BIM 技术在建筑工程全生命周期中的应用研究

钱云云 中山翠亨新区行政服务中心

一、技术特点及优化

在基本 BIM 应用的基础上，可结合项目实际需求对其进行增强，以达到工程管理要求。

1）虚拟仿真。根据每个阶段的BIM 模型数据，根据需求方的实际需求，使用软件平台创建需求区域的内部和外部虚拟动画，操作人员可以轻松感受到三维空间关系和结构场景，以便相关人员可以在每个阶段比较和选择方案，并进行施工方案模拟。

2）二维表示。基于三维设计模型，由切口形成二维截面，例如平面、立面、截面和节点。结合相关的起草标准，对相关的二维标记进行补充以创建工程图，或者为了进行审批、构建、完成和提交要求，必须直接构建二维横截面以创建工程图。

3）成本分析。在项目的各个阶段，可以使用该BIM 模型在该阶段准确提取工程量，完成经济指标比较，成本分析和成本准备，并更改签证导致的成本和时间，以有效控制投资金额。

4）BIM 4D。时空4D 模型用于直观显示项目的总体项目实施顺序，复杂区域的组成顺序等，以便参与单位可以更好地理解和掌握项目的关键事件，并改善项目的总体进度。

5）BIM 5D。使用具有时间和资金两个维度的5D 模型，可以更直观地反映时间和模型中的项目资金，并提高项目管理的整体水平。

6）数字处理。通过将BIM 模型中的相关数据转换为数字处理所需的数字模型，结合与建筑部件有关的相关信息，并使用自动化制造设备完成对部件或预制部件的处理，从而进行设计，处理和运输。

7）性能分析。在每个阶段都基于BIM模型，使用专业的性能分析软件，对建筑物的日照，能见度、照明、通风和排烟、节能减排、人员疏散、火灾、声音、结构等进行仿真，提高其性能。

8）资产管理。使用建筑信息模型执行资产信息管理，帮助建筑单位做出投资决策，并制定短期和长期管理计划。使用运营和维护模型数据来评估，创新和更新资产构建成本，以及建立和维护与模型关联的资产数据库。

9）应急管理。使用建筑模型、设施设备和系统模型来创建应急计划并进行模拟培训。发生紧急情况时，在建筑物信息模型中直观地显示事件的位置，显示相关的建筑物和设备信息，并启动相应的紧急计划以控制情况的发展并减少紧急情况下的直接和间接损失。

10）空间管理。为了有效地管理建筑空间并确保空间利用，建筑空间管理与建筑信息模型相结合，主要包括空间规划，空间分配和人群管理（人员密集场所）功能。

11）能源管理。将建筑物模型和设施设备及系统模型与建筑物测量系统和建筑物相关的运行数据结合使用，以产生按面积，楼层和空间划分的能耗数据，分析能耗数据，高能耗的位置和原因以寻求建议，目标能效管理解决方案可减少建筑能耗。

12）建立管理平台。根据项目的实际需求，每个参与者都可以结合不同级别的BIM模型和相关数据，以在调查、设计、施工、运营和维护阶段构建各种管理平台，并提高项目的整体管理水平。

二、应用

（一）BIM 技术在设计中应用

在设计阶段，BIM 技术的应用主要体现在参数设计和建筑性能分析中。参数化设计可以应用于规划设计的任何阶段，从定义建筑物的基本形状到构建具有复杂相关性的复杂外观，以及使用参数化软件构建逻辑模型，设计团队都可以重复进行项目的复杂性反复。参数化设计的应用是通过将参数化，数据化和设计可视化紧密结合在一起，了解设计中算法和相关模型生成的基本概念，并掌握基于公式的基本平面和指标得分的参数来简化复杂性的原理。模型使用复杂的形态来创建复杂的建筑外观，并使用软件到软件的数据驱动的BIM 平台在数字平台上执行性能设计，通常使用GenerativeComponents，Grasshopper，Revit 和其他软件。建筑性能包括建筑机械性能，生态性能和其他性能，这在设计阶段主要是设计师的考虑因素。在满足建筑物使用能力的前提下，如何使人们感到舒适和健康是建筑物环境领域的主要研究内容。

通过结合BIM 技术，可以在开发的初始设计阶段基本确定景观能见度、日光、风环境、热环境和声环境的性能，以及常用的IES 等BIM 软件（VE），Energy 在此过程中，可以无缝地连接和分析GreenBuildingStudio，Ecotect 和其他特定模型。在设计过程中，由于建筑信息模型具有自动更新功能，因此可以使用建筑信息模型直接提取建筑过程所需的设计信息，缩短建筑图纸的绘制时间，并方便进行设计变更管理。设计方案的参数可以轻松修改和增强，并且碰撞检查可以减少专业之间的调整时间。

（二）BIM 技术在施工中的应用

BIM 技术在施工阶段的应用主要体现在三个方面：施工方法、资源管理和项目监理。根据在上一步中设置的3D 建筑模型，可以添加时间和其他维度，以与4D 模型或建筑信息模型结合形成更多维度，必须及时达到的进度，以视觉方式和系统地审查程序的可行性，可以监视实际的施工情况以调整当前的施工方法并避免工期延迟。由于现代建筑的大规模和复杂发展，建筑所需的设备变得越来越复杂，建筑组件开始大规模集成，材料的使用也越来越多，所需的场地存储和安装空间也在增加，其中组件和材料是否符合标准以及是否可以及时进入现场是一个亟待解决的问题。利用这些缺点，将BIM技术和RFID 技术相结合可以提高使用设备组件的准确性，并避免误操作。自从引入BIM 技术以来，向主管方提供了更多的施工过程信息化，例如工程监督信息的数字化、工程监督资源的虚拟化、工程监督文件中的无纸化信息、信息传输网络、信息检查智能和用户便利性。BIM 技术有助于改变目前在建筑工地进行的高强度，高强度的“项目巡查”管理模式，提高工作效率，减少人员参与，并改善项目监理的标准化，可视化和标准化。

三、结论

综上所述，BIM 技术正在成为市场的驱动力，同时也成为建筑市场的驱动力。BIM技术的开发和推广，是建筑行业和整个社会的需求，形成一个完整的BIM 应用标准是提高建筑信息互通性的基础，也是中国建筑行业发展的迫切需要。