基于BIM 技术的项目全生命周期管理平台的应用

邱 鹏 段小芳

(南通开放大学建筑学院，江苏 南通 226001)

1 BIM 简介

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型的简称)是以三维数字技术为基础，建筑全生命周期为主线，将建筑产业链各个环节关联起来并集成项目相关信息的数据模型，这里的信息除了传统的三维几何信息外还包括大量的非几何信息，如建筑构件的材料属性、重量、价格、能耗、性能、进度等。BIM 的价值在于信息的整合，它改变了建筑行业的生产方式和管理模式，为建筑从概念设计到拆除的全生命周期中的所有决策提供了可靠的依据。建设参与方可以利用唯一的BIM 模型，使建筑项目信息在规划、设计、建造和运行维护全过程中充分共享，实现信息的无损传递。

2 基于BIM 技术的永和大厦项目的全生命周期管理平台的建立及技术路线

鉴于目前国家和建筑行业都对BIM 技术的发展提出了具体的要求，且社会对BIM 类技术人才的需求十分迫切，但各高校尚未形成完整的BIM 教学体系，因此对BIM 人才的培养尚处于起步阶段。结合2015 年上半年由中国建设教育协会主办的全国BIM应用技能大赛，南通开放大学建筑学院组队参加了这次比赛，比赛以位于南通港闸区一幢在建商业综合楼“永和大厦”为案例，建立了基于BIM 技术的永和大厦项目全生命周期管理平台。

2.1 管理平台的建立

基于BIM 技术的永和大厦项目全生命周期管理平台将项目进展过程中各个阶段数据进行集成，通过参数化建模，形成了设计管理、招投标管理、施工管理等多个子模块，并且实现了各个模块之间数据的共享，提高了数据的利用效率，达到减少工程变更，方便运营管理的目的，从而提高了项目的信息化管理水平［4］。

2.2 技术路线

基于BIM 技术的永和大厦项目全生命周期管理平台的建立分为以下步骤进行:1)设计管理阶段建模并进行碰撞检查:利用Revit 软件对永和大厦进行建筑模型的建立，利用MagiCAD 软件进行机电建模，并通过建模实现了设计阶段的碰撞检查工作与设计的优化。2)招投标阶段的算量与计价工作:将已建建筑模型导入到广联达算量软件中(钢筋算量、土建算量、安装算量)，进行计算机自动算量工作，并导入计价文件，对永和大厦工程进行工程量清单计价工作。3)施工管理工作:根据已有二维总平面布置图，采用广联达三维场地布置软件绘制永和大厦三维场地布置图，对现场布置进行了优化;根据编制的项目进度计划，将进度计划与建筑模型、三维场地布置等进行了整合，实现了施工阶段的现场布置管理、进度管理、方案优化等工作。

3 永和大厦项目BIM 管理平台应用成果

永和大厦项目位于南通市港闸区，是一栋地下1 层，地上8 层高31.2 m 的商业综合楼，总建筑面积9 300 m2。项目正处于主体结构施工阶段(见图1)，小组成员将分别从设计阶段、招投标阶段、施工阶段运用BIM 技术展开进行全生命周期的应用。

3.1 项目模型的建立

1)Revit 建模。项目小组成员通过当下流行的建筑建模软件Revit 对永和大厦项目进行建模，使原本二维的CAD 图纸转变为三维、可视化的建筑模型，通过对建筑模型的渲染，可以对建筑物施工完毕的效果进行展示(见图2)。同时，前期的Revit 建模为后期的碰撞检查与土建、钢筋算量以及施工模拟都做了准备工作，Revit 模型可以很好地与后期软件进行匹配。

图1 永和大厦项目实景

图2 Revit 建模展示

2)MagiCAD 机电建模。通过MagiCAD 机电建模软件对项目的水、电、暖通工程进行三维建模，可以清晰地看出项目水电管线的走向以及与结构构件之间的位置关系，为设计人员进行后期的深化设计，以及后期施工阶段的方案优化、施工模拟做好前期的准备工作。

3)建筑模型与机电模型碰撞检查。设计图纸是由设计院不同专业的工程师分工协作而成，由于专业的不同，各专业图纸之间未必能够很好地吻合，时常出现不同专业之间相互矛盾的现象，这就为后期的施工带来了隐患，极有可能造成施工过程中的返工，从而造成工期的损失以及资金的浪费。因此，把建成的Revit 模型与MagiCAD 模型进行对接(如图3 所示)，可以进行建筑专业与机电专业的碰撞检查，便于在设计阶段对项目方案作出优化。

3.2 钢筋工程与土建工程智能算量与计价平台的建立

在项目招投标阶段、施工前的材料采购阶段都需要对工程所需材料的量有个明确的认知，传统的工程量计量方法不仅效率低而且容易出错，对技术人员的要求较高，当使用了BIM 技术后，通过三维建模赋予建筑构件相关的材料信息，并与工程量清单、工程计价定额相匹配，可以在较短时间内得到较为准确的工程量，极大地提高了工程量计量计价的准确性与效率。

图3 碰撞检查展示

1)钢筋工程算量。运用广联达钢筋算量软件(GGJ)的三维建模，可以自动生成永和大厦项目所需钢筋工程的量，并可以通过钢筋三维功能模块，展示出钢筋的三维模型，方便施工人员进行现场施工并加深对建筑物钢筋布置的理解。

2)土建工程算量。将已经完成的钢筋算量模型导入到广联达土建算量软件(GCL)中，并通过对构件的定义与新建，可以较为便捷地形成项目的土建模型。在土建模型中，可以对工程的建筑做法、装修做法进行详细的定义，为后期计价工作做准备。

3)工程计价。当完成了项目的钢筋建模与土建建模后，即可将模型导入到广联达计价软件(GBQ)中，在计价软件中可以自动对项目的人材机需求情况、资金需求进行汇总，并形成报表。

4 结论与展望

本文描述了基于BIM 技术的永和大厦项目全生命周期管理平台的建立过程，着重分析了如何针对特定工程项目，运用BIM技术在设计阶段、招投标阶段、施工管理阶段提高生产的效率。通过平台的建立与运行，可以看出运用BIM 技术后，通过设计阶段的碰撞检测、招投标阶段的智能算量与计价、施工管理阶段的智能模拟与方案优化可以极大地提高项目的运行与管理水平。随着国家信息化进程的不断推进，3D 打印技术、“点云”扫描技术［3］等新兴技术正在快速发展，相信在不久的将来，这些新技术与BIM 技术的融合必将给传统的建筑行业带来新的活力。

［1］何关培.BIM 在建筑业的位置、评价体系及可能应用［J］.土木建筑工程信息技术，2010(3):118-120.

［2］张为和.基于BIM 的夜郎河双线特大桥施工应用方案研究［J］.铁道标准设计，2015(3):69-70.

［3］谢晓晨.论我国建筑业BIM 应用现状和发展［J］.土木建筑工程信息技术，2014(12):11-13.

［4］陈丽娟.基于BIM 的大型博览项目全寿命周期管理平台的开发与应用［J］.土木工程与管理学报，2015(9):56-58.