BIM技術(shù)在建筑工程全生命周期的應(yīng)用

郭夢瑤 陳瑞坤

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)發(fā)展。近年來，許多新技術(shù)被應(yīng)用到建筑施工、運(yùn)行及管理工作中，實(shí)現(xiàn)了建筑生產(chǎn)效率的大幅度提升。在建筑全壽命周期中，BIM技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，項(xiàng)目參建各方能夠在統(tǒng)一的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)信息交流、資源共享，推動(dòng)建筑管理向著現(xiàn)代化、信息化方向發(fā)展。因此，對(duì)于建筑工程項(xiàng)目而言，無論是規(guī)劃決策階段、設(shè)計(jì)階段，還是施工階段、運(yùn)營維護(hù)階段，都要重視對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，充分發(fā)揮這一技術(shù)的優(yōu)勢，以此實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)效率與建設(shè)質(zhì)量的提升，推動(dòng)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑工程；全生命周期；應(yīng)用

1 BIM技術(shù)優(yōu)勢介紹

BIM即為建筑信息模型，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。管理者可以通過數(shù)字化建模的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)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(shí)世界中的建筑，打破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)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。

1.1可視化性

BIM技術(shù)具體可視化的特點(diǎn)，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。借助BIM技術(shù)提供的三維模型，使得建設(shè)項(xiàng)目的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)、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(shí)現(xiàn)管理者對(duì)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(xiàng)目實(shí)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(xiàng)目的建設(shè)，需要BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性發(fā)揮作用。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(shí)體，各參與方都能夠直觀的獲取建筑實(shí)體的全部信息，實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。

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(gè)方面：對(duì)建筑物實(shí)體模型的模擬構(gòu)建和對(duì)建設(shè)項(xiàng)目各環(huán)節(jié)工作內(nèi)容進(jìn)行模擬。在工程項(xiàng)目施工前的設(shè)計(jì)階段，管理者可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，如突發(fā)事件逃生路線設(shè)計(jì)、人員流量分布設(shè)計(jì)等，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(shí)現(xiàn)后續(xù)工作實(shí)施的流暢性和穩(wěn)定性。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

作為一種現(xiàn)代化數(shù)字信息建造技術(shù)，BIM技術(shù)是三維數(shù)字技術(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了建筑工程各類信息的集成，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出多維數(shù)據(jù)模型，利用數(shù)字化方式直觀地表現(xiàn)出建筑工程的功能特點(diǎn)、物理特征等信息。在建筑工程全生命周期中應(yīng)用BIM技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括協(xié)同性、可視化、可模擬性以及優(yōu)化性等，是參建各方共享同一個(gè)建筑信息模型，為項(xiàng)目決策、方案優(yōu)化等工作提供的科學(xué)依據(jù)。對(duì)于建筑施工企業(yè)來說，推廣使用BIM技術(shù)能夠促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量與施工效率的提升，縮短施工周期，節(jié)約施工成本。BIM技術(shù)在建筑工程全生命周期中具有以下應(yīng)用價(jià)值：首先，依托多維可視化技術(shù)對(duì)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行真實(shí)模擬，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全方位分析，包括經(jīng)濟(jì)、能耗、環(huán)境以及安全等，通過分析對(duì)比多個(gè)建筑方案選出最佳方案，為工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理等后續(xù)工作提供指導(dǎo)；其次，利用BIM技術(shù)出具圖紙檢查報(bào)告，將各個(gè)專業(yè)的矛盾沖突找出來，從而大幅度縮短圖紙分析、討論、修改及驗(yàn)證時(shí)間，有效節(jié)約人力、物力及財(cái)力；最后，以BIM集成應(yīng)用為媒介，實(shí)現(xiàn)各參建單位的信息溝通、資源共享，包括建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方以及監(jiān)理方等，提高項(xiàng)目投資管理的精細(xì)化程度。

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)建筑前期場地進(jìn)行設(shè)計(jì)分析顯得猶為重要。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。

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，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，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。

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(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(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。

4結(jié)束語

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(jí)階段。隨著“信息時(shí)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(diǎn)，國家科技部在“十一五”時(shí)期將BIM作為國家重點(diǎn)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。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳平.淺談BIM技術(shù)在路橋工程全生命周期中的應(yīng)用[J].青海交通科技，2017（04）：104-106.

[2]張強(qiáng).基于BIM的建筑工程全生命周期信息管理研究[D].武漢工程大學(xué)，2017.

（作者單位：浙江省工業(yè)設(shè)計(jì)研究院）