BIM 技術在建筑工程全生命周期中的應用研究

錢云云 中山翠亨新區行政服務中心

一、技術特點及優化

在基本 BIM 應用的基礎上，可結合項目實際需求對其進行增強，以達到工程管理要求。

1）虛擬仿真。根據每個階段的BIM 模型數據，根據需求方的實際需求，使用軟件平臺創建需求區域的內部和外部虛擬動畫，操作人員可以輕松感受到三維空間關系和結構場景，以便相關人員可以在每個階段比較和選擇方案，并進行施工方案模擬。

2）二維表示。基于三維設計模型，由切口形成二維截面，例如平面、立面、截面和節點。結合相關的起草標準，對相關的二維標記進行補充以創建工程圖，或者為了進行審批、構建、完成和提交要求，必須直接構建二維橫截面以創建工程圖。

3）成本分析。在項目的各個階段，可以使用該BIM 模型在該階段準確提取工程量，完成經濟指標比較，成本分析和成本準備，并更改簽證導致的成本和時間，以有效控制投資金額。

4）BIM 4D。時空4D 模型用于直觀顯示項目的總體項目實施順序，復雜區域的組成順序等，以便參與單位可以更好地理解和掌握項目的關鍵事件，并改善項目的總體進度。

5）BIM 5D。使用具有時間和資金兩個維度的5D 模型，可以更直觀地反映時間和模型中的項目資金，并提高項目管理的整體水平。

6）數字處理。通過將BIM 模型中的相關數據轉換為數字處理所需的數字模型，結合與建筑部件有關的相關信息，并使用自動化制造設備完成對部件或預制部件的處理，從而進行設計，處理和運輸。

7）性能分析。在每個階段都基于BIM模型，使用專業的性能分析軟件，對建筑物的日照，能見度、照明、通風和排煙、節能減排、人員疏散、火災、聲音、結構等進行仿真，提高其性能。

8）資產管理。使用建筑信息模型執行資產信息管理，幫助建筑單位做出投資決策，并制定短期和長期管理計劃。使用運營和維護模型數據來評估，創新和更新資產構建成本，以及建立和維護與模型關聯的資產數據庫。

9）應急管理。使用建筑模型、設施設備和系統模型來創建應急計劃并進行模擬培訓。發生緊急情況時，在建筑物信息模型中直觀地顯示事件的位置，顯示相關的建筑物和設備信息，并啟動相應的緊急計劃以控制情況的發展并減少緊急情況下的直接和間接損失。

10）空間管理。為了有效地管理建筑空間并確保空間利用，建筑空間管理與建筑信息模型相結合，主要包括空間規劃，空間分配和人群管理（人員密集場所）功能。

11）能源管理。將建筑物模型和設施設備及系統模型與建筑物測量系統和建筑物相關的運行數據結合使用，以產生按面積，樓層和空間劃分的能耗數據，分析能耗數據，高能耗的位置和原因以尋求建議，目標能效管理解決方案可減少建筑能耗。

12）建立管理平臺。根據項目的實際需求，每個參與者都可以結合不同級別的BIM模型和相關數據，以在調查、設計、施工、運營和維護階段構建各種管理平臺，并提高項目的整體管理水平。

二、應用

（一）BIM 技術在設計中應用

在設計階段，BIM 技術的應用主要體現在參數設計和建筑性能分析中。參數化設計可以應用于規劃設計的任何階段，從定義建筑物的基本形狀到構建具有復雜相關性的復雜外觀，以及使用參數化軟件構建邏輯模型，設計團隊都可以重復進行項目的復雜性反復。參數化設計的應用是通過將參數化，數據化和設計可視化緊密結合在一起，了解設計中算法和相關模型生成的基本概念，并掌握基于公式的基本平面和指標得分的參數來簡化復雜性的原理。模型使用復雜的形態來創建復雜的建筑外觀，并使用軟件到軟件的數據驅動的BIM 平臺在數字平臺上執行性能設計，通常使用GenerativeComponents，Grasshopper，Revit 和其他軟件。建筑性能包括建筑機械性能，生態性能和其他性能，這在設計階段主要是設計師的考慮因素。在滿足建筑物使用能力的前提下，如何使人們感到舒適和健康是建筑物環境領域的主要研究內容。

通過結合BIM 技術，可以在開發的初始設計階段基本確定景觀能見度、日光、風環境、熱環境和聲環境的性能，以及常用的IES 等BIM 軟件（VE），Energy 在此過程中，可以無縫地連接和分析GreenBuildingStudio，Ecotect 和其他特定模型。在設計過程中，由于建筑信息模型具有自動更新功能，因此可以使用建筑信息模型直接提取建筑過程所需的設計信息，縮短建筑圖紙的繪制時間，并方便進行設計變更管理。設計方案的參數可以輕松修改和增強，并且碰撞檢查可以減少專業之間的調整時間。

（二）BIM 技術在施工中的應用

BIM 技術在施工階段的應用主要體現在三個方面：施工方法、資源管理和項目監理。根據在上一步中設置的3D 建筑模型，可以添加時間和其他維度，以與4D 模型或建筑信息模型結合形成更多維度，必須及時達到的進度，以視覺方式和系統地審查程序的可行性，可以監視實際的施工情況以調整當前的施工方法并避免工期延遲。由于現代建筑的大規模和復雜發展，建筑所需的設備變得越來越復雜，建筑組件開始大規模集成，材料的使用也越來越多，所需的場地存儲和安裝空間也在增加，其中組件和材料是否符合標準以及是否可以及時進入現場是一個亟待解決的問題。利用這些缺點，將BIM技術和RFID 技術相結合可以提高使用設備組件的準確性，并避免誤操作。自從引入BIM 技術以來，向主管方提供了更多的施工過程信息化，例如工程監督信息的數字化、工程監督資源的虛擬化、工程監督文件中的無紙化信息、信息傳輸網絡、信息檢查智能和用戶便利性。BIM 技術有助于改變目前在建筑工地進行的高強度，高強度的“項目巡查”管理模式，提高工作效率，減少人員參與，并改善項目監理的標準化，可視化和標準化。

三、結論

綜上所述，BIM 技術正在成為市場的驅動力，同時也成為建筑市場的驅動力。BIM技術的開發和推廣，是建筑行業和整個社會的需求，形成一個完整的BIM 應用標準是提高建筑信息互通性的基礎，也是中國建筑行業發展的迫切需要。