目前，我国建筑业仍存在工业化程度低、现场安全、质量及人员管理方式落后等问题，探索基于信息化、智能化、工业化方法实现智慧建造与管理迫在眉睫，而BIM技术是智慧建造与管理得以实现的重要媒介之一。为了更有针对性、更准确地提升智慧建造与管理能力，本文对BIM技术在智慧建造中应用的关键环节进行分析，通过建立BIM技术在智慧建造中应用效果评价指标体系，采用模糊综合评价和集值统计法相结合计算指标权重，并按照指标权重确定影响BIM技术在智慧建造中应用有效性的关键因子；在此基础上，结合丽香铁路站房项目，对影响BIM应用效果的关键因子进行优化分析，为BIM技术在智慧建造及管理中的应用提供参考。

目前，BIM技术在建设项目智慧建造中已经可以实现施工阶段的全过程应用：在施工准备阶段，通过BIM技术的应用可以使现场施工场地的规划更加合理；通过BIM模型对工程量、材料用量等进行计算等，可优化项目施工阶段的物资管理；通过BIM模型对各施工工艺进行提前模拟、检查，可以加强施工工艺的科学性，发现并解决工艺问题，减少错误率；通过BIM云平台系统可加强现场信息化管理，减少信息不对称造成的矛盾和冲突。

BIM技术可应用于施工过程的各个方面，但由于不同工程中对工期计划和成本计划的要求各异，当压缩了设计和计划阶段的工期或成本计划较少时，就无法实现BIM技术的全方位应用，这就要求对一些应用效果相对较好、相对重要的环节或方面进行优化应用，即分析影响智慧建造管理的关键，以提高BIM技术在智慧建造中的应用效率。

本文以BIM技术在某站房工程中应用情况为基础，从现场施工平面规划合格度、实施控制能力、施工设计合格度、云平台联动管理、智慧工地信息化管理五个方面，结合相关规定和相应标准，建立BIM技术在智慧管理中应用有效性的评价指标体系，如表1所示。

根据该评价体系，邀请10位专家对BIM技术在该实际站房工程智慧建造管理中应用的有效性进行评价。为使专家的打分尽可能准确、客观，邀请从事现场技术管理工作和科研工作的专家各5名，打分结果如表1所示。

模糊综合评价-集值统计分析法是对评价对象通过模糊数学做出评价，并通过集值统计法计算权重，用置信度法进行分析。该统计方法相较于传统统计方法，能够更准确地反映专家的评判标准。具体应用时，首先确定评价因素论域U，确定模糊矩阵及权重向量，计算合成算子，得出评价结果，再通过集值统计法确定评价权重。针对如表1所示包含5个一级指标、18个二级指标的评价指标体系，通过集值统计法求出各级指标权重。求解步骤如下：

(1)首先计算一级指标权重，由于各专家评价结果受学历、专业职称等影响，设每位专家自身权重为k_r，由此求得评价指标U_i的相对权重为；

(2)为便于确定权重区间，设权重总和为1，由k_r求出每位专家自身权重K=(0.015，0.125，0.115，0.105，0.135，0.125，0.105，0.115，0.145，0.015)，求得各指标估计值，如表2所示；

(3)由求得每个评价指标U_i(i=1，2，…，m)的相对权重是w=(31.04，35.73，28.78，30.04，34.28)。

(4)将U_i的相对权重进行归一化，得出各评价指标U_i(i=1，2，…，m)的权重w=(0.194，0.223，0.180，0.188，0.215)，即一级指标的权重。

(5)由步骤(1)-(4)的方法，可求得第二层的权重。结果如表1所示。

根据权重结果可知：

(1)图纸会审能力U₂₄的权重为0.38，说明应加强图纸会审，充分利用BIM三维可视化特点发现大量传统依靠人工审查二维图纸不易发现的问题；

(2)机电管线设计合格度U₃₂、水平梁系统设计合格度U₃₃、砌体排布设计合格度U₃₄的权重均为0.37，所以需要加强BIM技术对机电管线、水平梁系统、砌体排布的深化设计，组织专人进行图纸审阅，联合BIM技术小组，通过BIM建立模型，进行施工优化；

(3)构造柱设计合格度U₃₅的权重为0.35，说明应利用BIM技术优化构造柱设计，调整构造柱中不合理的部分，并可根据构造柱模型精准定位预埋植筋位置，使后续施工顺利进行。

总体而言，施工设计阶段权重相对较大，因此应强化施工设计阶段的BIM技术参数优化，以提高智慧建造管理能力。通过利用BIM技术对现场施工进行分析，预测施工过程中的风险因素，提前预防消除安全隐患，例如，通过提前判断出需要进行防护加固的施工构架体系，进行合理防护加固，将施工风险降到最低。

丽香铁路站房项目建筑面积5.35万平方米，将建设成集高铁、公交、出租等交通方式为一体的综合交通枢纽站。根据分析结果，影响站房工程智慧管理能力的关键因子大多发生在施工设计阶段，因此加强BIM技术在施工设计阶段的应用十分重要。根据前文中影响BIM在智慧建造管理中应用效用的关键，包括：图纸会审、碰撞检查、预留洞口定位、水平系梁、砌体排布、构造柱优化等，在丽香铁路站房项目的设计及计划阶段，针对这些关键环节，利用BIM技术提前做出优化设计，加深设计阶段的智慧分析程度，并将深化设计成果实时上传至协同管理平台，进行联动管理，以提升施工现场的智慧化管理水平，推广BIM技术在站房工程中的应用。

丽香铁路站房工程的主体结构形式为钢筋混凝土框架结构，屋顶为钢结构空间网架结构体系，基础形式为钻孔灌注桩基础。依据主体结构施工图纸，使用鲁班软件建立BIM模型，充分利用BIM三维可视化特点发现大量传统依靠人工审查二维图纸不易发现的问题。通过建模过程、模型合并、云检查等发现图纸问题，将BIM图纸会审问题整理，提交至设计院审核。将设计院回复内容上传至云平台，并对模型进行更新。通过提前发现图纸问题、与设计沟通后优化，从而保证施工质量，提高工效、降低管理成本。案例项目中，通过BIM技术对丽香铁路站房工程的主体结构施工图纸会审，发现并解决图纸问题175处，共节约工期20天。

站房工程涉及专业多，管线复杂，通过BIM技术提前优化方案，在有限的空间内合理安排综合管线的布置，提前规避管线碰撞。BIM在三维状态下的虚拟漫游辅助可发现设计不合理之处，实现管线综合过程中对管线排布的优化；运用鲁班Iworks筛选出预留洞口，可对各个机电预留洞口进行精确定位，通过建立机电管线碰撞模型形成机电预留洞口报告，并结合图纸对施工作业人员进行交底。案例项目中，通过BIM技术对与车站运营有关建筑内通风空调系统设备、给排水设备、电扶梯等机电设备进行全面有效地监控和管理，解决了碰撞问题192处，节约工期4天。

丽香铁路站房工程采用砌筑工程施工技术，在墙体的中间设置一道钢筋混凝土圈梁，圈梁和过梁位置重合时，可使用同一面墙圈梁代替过梁以节省工程量。可应用鲁班土建软件，根据图纸及规范要求填写数据自动生成过梁、圈梁和水平系梁模型；通过手动调整自动生成圈梁标高，使同一面墙圈梁可以代替最大数量的过梁，大量减少过梁的使用数量；优化成果交由技术负责人进行审核、确认。案例项目中，通过BIM技术对水平系梁的优化设计，使砌筑工程施工减少过梁46根，同时根据出图还可以指导现场施工。

丽香铁路站房工程的主体工程为砌体结构，因此工程量较大。使用鲁班排布软件自动排砖功能，建立自动排砖模型，结合不同的施工状况进行手动调整，并将优化成果交由技术负责人进行审核。案例项目中，通过BIM技术对砌体结构进行自动排砖设计，可极大减少工程量。初步统计，据此节约的材料约178m³。此外，还可根据自动排砖模型指导现场施工。

考虑到丽香铁路站房工程的地质环境，为了加强主体结构的抗震性能，需设置构造柱，构造柱插筋与底板筋交接处要增设定位筋。BIM技术条件下，使用鲁班土建智能构造柱功能，根据图纸及规范要求填写数据，自动生成构造柱；手动调整智能生成的构造柱中不合理的部分。优化成果交由技术负责人进行审核，合格后出图指导现场施工。案例项目中，通过BIM技术进行构造柱的优化设计，解决不合理构造柱12处；此外，通过构造柱模型还可精准定位预埋植筋，指导现场预埋钢筋的设置。

通过录入进度计划并与模型关联，进行进度模拟、实际进度录入、进度异常提醒等协助项目的进度管理，搭建安全、质量、进度、成本等协同管理平台。可视化协同管理平台由采集现场数据的iBan手机客户端和后台汇总数据的BE电脑客户端(BIM浏览器)组成，将丽香铁路站房工程BIM模型深化设计成果实时上传至云端，并与所有现场管理人员每天发现的问题数据相关联，包括现场采集的数据、现场照片、位置信息、文字表述和语音陈述等，直观展现某一现场问题，并由BIM负责人在后台汇总并安排相关责任人整改落实，使现场协同管理能力提升50%以上。

综上，通过BIM技术应用，在建模阶段发现图纸问题，对管线综合优化、预留洞口定位、优化水平系梁和砌体排布、优化构造柱等，极大提高了丽香铁路站房工程的智慧建造及智慧管理能力。基于此，在同类站房工程中，可应用本文所述的方法筛选对工程影响较大的关键因子，在此基础上进行BIM应用方向决策和BIM深化设计，使BIM技术可以更好地服务于智慧建造和管理。