基于BIM技術(shù)的建設(shè)工程生命周期管理研究

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院 土木工程系 寧夏銀川 750011

摘要：如今，我國(guó)建筑行業(yè)獲得了較快的發(fā)展，在建筑領(lǐng)域內(nèi)，也開(kāi)始廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用信息系統(tǒng)和技術(shù)，這樣符合信息技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，促使建筑行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力得到提升。本文從BIM理念慨述，基于BIM 技術(shù)的軟件產(chǎn)品解決方案，B IM實(shí)施應(yīng)用中的困難，BIM 技術(shù)應(yīng)用與實(shí)施對(duì)建設(shè)工程生命周期管理進(jìn)行了分析和探討，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建設(shè)工程；生命周期管理

通過(guò)建筑行業(yè)的相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)也開(kāi)始大力研究建筑行業(yè)信息化技術(shù)，但是我國(guó)建筑業(yè)管理中沒(méi)有合理規(guī)劃建筑生命周期，依然在建筑生命周期某一階段內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息化，這樣就無(wú)法共享建筑生命周期內(nèi)信息。那么就需要應(yīng)用BIM 理念和BIM 技術(shù)，可以獲得更加豐富的數(shù)字化信息，對(duì)建筑生命周期的數(shù)據(jù)科學(xué)管理，共享相關(guān)信息等。

一、BIM 理念概述

具體來(lái)講，BIM 指的是建設(shè)項(xiàng)目生命周期管理，在建設(shè)全過(guò)程中都需要貫徹這種管理理念，借助于數(shù)字化的方法，來(lái)對(duì)建造的資本資產(chǎn)信息進(jìn)行創(chuàng)建管理和共享。在上個(gè)世紀(jì)九十年代出現(xiàn)了建筑生命周期管理的雛形，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)共享建筑全生命周期數(shù)據(jù)和信息。美國(guó)研究部門(mén)將信息技術(shù)給應(yīng)用過(guò)來(lái)，可以完全集成和自動(dòng)化管理項(xiàng)目規(guī)劃到建設(shè)運(yùn)營(yíng)全過(guò)程中，促使生命周期數(shù)據(jù)管理的目標(biāo)得到了實(shí)現(xiàn)。到二十一世紀(jì)，提出了建筑生命周期管理，認(rèn)為在建筑生命周期管理中，核心內(nèi)容就是利用和管理數(shù)字化數(shù)據(jù)，目前的應(yīng)用主要局限在三維模型的展示、施工進(jìn)度計(jì)劃形象展示、管線綜合等幾個(gè)方面，其應(yīng)用效果和效益上不清晰。近些年來(lái)，廣泛開(kāi)始研究如何共享和管理建設(shè)工程信息，但是因?yàn)闆](méi)有可靠的技術(shù)，只能夠從理論和概念層面來(lái)研究。而B(niǎo)IM 技術(shù)的出現(xiàn)，則可以對(duì)建筑信息的創(chuàng)建行為和創(chuàng)建過(guò)程進(jìn)行根本性的改變，將數(shù)字化的設(shè)計(jì)信息應(yīng)用到建筑工程設(shè)計(jì)階段到之后的每一個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)創(chuàng)建數(shù)字化信息，可以對(duì)建設(shè)工程信息的管理和共享有效改變，促使建設(shè)項(xiàng)目生命周期管理得到了有效實(shí)現(xiàn)。通常情況下，我們可以從建模和應(yīng)用兩個(gè)方面來(lái)描述建筑信息模型，從建模的角度上來(lái)講，建筑信息模型將三維數(shù)字技術(shù)給應(yīng)用了過(guò)來(lái)，作為一種工程圖形模型，將建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息給集成了過(guò)來(lái)，同時(shí)，將其他相關(guān)項(xiàng)目周期信息的數(shù)字模型給涵蓋了過(guò)來(lái)，如工程的物理特性、功能特性等。從應(yīng)用的角度上來(lái)講，建筑信息模型則是BIM，建筑信息模型的數(shù)字化得到了實(shí)現(xiàn)，對(duì)于建設(shè)工程中各種運(yùn)算形式都是支持的，并且它是動(dòng)態(tài)存在，可以結(jié)合具體情況，在項(xiàng)目生命周期內(nèi)，將各種工程信息給增添過(guò)來(lái)。在這些定義中，都對(duì)生命周期進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)，因此，模型的應(yīng)用都被包含了過(guò)來(lái)。

二、基于B IM技術(shù)的軟件產(chǎn)品解決方案

1、實(shí)現(xiàn)BIM軟件實(shí)現(xiàn)策略

一是生產(chǎn)一個(gè)超級(jí)軟件，它包括了所有的功能，這樣就繞過(guò)了讀寫(xiě)三維數(shù)據(jù)出現(xiàn)的沖突。但是無(wú)論從軟件公司的角度，計(jì)算機(jī)硬件的能力，還是從軟件購(gòu)買(mǎi)者的角度來(lái)看，這是不可行的。二是對(duì)于擁有種類(lèi)比較全的B IM 建筑軟件產(chǎn)品線的軟件公司，以B IM 建筑設(shè)計(jì)類(lèi)軟件為核心，其它類(lèi)的軟件能通過(guò)各種數(shù)據(jù)格式和核心設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)建立聯(lián)系。就Autodesk 而言，可以用R ev it系列建立核心數(shù)據(jù)，通過(guò)各種方式使其它外圍軟件能夠正確的讀入寫(xiě)出Rev it產(chǎn)生的核心數(shù)據(jù)。三是建立一種統(tǒng)一的建筑數(shù)據(jù)格式。該數(shù)據(jù)格式要能支持建筑全生命周期的信息，相當(dāng)于建筑設(shè)計(jì)軟件間交流的國(guó)際語(yǔ)言，然后所有的建筑軟件都要能夠支持這種格式，那么建筑軟件間的數(shù)據(jù)交流就可以通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)。目前，IFC 格式做的就是這個(gè)工作。但I(xiàn)FC本身還不成熟，同時(shí)，IFC 并不能很好被各主流建筑軟件支持，這兩個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致了大部分軟件還無(wú)法利用國(guó)際語(yǔ)言無(wú)損交流。就當(dāng)前發(fā)展的態(tài)勢(shì)來(lái)說(shuō)，方法二和方法三都有推動(dòng)和發(fā)展，具體哪種方式會(huì)取得行業(yè)認(rèn)可，成為行業(yè)規(guī)范，現(xiàn)在還難說(shuō)。也許像Au toCAD 的DWG是事實(shí)上的工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一樣，方法二和方法三會(huì)逐漸融合，形成有B IM 特色的建筑行業(yè)新的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

2、基于BIM 技術(shù)的開(kāi)發(fā)的軟件產(chǎn)品比較

開(kāi)發(fā)可以實(shí)現(xiàn)B IM 的軟件產(chǎn)品，大體分為兩類(lèi)，如圖1所示：

目前國(guó)際上有許多軟件公司已經(jīng)認(rèn)識(shí)到B IM技術(shù)是未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，并以現(xiàn)有的軟件產(chǎn)品為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出基于B IM 技術(shù)的軟件系統(tǒng)。國(guó)際上基其中比較著名的有3個(gè)軟件：Autodesk公司的Rev it系列軟件，Bent ley 工程軟件公司的B entley A rchitecture 軟件，G raph iso ft公司的A rch iCAD 軟件。

三、BIM 應(yīng)用的價(jià)值和意義

B IM 的應(yīng)用為BLM 提供了巨大的技術(shù)支持，使BLM 理念的實(shí)現(xiàn)成為可能，從而達(dá)到使建設(shè)工程增值的目的。筆者認(rèn)為，與傳統(tǒng)技術(shù)比較的優(yōu)勢(shì)：

圖1?BIM解決方案分類(lèi)

1、提供更好的視覺(jué)化表達(dá)方式，有利溝通協(xié)調(diào)與事前規(guī)劃更好的進(jìn)行工程管理，可以減少施工沖突、設(shè)計(jì)變更等。

2、有利于建設(shè)項(xiàng)目生命周期的信息管理，尤其是運(yùn)營(yíng)與維護(hù)管理。

3、有利于提升工程質(zhì)量和節(jié)約工程成本。

三、B IM實(shí)施應(yīng)用中的困難

1、人本能抗拒改變，觀念上的變化才能帶來(lái)應(yīng)用上的順利實(shí)施；

2、建筑業(yè)的過(guò)程碎片化、組織碎片是BIM 應(yīng)用的最大障礙，需要新的工作方式與流程與之相適應(yīng)，甚至?xí)鸾M織結(jié)構(gòu)的變化；

3、標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)已有相當(dāng)?shù)某墒於龋€有很大的進(jìn)步空間，也需要時(shí)間去發(fā)展應(yīng)用；業(yè)主是推動(dòng)B IM技術(shù)應(yīng)用的最大動(dòng)力，其積極性還需要進(jìn)一步調(diào)動(dòng)；要明確設(shè)計(jì)方采用B IM 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)需要考慮軟件應(yīng)用帶來(lái)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換上的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)要界定設(shè)計(jì)方提交給業(yè)主方B IM 的設(shè)計(jì)深度標(biāo)準(zhǔn)；

4、要明確B IM應(yīng)用施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)方和承包商的法律責(zé)任界限。

四、BIM 技術(shù)應(yīng)用與實(shí)施

1、是BIM 技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值和意義：將BIM 技術(shù)應(yīng)用過(guò)來(lái)，可以從技術(shù)方面來(lái)支持建設(shè)工程生命周期管理，有效實(shí)現(xiàn)BIM理念，這樣建設(shè)工程的價(jià)值就可以得到增加。相較于傳統(tǒng)的技術(shù)，具有一系列的優(yōu)勢(shì)，工程管理更加便捷，施工沖突以及設(shè)計(jì)變更得到了減少；建設(shè)項(xiàng)目生命周期的信息管理更好的實(shí)現(xiàn)，工程質(zhì)量得到了提升，工程成本得到了減少。

2、是BIM 技術(shù)應(yīng)用推廣措施：在人才培育方面，將產(chǎn)業(yè)所需BIM 知識(shí)技術(shù)的教育訓(xùn)練教材和課程給提供出來(lái)，以便對(duì)國(guó)內(nèi)所需的BIM 技術(shù)研發(fā)、教育與應(yīng)用方面的人才進(jìn)行培養(yǎng)。在應(yīng)用推廣方面，則是將研討交流平臺(tái)給提供出來(lái)，對(duì)產(chǎn)關(guān)學(xué)研共識(shí)進(jìn)行凝聚，促使BIM 技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展得到推動(dòng)作用，工程效率和工程質(zhì)量也可以得到顯著提升。在技術(shù)提升方面，通過(guò)產(chǎn)學(xué)合作，將學(xué)術(shù)研究力量和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)給綜合應(yīng)用過(guò)來(lái)，幫助產(chǎn)業(yè)對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行提升。在產(chǎn)業(yè)服務(wù)方面，需要BIM 方面一系列的服務(wù)給提供出來(lái)，如顧問(wèn)咨詢(xún)、信息資料整理、專(zhuān)題研討、專(zhuān)案研究等，對(duì)于產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)，有著較大的作用和意義。此外，為了和國(guó)際接軌，需要開(kāi)展一系列的國(guó)際交流活動(dòng)，對(duì)國(guó)際的BIM 技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展方向進(jìn)行掌握，以便推動(dòng)國(guó)內(nèi)BIM 技術(shù)的發(fā)展。

綜上所述，在建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，生命周期管理已經(jīng)成為非常重要的一個(gè)發(fā)展方向；大量的實(shí)踐研究表明，將生命周期管理應(yīng)用到建設(shè)工程中，可以促使建設(shè)質(zhì)量得到提升，節(jié)約成本，優(yōu)化資源配置，提升建設(shè)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益等。如今，越來(lái)越多的企業(yè)和人員已經(jīng)對(duì)其產(chǎn)生了足夠的重視，在不斷發(fā)展過(guò)程中，也獲得了一定的成效。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，需要一系列的措施，如強(qiáng)化學(xué)術(shù)和工業(yè)合作，開(kāi)展一些國(guó)際研討會(huì)等，推動(dòng)我國(guó)生命周期管理更好的發(fā)展和應(yīng)用。

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