BIM技术在建设工程项目全寿命期的应用

BIM技术在建设工程项目全寿命期的应用

张国华

张国华

浙江省建筑安装高级技工学校310022

摘要：随着科技的不断发展和进步，众多的先进技术开始应用在工程施工当中。大量建设工程项目在应用BIM技术的过程中不断对其的使用价值和作用进行验证，实践发现，BIM技术不但在在建设工程项目的施工过程中具有较好的应用效果，而且在建设工程项目全生命周期中的规划、设计、运营等其他阶段也起着非常重要的作用。本文对BIM技术在建设工程项目中的应用优势、BIM技术在建设工程项目全生命周期中的具体应用等问题作了详细的分析和系统的阐述。

关键词：建设工程项目；BIM技术；施工应用研究

近年来，我国的工程建设规模越来越大，对整个建筑的规划、设计、施工、运营要求也越来越高。原来的传统技术逐渐不能满足工程建设的需要，在这个过程中，建筑科学技术得到长足发展，BIM技术就是在这股科技进步浪潮中发展起来的，逐步被应用到工程建设的过程中。实践表明，该技术的应用对提高建设工程项目的设计、施工质量有着十分优越的作用。目前，我们已经开始将BIM技术应用在工程项目建设的各个阶段中，尤其是在大型标志性项目或是大型施工企业当中有着更为广泛的应用。但就目前BIM技术的应用形式来看，该技术仍仅仅局限于在工程项目的初步规划设计阶段，而在工程项目的方案设计及优化、施工的进度、施工的质量、施工的安全管理以及项目的成本控制等阶段中应用较少。从建设工程项目的实际操作过程来看，BIM技术可以应用在整个项目的全寿命期内，从而实现对建设工程项目的全过程参与，大大提高项目运行效率，为建设工程项目增值。

一、BIM技术在工程项目中的应用优势

（一）可有效减少规划设计中存在技术问题

工程项目前期规划设计阶段，可通过BIM技术的三维功能进行模拟分析，既能确保设计分析的可靠性，又节省了时间，尤其是在工程项目设计方案选择时，BIM技术通过对数据进行比较，可选择出合理科学的设计方案，能够确保方案设计满足业主要求。

（二）具有较强的执行性和模拟性

我国工程施工中BIM技术的应用具有较强的执行性和模拟性，例如在设计阶段，可进行系类模拟实验，如热能传导模拟、紧急疏散模拟等；在工程项目的招投标阶段和项目的施工阶段，通过利用BIM技术的4D模拟功能，对施工组织方案进行合理确定，并科学合理指导具体的施工过程；此外BIM技术还可进行5D模拟，通过5D模拟对3D模拟的造价进行更进一步控制，通过此种模拟手段，有效实现对施工成本、施工进度等的控制工作；在工程项目施工结束后的运营阶段，通过BIM技术的应用，可对施工现场出现的紧急情况进行分析和处理，如模拟地震逃生以及消防疏散等[1]。

（三）能够对设计方案进行优化

BIM技术在工程项目施工中的应用有效的解决了工程项目管理问题，该技术可提前明确施工设计中存在的冲突，并在施工前便对这些问题进行协调和处理。BIM技术的模型能够为用户提供真实存在的项目信息，主要包括工程项目的几何信息、规划信息、项目的变化情况及未来存在信息等，用户关于工程项目的具体需求得到了很大程度的满足。BIM技术在工程施工的应用，为工程施工方提供了具体项目优化措施，极大的减轻了工程建造行业工作人员的压力，提高了工作效率。

二、BIM技术在工程施工全生命周期中的具体应用

（一）施工前期规划阶段BIM技术的应用

在工程项目的前期规划阶段，高标准的建筑要求以及日趋激烈的建设环境条件要求必须有量化依据对工程的形体、位置等进行确定。在这个阶段，我们可以在对建设工程项目施工现场各项条件的分析过程中引入BIM技术。一是将复杂的建设场地制成模型，并将其输入到流体力学软件中对风环境进行模拟分析。二是利用分析模型对日照遮挡进行分析，依据分析结果对工程项目的整体规划布局设计进行指导。根据分析结果，工程项目设计人员综合考虑场地环境优劣势，并依据分期建设及规划部门的相关要求，对工程项目的形体进行确定，为后续的方案设计及优化奠定基础。

（二）施工方案设计深化及施工阶段BIM技术的应用

1、BIM技术在三维碰撞测试中的应用

BIM技术具有三维可视化的优势，能够直观的对各项参数及场景进行展示。应用BIM技术碰撞检测，可优化项目施工设计，尽量使工程施工阶段出现的技术失误和返工问题降到最低，其在工程碰撞检测中的应用可缩短施工周期，最大限度的为业主节省建造成本。碰撞检测，可有效解除设计图纸与结构图纸之间存在的冲突问题。施工单位运用技术软件对工程项目施工过程进行三维施工数据建模，将工程模型与实际的结构模型作三维空间错漏碰撞，运用计算机的计算功能，将冲突部位的位置、编号进行准确计算，并得出相关数据，从而有效减少可能存在的结构图纸与工程图纸冲突问题，提高工程建造质量。工程施工中进行碰撞检测还可有效解决设备与工程结构之间的冲突，工程设计时往往会由于各专业设计师沟通欠缺而出现的各专业之间碰撞问题。如工程施工时，一般会存在水暖电等各种管线，错综复杂，而预制结构搭接处往往钢筋比较密集，这就为施工带来了一定的困扰。倘若在施工过程中才发现各预制件、管线之间的碰撞问题，必然会对施工工期产生一定的影响。而BIM技术在碰撞检测中的应用，可模拟各专业在不同施工条件下的大件吊装管线布设等过程，提前发现施工中可能存在的冲突和碰撞问题，能够使施工效率和施工质量获得较大程度的提升[2]。

2、BIM技术在4D进度模拟中的应用

在实际的施工过程中，通过将三维模拟与进度计划建立模型的方式，在建立的模型中将时间、空间信息进行充分反映，通过模拟展示的方式对施工过程进行有效控制。工程管理人员可对施工进度进行直接分析，且管理过程可视、清晰，完善了以往的施工进度管理方法，提高了施工计划制定的科学性、合理性和可行性。通过利用BIM技术的4D模拟功能，可将实际的施工进度与制定的模型之间进行对比，实现施工进度的有效控制。

3、BIM技术在施工质量和安全管理中的应用

BIM技术在施工质量中的应用主要是通过碰撞检查的方式减少由于冲突存在的返工问题，并通过对施工过程进行模拟的方式强化各专业间的合作、协调性，有效提升建筑工程施工质量。再者，利用BIM技术进行建模，构建安全管理的可视化平台，动态预演施工过程，对工程施工中可能出现的碰撞、坠落等危险因素进行安全管理，通过将施工方案进行优化和制定具体防护措施的方式控制安全风险，降低安全事故发生率。

4、BIM技术在施工工艺动态模拟演示中的应用

依据BIM技术的模拟功能，对大型工程项目的施工工艺、施工方案以及工序等进行模拟，对整个工程施工的工序安排以及施工组织工作进行系统的了解，并将施工的关键点和难点进行充分把握，有效控制施工质量和施工效率，实现对施工质量、施工工艺和施工组织方案的事前控制。例如对机电安装的施工工艺进行模拟，尤其是通过对狭窄空间区域的机电管线安装顺序进行模拟，可充分明确管线的走向、标高、施工顺序和施工工艺等，合理实现管线布置，提高施工现场机电施工质量，以此强化整个工程的施工质量[3]。

5、BIM技术在数字化加工安装构件中的应用

BIM技术的模型可提供各种数据信息，以此实现构件快速放样，完成预制，模型在施工现场的应用，可对放线进行有效控制，提高施工精度；采用数字化的验收方法，将实物与模型进行比较，对施工后期质量进行控制。

结语

BIM技术是一种工程项目信息模型技术，其不仅仅作为一类软件而存在，而是将整个建设工程项目生命周期所涉及的信息进行整合，通过信息化手段的运用，使工程建设行业逐步向精细化和高效的方向发展。随着BIM技术近年来在建设工程项目的全生命周期中的应用，基本实现了以BIM应用为载体的建设工程项目信息化管理，方便了建设工程项目各参与方对建设工程项目进行全过程、全面的系统分析，尤其是通过BIM技术在项目全寿命期不同阶段的模拟功能，可以提高设计效率，合理确定施工方案，实现成本控制。

参考文献：

[1]卢琬玫，王巍.BIM技术在建筑全生命周期中的应用探索——天津市建筑设计院科研综合楼项目实践[J].建筑技艺，2014，02：99-103.

[2]林省宇.BIM技术在建筑全生命周期的应用探讨[J].江西建材，2014，09：23.

[3]曹少卫.BIM技术在工程施工全生命周期的应用[J].建筑施工，2014，09：1100-1101.