电等 8 个专业 BIM 模型，碰撞检测发现冲突 45 处，优化设计后减少施工返工成本 42 万元；

流程协同阶段：通过 BIM 施工模拟优化进度计划，解决交叉作业冲突12 处，工期较计划缩短 18 天；同时，线上审批流程使变更签证审批时间从传统的 5 天缩短至 1 天；

信息协同阶段：通过 BIM 协同平台实现信息实时共享，质量问题整改率从传统的 75% 提升至 98% ，隐蔽工程验收记录追溯效率提升 80% 。

项目最终实现工期缩短 8% 、成本降低 6% 、质量隐患减少 72% ，验证了 BIM 技术驱动的协同管理优化框架的有效性。

四、优化框架应用的保障措施

（一）技术保障：完善 BIM 协同平台建设

选择适配项目需求的 BIM 协同平台，确保平台支持多专业模型整合、流程自定义、移动端访问（方便现场人员上传信息）；同时，加强平台数据安全防护，设置访问权限分级，防止信息泄露或篡改。

（二）人员保障：提升 BIM 应用能力

开展针对性培训，提升各参与方人员的 BIM 应用能力：对设计人员培训 BIM 模型构建与整合技术，对施工人员培训 BIM 模型查看与现场信息上传操作，对管理人员培训 BIM 协同平台流程管理功能；同时，引入 BIM 专业咨询团队，为项目协同管理提供技术支持。

（三）制度保障：建立协同管理机制

制定 BIM 协同管理规章制度，明确各参与方的职责（如模型提交时间、信息更新频率）、流程规范（如变更签证审批流程、质量问题处理流程）与奖惩措施（如按时提交模型给予奖励，信息延误予以处罚），确保协同管理有序推进。

五、结语

BIM 技术通过构建统一的三维信息模型，打破了建筑工程施工协同管理的“信息孤岛”，优化了全流程衔接，实现了信息实时共享与追溯，有效解决了传统协同管理的低效、冲突频发、责任模糊等问题。实践表明，BIM 技术驱动的协同管理优化框架能显著提升施工效率、降低成本、保障质量，是建筑工程施工管理升级的重要方向。

参考文献

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