基于BIM的建筑工程全生命周期應(yīng)用研究

朱駿

摘 要 建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）作為數(shù)字信息化技術(shù)，在建筑工程管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。文章在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，總結(jié)了BIM技術(shù)的相關(guān)特點以及其在建筑工程全生命周期的應(yīng)用。研究包括建筑前期設(shè)計階段、施工階段、竣工驗收階段、運(yùn)營與維護(hù)階段BIM技術(shù)應(yīng)用要點，有利于加強(qiáng)建設(shè)工程管理人員對BIM技術(shù)的理解和掌握，推動BIM技術(shù)在項目管理中的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 BIM；工程管理；全生命周期；應(yīng)用

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）229-0160-02

BIM技術(shù)于2003年引入中國并率先應(yīng)用于我國建筑行業(yè)，但同比于其他國家，目前我國BIM技術(shù)的發(fā)展仍然處于初級階段。隨著“信息時代”的來臨，信息化在建筑工程管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。BIM技術(shù)也成為我國研究的重點，國家科技部在“十一五”時期將BIM作為國家重點課題。在此背景下BIM技術(shù)在國內(nèi)工程管理中逐漸得到了？運(yùn)用。

BIM數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地幫助施工人員快速地掌握建筑工程的相關(guān)信息，進(jìn)而提高工程施工效率，縮短了建筑工程的施工工期從而在保證施工質(zhì)量的前提下節(jié)約了工程的建筑成本[ 1 ]。本文通過對BIM技術(shù)的理解和分析，結(jié)合實際，對BIM技術(shù)在建設(shè)工程全生命周期各階段的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 BIM技術(shù)優(yōu)勢介紹

BIM即為建筑信息模型[2]，模型中包含了建筑構(gòu)件的幾何信息、參數(shù)信息及三維空間信息[3]。管理者可以通過數(shù)字化建模的方式，實現(xiàn)對建筑工程的設(shè)計、施工、竣工驗收、運(yùn)營與維護(hù)等全生命周期的信息進(jìn)行整合，并采用可視化的方式呈現(xiàn)現(xiàn)實世界中的建筑，打破了傳統(tǒng)設(shè)計圖紙的二維平面效果，使建設(shè)工程的各階段的信息都顯得清晰明了[4]。實現(xiàn)建筑工程各階段數(shù)據(jù)信息的傳遞和共享，提高施工人員對建筑項目信息的有效？理解。

BIM技術(shù)的特點。BIM技術(shù)有較多特點，本文主要從可視化性、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性4點展開分析。

1.1 可視化性

BIM技術(shù)具體可視化的特點，它能夠?qū)⒔ㄔO(shè)工程復(fù)雜的工作突破傳統(tǒng)二維圖紙的束縛，通過三維立體化的建筑模型表達(dá)各構(gòu)件的相關(guān)信息[5]。借助BIM技術(shù)提供的三維模型，使得建設(shè)項目的前期規(guī)劃設(shè)計、施工、運(yùn)營維護(hù)等各階段過程的溝通交流、決策管理都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行，實現(xiàn)管理者對建筑物施工過程有更直觀深入的理解，從而降低建筑工程管理人員工作的難度，提高工作？效率。

1.2 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)工程管理，其在協(xié)調(diào)性方面的優(yōu)勢也較為明顯。當(dāng)前建筑工程項目實際操作的復(fù)雜性大大提升，涉及的部門人員也越來越多，為了各部門、單位的人員結(jié)合自身工作崗位更好的服務(wù)于工程項目的建設(shè)，需要BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性發(fā)揮作用[6]。

協(xié)調(diào)性主要體現(xiàn)在各部門單位之間的溝通與協(xié)調(diào)。BIM技術(shù)通過三維立體圖形向管理人員展示建筑實體，各參與方都能夠直觀的獲取建筑實體的全部信息，實現(xiàn)信息資源的共享。無論是在施工前還是施工過程中各方都能夠針對具體的問題進(jìn)行溝通和商議、對專業(yè)矛盾問題進(jìn)行協(xié)調(diào)管控，可以很大程度上減少了施工方和利益主體方的摩擦、？沖突。

1.3 模擬性

模擬性也是BIM技術(shù)優(yōu)勢的重要表現(xiàn)，主要包括2個方面：對建筑物實體模型的模擬構(gòu)建和對建設(shè)項目各環(huán)節(jié)工作內(nèi)容進(jìn)行模擬。

在工程項目施工前的設(shè)計階段，管理者可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行模擬實驗，如突發(fā)事件逃生路線設(shè)計、人員流量分布設(shè)計等[7]，預(yù)知可能存在影響工程施工的干擾因素，提前采取相應(yīng)的措施進(jìn)行事前控制，實現(xiàn)后續(xù)工作實施的流暢性和穩(wěn)定性。同時對于綜合管道的排布，管理者還可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查、設(shè)計修改來優(yōu)化設(shè)計圖紙。在工程項目施工過程中，施工人員可以模擬施工各階段的工作流程，從而驗證施工方案合理性，及時了解施工過程的不足之處進(jìn)行有效的？管理。

1.4 優(yōu)化性

BIM模型可以和其他的施工管理軟件相關(guān)聯(lián)，模擬工程項目完整的施工過程，實現(xiàn)5D模擬化施工，確保施工單位更好的控制項目施工過程中工期和成本，及時發(fā)現(xiàn)不合理之處或潛在問題，優(yōu)化施工方案。BIM模型能夠有效的幫助施工材料使用達(dá)到最優(yōu)化，縮短建筑工期。

2 BIM技術(shù)在建筑全生命周期的應(yīng)用

2.1 前期設(shè)計階段

由于建筑場地內(nèi)地形地貌、自然環(huán)境、交通情況對建筑工程質(zhì)量的影響很大，所以通過BIM技術(shù)對建筑前期場地進(jìn)行設(shè)計分析顯得猶為重要。BIM能夠在設(shè)計階段建立三維數(shù)字信息模型，借助可視化功能進(jìn)行建筑設(shè)計開發(fā)，為后續(xù)建筑工作提供數(shù)據(jù)支持。合理科學(xué)地利用BIM技術(shù)，充分發(fā)揮其功能可以把建筑工程設(shè)計的每個專業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的整合，便于管理人員和工作人員直觀的掌握信息，為工程前期策劃提供了有效的技術(shù)保障和？支持。

2.2 工程施工階段

工程施工是建筑工程中最重要的環(huán)節(jié)，該階段花費(fèi)的時間也很長，對整個工程的建設(shè)有很大的影響。BIM模型包含施工單位所需要的時間、價格、進(jìn)度等所有信息，據(jù)此，施工單位可以在此信息基礎(chǔ)上對施工進(jìn)度和成本進(jìn)行預(yù)測，準(zhǔn)確反映出各時間節(jié)點的形象進(jìn)度，對整個工程的所有項目和環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的分析。能夠大大減少施工過程返工情況，降低建筑成本和不必要的開支。

2.3 竣工驗收階段

工程竣工階段的主要工作是根據(jù)竣工模型或圖紙信息來驗收已完工程。BIM技術(shù)能夠借助模型信息，分析三維建筑物的日照狀況，為管理者驗收實體建筑物周邊采光狀況提供依據(jù)。同時，驗收的相關(guān)數(shù)據(jù)還可以與BIM竣工模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，包括建筑物占地面積、建筑物總面積、建筑容積率以及其與報建數(shù)據(jù)差值等，為建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計單位和監(jiān)理單位提供準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)，為驗收工作的展開提供了極大的便利，保證了驗收過程中的質(zhì)量。

2.4 建筑運(yùn)營與維護(hù)

運(yùn)營與維護(hù)階段是建筑全生命周期的最后一個階段，但也是必不可少的一個階段，現(xiàn)在越來越多的學(xué)者開始關(guān)注該階段的研究。BIM技術(shù)在建筑運(yùn)營與維護(hù)階段管理范圍包括建筑能耗管理、建筑空間管理、建筑資產(chǎn)管理、建筑應(yīng)急管理、建筑設(shè)備維護(hù)維修管理、建筑信息管理等。這些運(yùn)營與維護(hù)功能能夠有效的幫助管理者對建筑內(nèi)部外部環(huán)境進(jìn)行管理和優(yōu)化，促進(jìn)建筑安全綠色？發(fā)展。

舉例而言，在建筑能耗管理功能中，BIM技術(shù)能夠協(xié)助管理者對建筑物電、燃?xì)?、圍護(hù)構(gòu)件等進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和能源消耗的分析，實時監(jiān)控建筑物能耗信息；在建筑空間管理中，BIM技術(shù)能夠通過二次開發(fā)等方式實現(xiàn)建筑內(nèi)部空間環(huán)境的優(yōu)化及會議室等室內(nèi)空間分配預(yù)訂；在建筑應(yīng)急管理中，BIM技術(shù)擁有的協(xié)調(diào)性模擬性等特點，借助RFID等傳感器信息快速定位火災(zāi)等突發(fā)事件發(fā)生位置，幫助規(guī)劃人員逃生路徑及疏散通道，提高人員疏散效率，減少損失。

3 結(jié)論

BIM技術(shù)建筑工程全周期的應(yīng)用，對建筑工程每個環(huán)節(jié)都提供便利和保障，提高建筑施工質(zhì)量和安全，為工程項目提供實時有效的數(shù)據(jù)信息。本文通過文獻(xiàn)調(diào)研的方首先對BIM技術(shù)做了簡要的闡述，針對BIM技術(shù)的特點進(jìn)行重點研究，證明其在建設(shè)工程管理中的巨大潛能和強(qiáng)大優(yōu)勢，其次聚焦建筑全生命周期，分析BIM在工程各階段的應(yīng)用要點。研究表明BIM技術(shù)能夠為管理者在項目管理中提供支持，對工程施工的順利進(jìn)行有重要的意義。因此，在未來的研究過程中，應(yīng)加強(qiáng)對BIM技術(shù)的應(yīng)用研究，促使其建立更科學(xué)、更精細(xì)化的建筑模型，以為工程施工提供更多的數(shù)據(jù)支持，為施工企業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定良好的？基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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