BIM技術(shù)在建設(shè)工程項(xiàng)目全壽命期的應(yīng)用

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，眾多的先進(jìn)技術(shù)開始應(yīng)用在工程施工當(dāng)中。大量建設(shè)工程項(xiàng)目在應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中不斷對(duì)其的使用價(jià)值和作用進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)不但在在建設(shè)工程項(xiàng)目的施工過程中具有較好的應(yīng)用效果，而且在建設(shè)工程項(xiàng)目全生命周期中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)等其他階段也起著非常重要的作用。本文對(duì)BIM技術(shù)在建設(shè)工程項(xiàng)目中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、BIM技術(shù)在建設(shè)工程項(xiàng)目全生命周期中的具體應(yīng)用等問題作了詳細(xì)的分析和系統(tǒng)的闡述。

關(guān)鍵詞：建設(shè)工程項(xiàng)目；BIM技術(shù)；施工應(yīng)用研究

近年來，我國(guó)的工程建設(shè)規(guī)模越來越大，對(duì)整個(gè)建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)要求也越來越高。原來的傳統(tǒng)技術(shù)逐漸不能滿足工程建設(shè)的需要，在這個(gè)過程中，建筑科學(xué)技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，BIM技術(shù)就是在這股科技進(jìn)步浪潮中發(fā)展起來的，逐步被應(yīng)用到工程建設(shè)的過程中。實(shí)踐表明，該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高建設(shè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量有著十分優(yōu)越的作用。目前，我們已經(jīng)開始將BIM技術(shù)應(yīng)用在工程項(xiàng)目建設(shè)的各個(gè)階段中，尤其是在大型標(biāo)志性項(xiàng)目或是大型施工企業(yè)當(dāng)中有著更為廣泛的應(yīng)用。但就目前BIM技術(shù)的應(yīng)用形式來看，該技術(shù)仍僅僅局限于在工程項(xiàng)目的初步規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，而在工程項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化、施工的進(jìn)度、施工的質(zhì)量、施工的安全管理以及項(xiàng)目的成本控制等階段中應(yīng)用較少。從建設(shè)工程項(xiàng)目的實(shí)際操作過程來看，BIM技術(shù)可以應(yīng)用在整個(gè)項(xiàng)目的全壽命期內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目的全過程參與，大大提高項(xiàng)目運(yùn)行效率，為建設(shè)工程項(xiàng)目增值。

一、BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）可有效減少規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在技術(shù)問題

工程項(xiàng)目前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，可通過BIM技術(shù)的三維功能進(jìn)行模擬分析，既能確保設(shè)計(jì)分析的可靠性，又節(jié)省了時(shí)間，尤其是在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案選擇時(shí)，BIM技術(shù)通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可選擇出合理科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，能夠確保方案設(shè)計(jì)滿足業(yè)主要求。

（二）具有較強(qiáng)的執(zhí)行性和模擬性

我國(guó)工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用具有較強(qiáng)的執(zhí)行性和模擬性，例如在設(shè)計(jì)階段，可進(jìn)行系類模擬實(shí)驗(yàn)，如熱能傳導(dǎo)模擬、緊急疏散模擬等；在工程項(xiàng)目的招投標(biāo)階段和項(xiàng)目的施工階段，通過利用BIM技術(shù)的4D模擬功能，對(duì)施工組織方案進(jìn)行合理確定，并科學(xué)合理指導(dǎo)具體的施工過程；此外BIM技術(shù)還可進(jìn)行5D模擬，通過5D模擬對(duì)3D模擬的造價(jià)進(jìn)行更進(jìn)一步控制，通過此種模擬手段，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)施工成本、施工進(jìn)度等的控制工作；在工程項(xiàng)目施工結(jié)束后的運(yùn)營(yíng)階段，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的緊急情況進(jìn)行分析和處理，如模擬地震逃生以及消防疏散等[1]。

（三）能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化

BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用有效的解決了工程項(xiàng)目管理問題，該技術(shù)可提前明確施工設(shè)計(jì)中存在的沖突，并在施工前便對(duì)這些問題進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理。BIM技術(shù)的模型能夠?yàn)橛脩籼峁┱鎸?shí)存在的項(xiàng)目信息，主要包括工程項(xiàng)目的幾何信息、規(guī)劃信息、項(xiàng)目的變化情況及未來存在信息等，用戶關(guān)于工程項(xiàng)目的具體需求得到了很大程度的滿足。BIM技術(shù)在工程施工的應(yīng)用，為工程施工方提供了具體項(xiàng)目?jī)?yōu)化措施，極大的減輕了工程建造行業(yè)工作人員的壓力，提高了工作效率。

二、BIM技術(shù)在工程施工全生命周期中的具體應(yīng)用

（一）施工前期規(guī)劃階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

在工程項(xiàng)目的前期規(guī)劃階段，高標(biāo)準(zhǔn)的建筑要求以及日趨激烈的建設(shè)環(huán)境條件要求必須有量化依據(jù)對(duì)工程的形體、位置等進(jìn)行確定。在這個(gè)階段，我們可以在對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)條件的分析過程中引入BIM技術(shù)。一是將復(fù)雜的建設(shè)場(chǎng)地制成模型，并將其輸入到流體力學(xué)軟件中對(duì)風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬分析。二是利用分析模型對(duì)日照遮擋進(jìn)行分析，依據(jù)分析結(jié)果對(duì)工程項(xiàng)目的整體規(guī)劃布局設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。根據(jù)分析結(jié)果，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員綜合考慮場(chǎng)地環(huán)境優(yōu)劣勢(shì)，并依據(jù)分期建設(shè)及規(guī)劃部門的相關(guān)要求，對(duì)工程項(xiàng)目的形體進(jìn)行確定，為后續(xù)的方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

（二）施工方案設(shè)計(jì)深化及施工階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

1、BIM技術(shù)在三維碰撞測(cè)試中的應(yīng)用

BIM技術(shù)具有三維可視化的優(yōu)勢(shì)，能夠直觀的對(duì)各項(xiàng)參數(shù)及場(chǎng)景進(jìn)行展示。應(yīng)用BIM技術(shù)碰撞檢測(cè)，可優(yōu)化項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)，盡量使工程施工階段出現(xiàn)的技術(shù)失誤和返工問題降到最低，其在工程碰撞檢測(cè)中的應(yīng)用可縮短施工周期，最大限度的為業(yè)主節(jié)省建造成本。碰撞檢測(cè)，可有效解除設(shè)計(jì)圖紙與結(jié)構(gòu)圖紙之間存在的沖突問題。施工單位運(yùn)用技術(shù)軟件對(duì)工程項(xiàng)目施工過程進(jìn)行三維施工數(shù)據(jù)建模，將工程模型與實(shí)際的結(jié)構(gòu)模型作三維空間錯(cuò)漏碰撞，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能，將沖突部位的位置、編號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并得出相關(guān)數(shù)據(jù)，從而有效減少可能存在的結(jié)構(gòu)圖紙與工程圖紙沖突問題，提高工程建造質(zhì)量。工程施工中進(jìn)行碰撞檢測(cè)還可有效解決設(shè)備與工程結(jié)構(gòu)之間的沖突，工程設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)由于各專業(yè)設(shè)計(jì)師溝通欠缺而出現(xiàn)的各專業(yè)之間碰撞問題。如工程施工時(shí)，一般會(huì)存在水暖電等各種管線，錯(cuò)綜復(fù)雜，而預(yù)制結(jié)構(gòu)搭接處往往鋼筋比較密集，這就為施工帶來了一定的困擾。倘若在施工過程中才發(fā)現(xiàn)各預(yù)制件、管線之間的碰撞問題，必然會(huì)對(duì)施工工期產(chǎn)生一定的影響。而BIM技術(shù)在碰撞檢測(cè)中的應(yīng)用，可模擬各專業(yè)在不同施工條件下的大件吊裝管線布設(shè)等過程，提前發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的沖突和碰撞問題，能夠使施工效率和施工質(zhì)量獲得較大程度的提升[2]。

2、BIM技術(shù)在4D進(jìn)度模擬中的應(yīng)用

在實(shí)際的施工過程中，通過將三維模擬與進(jìn)度計(jì)劃建立模型的方式，在建立的模型中將時(shí)間、空間信息進(jìn)行充分反映，通過模擬展示的方式對(duì)施工過程進(jìn)行有效控制。工程管理人員可對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行直接分析，且管理過程可視、清晰，完善了以往的施工進(jìn)度管理方法，提高了施工計(jì)劃制定的科學(xué)性、合理性和可行性。通過利用BIM技術(shù)的4D模擬功能，可將實(shí)際的施工進(jìn)度與制定的模型之間進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的有效控制。

3、BIM技術(shù)在施工質(zhì)量和安全管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工質(zhì)量中的應(yīng)用主要是通過碰撞檢查的方式減少由于沖突存在的返工問題，并通過對(duì)施工過程進(jìn)行模擬的方式強(qiáng)化各專業(yè)間的合作、協(xié)調(diào)性，有效提升建筑工程施工質(zhì)量。再者，利用BIM技術(shù)進(jìn)行建模，構(gòu)建安全管理的可視化平臺(tái)，動(dòng)態(tài)預(yù)演施工過程，對(duì)工程施工中可能出現(xiàn)的碰撞、墜落等危險(xiǎn)因素進(jìn)行安全管理，通過將施工方案進(jìn)行優(yōu)化和制定具體防護(hù)措施的方式控制安全風(fēng)險(xiǎn)，降低安全事故發(fā)生率。

4、BIM技術(shù)在施工工藝動(dòng)態(tài)模擬演示中的應(yīng)用

依據(jù)BIM技術(shù)的模擬功能，對(duì)大型工程項(xiàng)目的施工工藝、施工方案以及工序等進(jìn)行模擬，對(duì)整個(gè)工程施工的工序安排以及施工組織工作進(jìn)行系統(tǒng)的了解，并將施工的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行充分把握，有效控制施工質(zhì)量和施工效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量、施工工藝和施工組織方案的事前控制。例如對(duì)機(jī)電安裝的施工工藝進(jìn)行模擬，尤其是通過對(duì)狹窄空間區(qū)域的機(jī)電管線安裝順序進(jìn)行模擬，可充分明確管線的走向、標(biāo)高、施工順序和施工工藝等，合理實(shí)現(xiàn)管線布置，提高施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電施工質(zhì)量，以此強(qiáng)化整個(gè)工程的施工質(zhì)量[3]。

5、BIM技術(shù)在數(shù)字化加工安裝構(gòu)件中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的模型可提供各種數(shù)據(jù)信息，以此實(shí)現(xiàn)構(gòu)件快速放樣，完成預(yù)制，模型在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，可對(duì)放線進(jìn)行有效控制，提高施工精度；采用數(shù)字化的驗(yàn)收方法，將實(shí)物與模型進(jìn)行比較，對(duì)施工后期質(zhì)量進(jìn)行控制。

結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)是一種工程項(xiàng)目信息模型技術(shù)，其不僅僅作為一類軟件而存在，而是將整個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目生命周期所涉及的信息進(jìn)行整合，通過信息化手段的運(yùn)用，使工程建設(shè)行業(yè)逐步向精細(xì)化和高效的方向發(fā)展。隨著BIM技術(shù)近年來在建設(shè)工程項(xiàng)目的全生命周期中的應(yīng)用，基本實(shí)現(xiàn)了以BIM應(yīng)用為載體的建設(shè)工程項(xiàng)目信息化管理，方便了建設(shè)工程項(xiàng)目各參與方對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目進(jìn)行全過程、全面的系統(tǒng)分析，尤其是通過BIM技術(shù)在項(xiàng)目全壽命期不同階段的模擬功能，可以提高設(shè)計(jì)效率，合理確定施工方案，實(shí)現(xiàn)成本控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧琬玫，王巍.BIM技術(shù)在建筑全生命周期中的應(yīng)用探索——天津市建筑設(shè)計(jì)院科研綜合樓項(xiàng)目實(shí)踐[J].建筑技藝，2014，02：99-103.

[2]林省宇.BIM技術(shù)在建筑全生命周期的應(yīng)用探討[J].江西建材，2014，09：23.

[3]曹少衛(wèi).BIM技術(shù)在工程施工全生命周期的應(yīng)用[J].建筑施工，2014，09：1100-1101.