基于BIM技術(shù)的建設(shè)工程全生命周期應(yīng)用研究

宋小月

（上海民防建筑研究設(shè)計院有限公司江蘇分公司 江蘇南京 210000）

0 引言

根據(jù)美國斯坦福大學(xué)所收集整理的數(shù)據(jù)可知：如果建筑工程所涉及的各個相關(guān)單位能夠妥善應(yīng)用BIM技術(shù)，對降低成本、縮短工期、提高效能、保證安全、優(yōu)化交付等各方面，都將較未使用BIM技術(shù)或使用程度不高的項目有明顯價值提升和成本節(jié)約。同時，建設(shè)工程相關(guān)單位利用BIM技術(shù)協(xié)同工作平臺，對參與項目的各階段、各專業(yè)工作人員的信息交流及決策制定也有著重要意義。

1 BIM技術(shù)的建設(shè)工程理念概述

BIM技術(shù)是利用計算機數(shù)字化方式，去整合、表達、管理建設(shè)工程的物理及功能特征，在最大程度上共享該建筑工程數(shù)據(jù)資源，并且為建設(shè)工程全生命周期中，其所需要做出的各類決策提供精確且科學(xué)的依據(jù)。2000年之后，諸多國家的建設(shè)工程團隊，便開始對建設(shè)領(lǐng)域的信息數(shù)據(jù)和技術(shù)整合進行開發(fā)和應(yīng)用研究。但我國建筑信息行業(yè)整體起步較晚，發(fā)展年限較短，但在2010年后國家及各地方政府也先后制定了建筑信息相關(guān)方面政策及規(guī)范，旨在加速我國建筑業(yè)改革的推進。

2 BIM技術(shù)在建設(shè)工程各個階段的應(yīng)用

2.1 規(guī)劃設(shè)計階段

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑物選址和交通定位的方面，與地理信息系統(tǒng)（GIS）結(jié)合，可進行更加合理的空間規(guī)劃；結(jié)合日照、能耗等功能進行綠色建筑設(shè)計優(yōu)化；對于已建的修復(fù)項目與Trimble掃描機器人結(jié)合生成現(xiàn)場實際情況點云文件并轉(zhuǎn)化為模型對比，使工程設(shè)計更有據(jù)可循。

2.2 專業(yè)設(shè)計圖階段

傳統(tǒng)設(shè)計流程為各專業(yè)單獨出圖，存在著很難在早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計沖突的問題。BIM基于統(tǒng)一模型的工作模式能更有效地加強各專業(yè)的溝通交互，在前期就能夠幫助進行碰撞檢查避免設(shè)計錯誤，并可根據(jù)設(shè)定參數(shù)進行自動化修復(fù)及設(shè)計優(yōu)化，而不是將問題留到施工階段才發(fā)現(xiàn)，避免工程建設(shè)開始之后出現(xiàn)大規(guī)模的設(shè)計變更。并且如果利用同一服務(wù)器或統(tǒng)一云端模型，各專業(yè)工程人員可做到同時同步設(shè)計或更新，相較于以往的流水作業(yè)模式，在工作效率上有極大提高。

2.3 施工組織階段

這一階段的工程項目，人力、財力的投入巨大，其建設(shè)過程中會受到多種復(fù)雜因素的干擾，各個工程部分的信息交流和數(shù)據(jù)共享不暢，會導(dǎo)致整體工程的進度安排受到影響。BIM技術(shù)可依據(jù)模型自動生成施工材料清單協(xié)助招投標工作，可與可視化工具形成施工進度3D模型，更有效地指導(dǎo)各施工方協(xié)同工作。另外建設(shè)施工的實際過程中，現(xiàn)場建筑材料的擺放與物質(zhì)、大型機械設(shè)備的操縱與管理、危險來源的辨識等方面，通常都會出現(xiàn)安全隱患。BIM通過模型提示限高限距、模擬重點難點施工等方面，提升建設(shè)工程的整體安全水平。同時，BIM可以較早為預(yù)制構(gòu)件廠提供所需要信息，并自動化生成各預(yù)制構(gòu)件的安裝工期安排，對各構(gòu)建的生產(chǎn)、運輸、安裝起到規(guī)范管理的作用，如圖1所示。

2.4 交付及運營維護階段

對于工程完工交付，BIM可以帶給業(yè)主更全面、詳盡的工程信息。國外早已出現(xiàn)業(yè)主逐步要求承包方竣工后除遞交傳統(tǒng)工程文件外還應(yīng)遞交BIM（模型信息），并將此要求寫入招標文件及合同。因為相較于傳統(tǒng)交付的圖紙版本參差不齊、各專業(yè)設(shè)計不一存在錯誤的概率，BIM可更有效地將工程各類繁雜信息進行科學(xué)歸檔，確保信息統(tǒng)一且方便查閱及更新。在后期使用時，BIM結(jié)合VR技術(shù)可更方便地對隱蔽工程內(nèi)故障進行排查。如前期對各設(shè)備或部件應(yīng)用RFID追蹤技術(shù)，也可在檢修維修時方便查找替換部件，使得建設(shè)工程后期的運營和維護管理更加科學(xué)、更加智能。

圖1 某項目利用BIM進行鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制及施工

3 結(jié)語

BIM在有效保障建筑工程項目整體安全的同時，在降低成本、縮短工期、提高效能等方面都有顯著效果。2010年后各大城市先后發(fā)布了BIM技術(shù)規(guī)范及要求，使該技術(shù)在我國各類建筑工程中也得到了更廣泛的應(yīng)用。然而我國在BIM的研究和應(yīng)用方面與發(fā)達國家還有很大差距，參與方往往相對較少且使用深度不夠。因此，重點分析和研究BIM技術(shù)目前在工程項目建設(shè)生命周期中各個階段的應(yīng)用和發(fā)展，并大力推進使用BIM的工程管理模式，可減少耗能提高效率，為我國建筑業(yè)改革作出一定貢獻。