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BIM 技术在工程监理中的应用模式与成效分析

作者

杨斌

武汉市青山建设工程监理有限责任公司 湖北省武汉市 430080

随着我国建筑行业转型升级,信息技术在工程建设中的广泛应用已成为提升项目管理水平的重要驱动力。BIM 技术作为集成项目多维信息的数字表达手段,正在从设计、施工向更广泛的管理层面延伸,逐渐成为推动建设项目全生命周期管理的关键工具。工程监理作为工程实施过程中重要的监督与管理机制,其工作成效直接影响项目建设的质量、安全和效益。长期以来,传统监理方式多依赖人工现场巡视与纸质资料记录,信息滞后、沟通效率低等问题日益突出,难以适应现代复杂项目的管理需求。在此背景下,BIM 技术为工程监理提供了全新的技术支撑与管理思路,通过构建可视化、可追溯的监理数据环境,实现高效协同与实时决策,逐步成为现代监理实践的重要发展方向。

一、BIM 技术在工程监理中的应用模式

(一)施工阶段的协同管理模式

在施工阶段,BIM 技术通过构建精细化三维模型,将设计图纸、施工流程、设备信息及进度安排进行整合,为监理单位提供了高度可视化、可操作的协同管理平台。以 Revit 为核心建模工具,通过 Navisworks 进行模型整合与冲突检测,监理人员可以在开工前进行碰撞检查(Clash Detection),避免传统二维图纸下隐蔽冲突问题,减少现场返工率。模型结合进度管理工具(如Primavera P6)形成 4D 施工模拟,使监理工程师能够在模型中直观掌握施工时序及关键线路节点,提前识别施工中可能存在的资源冲突、工序交叉问题,优化施工组织方案。此外,基于 BIM 平台建立的工程协同系统(如 Bentley ProjectWise、广联达 BIMFACE)支持多方远程异地同步操作,有效解决信息传递效率低、文件版本混乱等问题,确保监理单位与设计、施工方的信息一致性与即时性。

(二)质量控制中的BIM 技术应用

工程质量控制是监理工作的核心内容之一。BIM 技术通过构建包含材料、构件、设备参数的数据库,实现对质量要点的系统性管控 [1]。在结构施工阶段,监理人员可通过 BIM 模型中预嵌的钢筋构造信息(如钢筋直径、间距、锚固长度等)与现场施工实际数据进行比对,辅助检查钢筋绑扎是否符合设计标准。在机电安装过程中,BIM 技术可提前模拟设备安装路径与检修空间,防止安装施工不规范导致后期运行困难。借助移动终端和扫描仪器(如Leica RTC360 激光扫描仪),现场质量数据实时采集上传至 BIM 平台,结合二维码或 RFID技术实现构件身份追溯,有效支撑施工全过程的质量监管。在混凝土浇筑等关键工序中,监理工程师可通过BIM 辅助模板设计与支撑校核,减少支模不规范带来的结构隐患。

(三)安全管理与风险预控模式

BIM 技术在施工安全管理中的应用集中体现在危险源识别、施工模拟以及安全培训等方面。通过 4D BIM 模型,监理工程师可模拟高风险工序的施工环境与人员流线,精准分析施工现场作业区域重叠、脚手架布设不合理、临时用电布线交叉等安全隐患。例如,在深基坑支护施工中,BIM 可直观展示锚杆分布与喷锚支护层次,提前识别结构受力薄弱点,并结合有限元分析软件(如 MIDAS、Plaxis)进行变形模拟与位移预警设置。在高空作业监理中,通过模型识别外架位置与安全防护措施布置,对脚手架密目网封闭率、安全带挂设点分布进行审核,防止高处坠落事故。监理单位还可基于 BIM 模型开展沉浸式安全交底与虚拟仿真实训(如基于Unity 引擎开发的VR 施工模拟),提升一线工人安全意识与操作规范。

(四)投资与成本控制辅助监理

BIM 技术与 5D 成本管理系统结合,实现对工程量、单价、预算的实时动态管控。在监理单位日常审核工程进度款及变更签证过程中,基于 BIM 模型自动提取构件工程量(如清单计价中钢筋以“kg”、砌体以“m³”为单位),比传统的 Excel 表格统计方式更为精准、直观且可追溯。结合广联达计价系统 GCCP 或鲁班成本管理平台,模型中预设构件材料的市场参考单价、人工费、机械使用费等信息,能够实时生成预算、结算、进度付款等报表,显著提升监理审核效率与准确性。在项目变更管理方面,监理人员可通过对比前后模型,快速识别新增或调整的构件,自动生成差异清单,并同步更新至合同管理系统和项目成本数据库,有效减少因资料不全或记录滞后导致的索赔争议与成本失控风险。

(五)信息化监理平台的构建

建设基于BIM 的工程监理信息系统是实现数字化监理管理的关键步骤。该类系统通常包含模型管理模块、进度控制模块、质量安全检查模块、数据分析模块、文档归档模块等多项功能,可覆盖监理工作的全过程信息需求 [2]。以“BIM+ 智慧工地”综合管理平台为例,监理单位可通过系统实时采集现场高清视频、关键节点进度照片、环境与结构传感器数据(如混凝土温度、支撑结构应力、扬尘浓度)并动态关联至 BIM 模型构件,实现基于数据驱动的智能化监理监管模式。该系统还能对接建筑工人实名制系统、劳务考勤系统、塔吊吊装监控系统、高处作业预警系统等,实现项目监理与施工安全的统一集成化管理。同时,平台支持全过程电子签章、资料归档与远程审批流程,建立透明、高效的审查记录链条与信息留痕机制,显著增强监理管理工作的合规性、透明性与可追溯性。

二、BIM 技术对工程监理成效的提升分析

(一)监理工作效率的提升

BIM 技术通过集成设计、施工、进度等多维度数据,实现了信息的高度集中与可视化表达,极大简化了传统监理工作中繁琐的资料查询、图纸比对等操作。监理人员可借助BIM 平台快速定位模型中任何构件的名称、材料、施工状态与责任单位,无需翻阅大量纸质图纸与会议记录,从而大幅缩短现场巡视、问题核实及整改闭环的周期。例如,在某大型医院建设项目中,采用BIM 协同平台后,现场问题从发现到处理闭环平均时间由原来的 2~3 天缩短至不足 24 小时,问题整改率提升至 96% 以上。此外,借助 BIM 问题管理模块(如 Navisworks 的标注与任务指派功能),每周例会中需协调的问题数量明显减少,会议效率提升约 50% ,监理人员可将更多精力投入到过程控制与质量提升上。

(二)监理质量与精度的提升

BIM 模型具备高度参数化特征,可预置包括构件尺寸、施工工艺、材料性能等在内的完整技术信息,帮助监理人员更准确地进行质量核查与过程控制[3]。在钢结构安装监理中,BIM 模型可用于比对施工现场焊缝长度、螺栓规格与布置位置,确保其符合设计与规范要求。在水电安装阶段,监理人员通过 BIM 平台提前审核风管、桥架、给排水管道布置方案,避免交叉打架与安装返工问题,提升系统施工质量。BIM 模型中固化的构件强度等级、混凝土标号、配筋参数等关键质量信息,有助于在质量验收时快速核对是否存在设计变更、材料替换等行为,从源头保障工程质量,显著降低返工率与质量通病发生概率。

(三)沟通与决策效率的增强

在传统工程管理中,监理意见往往以纸质文档或会议纪要形式传递,存在响应慢、反馈延迟等问题。引入 BIM 技术后,项目各方可围绕统一的三维模型进行沟通,问题点位清晰、描述直观,极大减少了因图纸理解偏差导致的误判与分歧。通过建立BIM 协同平台(如Autodesk BIM 360、广联达云 BIM),所有问题单、图纸变更、整改记录可实时同步至云端,各参建单位登录后可立即获取信息并执行任务,有效压缩沟通链条,提高响应速度。此外,BIM 模型中的历史修改记录与数据留痕功能,为监理单位的追责与协调提供了清晰证据,增强了监理建议执行的权威性与可操作性。

(四)监理角色与职能的转型

BIM 技术的深度介入推动了工程监理由传统监督检查型向全过程技术顾问型转型。监理工作已不再局限于现场“查问题”,而更多转向基于模型的数据审核、施工优化建议及流程管理。监理工程师不仅需掌握土建、结构、电气等专业知识,还需熟练使用BIM 建模软件(如Revit、Civil 3D)、协调工具(如 Navisworks)、进度整合工具(如 Synchro 4D)等,具备较强的信息化技术能力。在此背景下,监理单位需加强跨专业整合能力,构建 BIM 专员、专业工程师、平台维护人员等复合型人才结构,提升整体监理服务水平,向价值导向型管理转型。

(五)项目全过程监管能力增强

BIM 技术贯穿项目全生命周期,可为工程监理提供从设计审核、施工监管到竣工验收、运营维护的全过程监管工具 [4]。在设计阶段,监理人员可借助模型参与设计交底与会审,识别图纸中存在的功能冲突或施工难点,并形成基于模型的优化建议。在招标阶段,BIM 模型为招标人提供量化明确的工程量信息,避免后期工程签证与清单差异过大。在运营阶段,监理单位可协助建立 FM(设施管理)模型,支持项目移交至运维单位进行能耗监控、设备维保等智慧管理。通过 BIM 技术,监理单位能够实现从传统阶段性监督向全周期集成管理的角色升级,进一步拓展服务边界,提升行业附加价值。

三、BIM 技术应用中的挑战与优化路径

(一)技术与标准尚未完全统一

目前,BIM 在工程监理中的推广应用仍面临技术体系不完善、标准缺失等现实问题。不同监理单位所采用的建模软件、模型深度要求、构件参数体系存在明显差异,导致模型在跨单位协作中频繁出现数据丢失、构件信息缺失、命名规则混乱等问题,影响了 BIM 成果的通用性与复用性。例如,存在属性字段无法完整匹配、本地标准缺失、导出数据格式不统一等问题,导致模型数据无法被有效共享或用于后续监管分析。

(二)监理单位技术能力参差不齐

我国监理行业总体信息化基础薄弱,尤其是中小型监理企业在 BIM 技术储备、人员培训及设备配置方面存在显著不足。部分企业尚未建立专门的 BIM 技术团队,监理人员普遍缺乏系统性的 BIM 理论培训与项目实操经验,对 BIM 的理解仍停留在“出图美观、辅助展示”的初级阶段,难以将其应用于进度控制、质量追踪、数据统计等实际监理场景。加之BIM 软件(如Revit、Navisworks、Tekla 等)学习曲线陡峭,部分从业人员面临较大转型压力,技术适配能力成为制约BIM 深入应用的重要瓶颈。

(三)制度与管理机制需同步跟进

当前 BIM 技术在监理领域的制度化保障仍不健全,既缺乏国家层面对“BIM 监理”职责边界的统一定义,也缺少成熟的法律法规支撑。在实际操作中,许多监理合同未明确 BIM服务范围、成果交付内容及责任承担方式,导致实施中易出现职责重叠或推诿现象。此外,一些项目将 BIM 交由设计或施工单位主导,监理单位被排除在协同系统之外,难以发挥应有的监督与控制作用。制度机制的不完善不仅限制了 BIM 技术在监理中的主动应用,也对后续监督成效、责任划分带来诸多隐患。

(四)优化建议

为促进BIM 技术在工程监理中的深度融合,亟需从标准、人才、机制与政策等多方面协同推进。一方面,应由住建部牵头制定适用于监理工作的BIM 建模标准、信息交付规范与评价指标体系,解决“怎么用、用到哪”的问题;另一方面,要通过设立专项培训计划、推广行业BIM 岗位认证、建立实训基地等措施,系统性提升监理从业人员的信息技术素养[5]。同时,应鼓励高校、科研机构、软件企业与监理单位建立产学研协作机制,通过试点工程推动技术验证与流程固化,积累可复制、可推广的BIM 监理应用经验。在项目招投标阶段,也应明确监理单位的BIM 参与责任与成果要求,保障技术落地,提升项目全过程监管水平与数据质量。

总结:BIM 技术在工程监理中的应用,正逐步推动传统监理模式向数字化、智能化转型。通过构建三维可视化模型和多维信息集成平台,BIM 显著提升了监理工作的效率、质量和管理精度,特别是在施工协同、质量控制、安全管理和成本监管等方面展现出显著优势。同时,BIM 技术也对监理行业提出了更高的能力要求,促使其职能向全过程技术管理与数据驱动监督演化。尽管在技术标准、人员能力和制度建设方面仍存在一定障碍,但随着政策支持力度加大、行业经验不断积累,BIM 在工程监理领域的推广应用前景广阔。未来,应持续推动BIM 标准体系完善、加强专业人才培养,并通过示范项目引领行业深度融合发展,实现监理工作质量与价值的全面跃升。

参考文献:

[1] 陈建锋 . 基于 BIM 技术的建设工程监理精细化管理分析 [J]. 广东建材 ,2024,40(05):151-153.

[2] 王璇 , 陈曦 .BIM 技术在建设工程监理中的价值与实践 [J]. 绿色建造与智能建筑 ,2024,(04):74-78.

[3] 常 亚 军 . 基 于 BIM 技 术 的 建 设 工 程 监 理 精 细 化 管 理 研 究 [J]. 建 设 监理 ,2024,(S1):7-9+12.

[4] 陈东 .BIM 技术在工程监理精细化管理中的应用 [J]. 新城建科技 ,2024,33(01):63-65.

[5] 李仁魁 . 信息技术在交通运输工程监理质量控制中的应用 [J]. 中国信息化 ,2024,(01):84-85.