BIM技术在建筑工程全生命周期的应用

于 亮 张 新

中建八局第二建设有限公司，山东济南 250000

建筑行业在近年来呈现出蓬勃的态势，随着科学技术不断进步，建筑行业逐渐由传统的粗放型管理模式转变为集约型管理模式，建筑管理质量与施工技术水平也有了显著提升。但是，相较于其他行业，建筑行业的信息化程度严重不足，很难满足现代建筑业的发展需求。利用BIM技术对建筑工程进行全方位、动态化、全过程管理，从而做到信息化管理、科学化决策、精细化控制，对于建筑工程管理工作存在的问题进行有效解决，实现建筑生产效率的大幅度提升。文章主要探讨BIM技术在建筑工程全生命周期的应用，为建筑企业提供参考。

1 BIM技术的应用价值

作为一种现代化数字信息建造技术，BIM技术是三维数字技术，同时实现了建筑工程各类信息的集成，在此基础上构建出多维数据模型，利用数字化方式直观地表现出建筑工程的功能特点、物理特征等信息。在建筑工程全生命周期中应用BIM技术具有诸多优点，包括协同性、可视化、可模拟性以及优化性等，是参建各方共享同一个建筑信息模型，为项目决策、方案优化等工作提供的科学依据。对于建筑施工企业来说，推广使用BIM技术能够促进企业产业升级和技术发展，实现施工质量与施工效率的提升，缩短施工周期，节约施工成本[2]。

BIM技术在建筑工程全生命周期中具有以下应用价值：首先，依托多维可视化技术对项目规划设计进行真实模拟，对项目进行全方位分析，包括经济、能耗、环境以及安全等，通过分析对比多个建筑方案选出最佳方案，为工程设计、施工、运营管理等后续工作提供指导；其次，利用BIM技术出具图纸检查报告，将各个专业的矛盾冲突找出来，从而大幅度缩短图纸分析、讨论、修改及验证时间，有效节约人力、物力及财力；最后，以BIM集成应用为媒介，实现各参建单位的信息沟通、资源共享，包括建设方、设计方、施工方以及监理方等，提高项目投资管理的精细化程度。

2 BIM技术在建筑工程全生命周期的应用

2.1 规划决策阶段

在建筑项目规划决策阶段，建设单位需要对项目可行性进行经济技术论证，以此确保建筑质量、功能等满足规定要求。要想确保决策科学，往往需要耗费大量时间和资金。利用BIM技术可以构建出三维建筑模型，通过这一模型，建设单位、设计单位及咨询单位可以对拟建项目的整体情况进行直观了解，在此基础上分析建筑方案及投资成本，全方位评价各种备选方案，利用BIM数据库包含的估价模型，对建筑工程全寿命周期成本加以估算，在规划决策阶段实现成本控制、质量提升与工期缩短。从技术层面上来看，BIM技术可对建筑多项性能加以分析，包括光照条件、环境条件、噪声影响、通风条件等，可以在当前环境中置入规划项目，对其环境效益、经济效益进行论证和分析，对新建建筑物的环境指标变化状况加以讨论，从而确定最合适的建筑方案。

2.2 工程设计阶段

2.2.1 协同设计

在开展协同设计工作时，BIM技术能够提供可靠的技术支持，实现建筑设计技术含量的有效提升。利用互联网技术，不同专业、不同地区的设计人员可实现协调设计。而BIM技术在工程设计中的应用，能够在统一的三维协同设计环境中呈现多系统、各专业的独立设计成果，实现建筑设计质量与设计效率的大幅度提升。

2.2.2 碰撞检查

建筑设计是一项系统、复杂的综合性工程，包括结构、给排水、电气、暖通等多个专业。一般来说，不同部门负责不同专业的设计工作，可能导致设计在空间配置上出现冲突。利用BIM技术能够实现各个专业模型的整合，将各专业在空间配置上的冲突提前找出，形成相应的检测报告及解决方案，切实保障设计方案的可操作性，以免对后续施工造成影响，减少因返工造成的资源浪费。除此之外，在建筑工程设计阶段，图纸设计的变更速度能够通过可视化技术进行加快，对设计中出现的错误进行迅速检测，以此实现建筑设计成本与施工成本的降低，增加工程综合效益[3]。

2.2.3 管线综合

利用BIM技术进行各专业建筑模型的构建，并进行碰撞检查，在建筑安装模型中汇总碰撞检查结果，适当调整三维模型，在对各专业优先级别、影响因素进行全面考虑的基础上，开展机电管线综合设计工作，以此实现管线综合设计效率的提升。在管线综合设计中应用BIM技术，既能将施工过程中的碰撞冲突排除、减少设计变更、节约施工成本、加快施工效率，又能为建筑后期的维护管理工作提供相应的资料数据。

2.3 工程施工阶段

2.3.1 施工质量控制

对于建筑施工需要用到的材料及设备，BIM模型能够将其型号、价格、构件属性、性能以及厂家信息等纳入其中，便于施工单位迅速查询材料设备信息，从而对施工材料、施工机械设备质量进行有效控制。在开展建筑工程施工质量管理工作时，通过对BIM技术、无线网络技术进行整合，在BIM系统中上传施工现场的照片，这样一来，建设方、监理方及其他管理部门可以随时掌握施工现场的实际情况，从而对施工现场进行全过程、动态化监控。尤其是针对隐蔽工程、重点项目，为方便管理人员对现场情况进行更好地了解，可以将现场照片、文档等关联BIM模型对应的模块，实现施工现场管理水平的提升。

2.3.2 施工进度控制

BIM模型以建筑工程项目为基础，根据施工方案、施工进度计划等，在可视化4D模型中整合项目空间信息与时间信息，对项目施工全过程进行准确、直观的反映。利用4D信息技术，管理人员可以对施工人员、材料、机械设备等进行实施管控，合理配置各项建设资源，统一管理项目施工进度与建设资源，从而对工程进度进行合理控制。此外，利用4D信息技术对比计划工期和实际工期，找出二者之间存在的偏差并进行及时纠正，确保施工任务能够按时完成。

2.3.3 施工成本控制

对于工程造价管理所需的全部工程量信息，BIM模型都可做到真实提供，实现工程量计算效率与准确性的有效提升。同时考虑到施工进度情况，对工程造价进行规范化、精细化管理。不仅如此，BIM技术还具备动态管理材料、设备、人员以及场地的功能，对施工过程进行真实模拟，充分利用各类建筑资源，在此基础上将施工成本控制在合理范围内。此外，对数字化构件加工设备与BIM模型进行整合，从而精确加工各类预制构件，对下料过程进行优化，防止出现材料浪费现象，这同样能够达到成本控制目标。

2.3.4 协同管理

BIM模型实现了各专业三维模型、工程量信息、施工进度信息、图纸信息以及设备信息等多项内容的集成，利用BIM技术进行单一工程数据源的建立，使得参建各方使用的数据源信息具有统一性。在标准化平台上开展各项工作，能够协调管理各专业、各参建方，确保建筑数据信息实现共享。同时，下一个工作环节以上一个工作环节形成的数据信息为基础，数据信息的一致性、准确性均能得到有效保障，实现信息沟通效率的大幅度提升。

2.4 运营维护阶段

在项目建设完成后，开始进入运营维护阶段。无论是建筑物还是设备，都要在建筑使用寿命周期内定期维护。项目资产从建设阶段到运行维护阶段的无缝交接可利用BIM模型实现，项目运营维护所需的数据信息也离不开BIM模型。通过建立建筑项目运营维护平台，实现BIM数据与运维计划的有机结合，从而对建筑设备、物业管理等进行远程监控，根据监控获得的数据，对设备运行情况加以判断，在此基础上制定科学合理的设备维护计划，将设备故障发生率降到最低，以此节约项目运维成本。同时，BIM技术能够分析设备运行过程中产生的能耗，制定相应的节能措施；分析建筑空间的使用情况，对建筑有效空间进行合理分配，从而提高空间资源利用效率。

3 结语

社会经济的发展带动了建筑行业发展。近年来，许多新技术被应用到建筑施工、运行及管理工作中，实现了建筑生产效率的大幅度提升。在建筑全寿命周期中，BIM技术发挥着关键性作用，项目参建各方能够在统一的平台上实现信息交流、资源共享，推动建筑管理向着现代化、信息化方向发展。因此，对于建筑工程项目而言，无论是规划决策阶段、设计阶段，还是施工阶段、运营维护阶段，都要重视对BIM技术的合理应用，充分发挥这一技术的优势，以此实现工程建设效率与建设质量的提升，推动建筑行业可持续发展。