基于BIM的建筑工程全生命周期應(yīng)用研究

葉清

寧波市建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 浙江寧波 315000

1 BIM 建筑信息模型的定義

建筑信息模型是以創(chuàng)建三維數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，并通過相關(guān)軟件的使用，集成建筑工程項(xiàng)目全壽命周期各個(gè)階段的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對(duì)建筑項(xiàng)目的相關(guān)信息進(jìn)行整合，并在項(xiàng)目的整個(gè)生命周期中實(shí)現(xiàn)信息的共享和傳遞。根據(jù)數(shù)據(jù)模型對(duì)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目工程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理的過程，可以推測(cè)出 BIM 是一門先進(jìn)的技術(shù)，也是重要的數(shù)據(jù)化工具之一。通過 BIM 技術(shù)的使用，有利于工程技術(shù)人員更快更方便了解建筑的相關(guān)信息，并對(duì)其作出高效應(yīng)對(duì)，從而為設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各參建主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，而且有利于提高項(xiàng)目的實(shí)施效率，減少施工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本[1]。

2 BIM 建筑信息模型國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，BIM 技術(shù)在近十年來得到了大量的應(yīng)用，尤其是美國(guó)、日本等國(guó)家的建筑領(lǐng)域，同時(shí)也出現(xiàn)了很多相關(guān)的理論研究成果。近年來，我國(guó)的 BIM 技術(shù)也在不斷進(jìn)步，許多具有前瞻性的建筑工程企業(yè)開始應(yīng)用 BIM 技術(shù)，并不斷研究結(jié)合使用 BIM 技術(shù)來開展建筑工程的各項(xiàng)工作，從而提高企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和項(xiàng)目的管理水平?，F(xiàn)在 BIM 技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的范圍比較小，相關(guān)的案例和應(yīng)用軟件基本上都是建筑工程的設(shè)計(jì)階段，因此這種情況會(huì)使大家產(chǎn)生比較片面的認(rèn)識(shí)，把 BIM技術(shù)簡(jiǎn)單的當(dāng)作是一個(gè)應(yīng)用軟件，認(rèn)為 BIM 只是一種建模手段只與設(shè)計(jì)階段相關(guān)。但是，BIM 技術(shù)實(shí)際上可以被用于建筑工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期。它可以根據(jù)建筑工程的不同階段滿足項(xiàng)目不同的需求，不斷完善模型的數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)信息的集成化和共享性，達(dá)到建筑工程的全壽命周期管理。[1]

3 BIM 技術(shù)在建筑全生命周期的應(yīng)用

3.1 前期設(shè)計(jì)階段

由于建筑場(chǎng)地內(nèi)地形地貌、自然環(huán)境、交通情況對(duì)建筑工程質(zhì)量的影響很大，所以通過 BIM 技術(shù)對(duì)建筑前期場(chǎng)地進(jìn)行設(shè)計(jì)分析顯得尤為重要。BIM能夠在設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)的每個(gè)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]

3.2 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(shí)間也很長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)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(shí)間、價(jià)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(duì)施工進(jìn)度和成本進(jìn)行預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確反映出各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的形象進(jìn)度，對(duì)整個(gè)工程的所有項(xiàng)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]。

3.3 竣工驗(yàn)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(yàn)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(yàn)收實(shí)體建筑物周邊采光狀況提供依據(jù)。同時(shí)，驗(yàn)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(duì)，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(bào)建數(shù)據(jù)差值等，為建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位提供準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)，為驗(yàn)收工作的展開提供了極大的便利，保證了驗(yàn)收過程中的質(zhì)量。

3.4 建筑運(yùn)營(yíng)與維護(hù)

運(yùn)營(yíng)與維護(hù)階段是建筑全生命周期的最后一個(gè)階段，但也是必不可少的一個(gè)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(yíng)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(yíng)與維護(hù)功能能夠有效的幫助管理者對(duì)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(duì)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(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部空間環(huán)境的優(yōu)化及會(huì)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(diǎn)，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[2]。

4 結(jié)束語

BIM 技術(shù)建筑工程全周期的應(yīng)用，對(duì)建筑工程每個(gè)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(xiàng)目提供實(shí)時(shí)有效的數(shù)據(jù)信息。本文通過文獻(xiàn)調(diào)研的方式首先對(duì) BIM 技術(shù)做了簡(jiǎn)要的闡述，針對(duì) BIM 技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)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(shì)，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(diǎn)。研究表明 BIM 技術(shù)能夠?yàn)楣芾碚咴陧?xiàng)目管理中提供支持，對(duì)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(duì) 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)。