BIM技術在建設工程項目全壽命期的應用

摘要：隨著科技的不斷發展和進步，眾多的先進技術開始應用在工程施工當中。大量建設工程項目在應用BIM技術的過程中不斷對其的使用價值和作用進行驗證，實踐發現，BIM技術不但在在建設工程項目的施工過程中具有較好的應用效果，而且在建設工程項目全生命周期中的規劃、設計、運營等其他階段也起著非常重要的作用。本文對BIM技術在建設工程項目中的應用優勢、BIM技術在建設工程項目全生命周期中的具體應用等問題作了詳細的分析和系統的闡述。

關鍵詞：建設工程項目；BIM技術；施工應用研究

近年來，我國的工程建設規模越來越大，對整個建筑的規劃、設計、施工、運營要求也越來越高。原來的傳統技術逐漸不能滿足工程建設的需要，在這個過程中，建筑科學技術得到長足發展，BIM技術就是在這股科技進步浪潮中發展起來的，逐步被應用到工程建設的過程中。實踐表明，該技術的應用對提高建設工程項目的設計、施工質量有著十分優越的作用。目前，我們已經開始將BIM技術應用在工程項目建設的各個階段中，尤其是在大型標志性項目或是大型施工企業當中有著更為廣泛的應用。但就目前BIM技術的應用形式來看，該技術仍僅僅局限于在工程項目的初步規劃設計階段，而在工程項目的方案設計及優化、施工的進度、施工的質量、施工的安全管理以及項目的成本控制等階段中應用較少。從建設工程項目的實際操作過程來看，BIM技術可以應用在整個項目的全壽命期內，從而實現對建設工程項目的全過程參與，大大提高項目運行效率，為建設工程項目增值。

一、BIM技術在工程項目中的應用優勢

（一）可有效減少規劃設計中存在技術問題

工程項目前期規劃設計階段，可通過BIM技術的三維功能進行模擬分析，既能確保設計分析的可靠性，又節省了時間，尤其是在工程項目設計方案選擇時，BIM技術通過對數據進行比較，可選擇出合理科學的設計方案，能夠確保方案設計滿足業主要求。

（二）具有較強的執行性和模擬性

我國工程施工中BIM技術的應用具有較強的執行性和模擬性，例如在設計階段，可進行系類模擬實驗，如熱能傳導模擬、緊急疏散模擬等；在工程項目的招投標階段和項目的施工階段，通過利用BIM技術的4D模擬功能，對施工組織方案進行合理確定，并科學合理指導具體的施工過程；此外BIM技術還可進行5D模擬，通過5D模擬對3D模擬的造價進行更進一步控制，通過此種模擬手段，有效實現對施工成本、施工進度等的控制工作；在工程項目施工結束后的運營階段，通過BIM技術的應用，可對施工現場出現的緊急情況進行分析和處理，如模擬地震逃生以及消防疏散等[1]。

（三）能夠對設計方案進行優化

BIM技術在工程項目施工中的應用有效的解決了工程項目管理問題，該技術可提前明確施工設計中存在的沖突，并在施工前便對這些問題進行協調和處理。BIM技術的模型能夠為用戶提供真實存在的項目信息，主要包括工程項目的幾何信息、規劃信息、項目的變化情況及未來存在信息等，用戶關于工程項目的具體需求得到了很大程度的滿足。BIM技術在工程施工的應用，為工程施工方提供了具體項目優化措施，極大的減輕了工程建造行業工作人員的壓力，提高了工作效率。

二、BIM技術在工程施工全生命周期中的具體應用

（一）施工前期規劃階段BIM技術的應用

在工程項目的前期規劃階段，高標準的建筑要求以及日趨激烈的建設環境條件要求必須有量化依據對工程的形體、位置等進行確定。在這個階段，我們可以在對建設工程項目施工現場各項條件的分析過程中引入BIM技術。一是將復雜的建設場地制成模型，并將其輸入到流體力學軟件中對風環境進行模擬分析。二是利用分析模型對日照遮擋進行分析，依據分析結果對工程項目的整體規劃布局設計進行指導。根據分析結果，工程項目設計人員綜合考慮場地環境優劣勢，并依據分期建設及規劃部門的相關要求，對工程項目的形體進行確定，為后續的方案設計及優化奠定基礎。

（二）施工方案設計深化及施工階段BIM技術的應用

1、BIM技術在三維碰撞測試中的應用

BIM技術具有三維可視化的優勢，能夠直觀的對各項參數及場景進行展示。應用BIM技術碰撞檢測，可優化項目施工設計，盡量使工程施工階段出現的技術失誤和返工問題降到最低，其在工程碰撞檢測中的應用可縮短施工周期，最大限度的為業主節省建造成本。碰撞檢測，可有效解除設計圖紙與結構圖紙之間存在的沖突問題。施工單位運用技術軟件對工程項目施工過程進行三維施工數據建模，將工程模型與實際的結構模型作三維空間錯漏碰撞，運用計算機的計算功能，將沖突部位的位置、編號進行準確計算，并得出相關數據，從而有效減少可能存在的結構圖紙與工程圖紙沖突問題，提高工程建造質量。工程施工中進行碰撞檢測還可有效解決設備與工程結構之間的沖突，工程設計時往往會由于各專業設計師溝通欠缺而出現的各專業之間碰撞問題。如工程施工時，一般會存在水暖電等各種管線，錯綜復雜，而預制結構搭接處往往鋼筋比較密集，這就為施工帶來了一定的困擾。倘若在施工過程中才發現各預制件、管線之間的碰撞問題，必然會對施工工期產生一定的影響。而BIM技術在碰撞檢測中的應用，可模擬各專業在不同施工條件下的大件吊裝管線布設等過程，提前發現施工中可能存在的沖突和碰撞問題，能夠使施工效率和施工質量獲得較大程度的提升[2]。

2、BIM技術在4D進度模擬中的應用

在實際的施工過程中，通過將三維模擬與進度計劃建立模型的方式，在建立的模型中將時間、空間信息進行充分反映，通過模擬展示的方式對施工過程進行有效控制。工程管理人員可對施工進度進行直接分析，且管理過程可視、清晰，完善了以往的施工進度管理方法，提高了施工計劃制定的科學性、合理性和可行性。通過利用BIM技術的4D模擬功能，可將實際的施工進度與制定的模型之間進行對比，實現施工進度的有效控制。

3、BIM技術在施工質量和安全管理中的應用

BIM技術在施工質量中的應用主要是通過碰撞檢查的方式減少由于沖突存在的返工問題，并通過對施工過程進行模擬的方式強化各專業間的合作、協調性，有效提升建筑工程施工質量。再者，利用BIM技術進行建模，構建安全管理的可視化平臺，動態預演施工過程，對工程施工中可能出現的碰撞、墜落等危險因素進行安全管理，通過將施工方案進行優化和制定具體防護措施的方式控制安全風險，降低安全事故發生率。

4、BIM技術在施工工藝動態模擬演示中的應用

依據BIM技術的模擬功能，對大型工程項目的施工工藝、施工方案以及工序等進行模擬，對整個工程施工的工序安排以及施工組織工作進行系統的了解，并將施工的關鍵點和難點進行充分把握，有效控制施工質量和施工效率，實現對施工質量、施工工藝和施工組織方案的事前控制。例如對機電安裝的施工工藝進行模擬，尤其是通過對狹窄空間區域的機電管線安裝順序進行模擬，可充分明確管線的走向、標高、施工順序和施工工藝等，合理實現管線布置，提高施工現場機電施工質量，以此強化整個工程的施工質量[3]。

5、BIM技術在數字化加工安裝構件中的應用

BIM技術的模型可提供各種數據信息，以此實現構件快速放樣，完成預制，模型在施工現場的應用，可對放線進行有效控制，提高施工精度；采用數字化的驗收方法，將實物與模型進行比較，對施工后期質量進行控制。

結語

BIM技術是一種工程項目信息模型技術，其不僅僅作為一類軟件而存在，而是將整個建設工程項目生命周期所涉及的信息進行整合，通過信息化手段的運用，使工程建設行業逐步向精細化和高效的方向發展。隨著BIM技術近年來在建設工程項目的全生命周期中的應用，基本實現了以BIM應用為載體的建設工程項目信息化管理，方便了建設工程項目各參與方對建設工程項目進行全過程、全面的系統分析，尤其是通過BIM技術在項目全壽命期不同階段的模擬功能，可以提高設計效率，合理確定施工方案，實現成本控制。

參考文獻：

[1]盧琬玫，王巍.BIM技術在建筑全生命周期中的應用探索——天津市建筑設計院科研綜合樓項目實踐[J].建筑技藝，2014，02：99-103.

[2]林省宇.BIM技術在建筑全生命周期的應用探討[J].江西建材，2014，09：23.

[3]曹少衛.BIM技術在工程施工全生命周期的應用[J].建筑施工，2014，09：1100-1101.