BIM技术在建设项目全生命周期中的应用.doc

BIM技术在建设项目全生命周期中的应用随着近几年信息化技术的高速发展，产业互联网、云计算、大数据和BIM等新技术也不断成熟起来，各种信息化工具也在行业中不断的应用开来，借助于BIM技术的可视化、协调性、参数共享、数据集成等特性，能够高效的完成复杂的全过程工程项目管理工作，从而为实现全过程工程项目管理奠定良好的基础。一、BIM在前期规划阶段的应用在建设项目前期规划时使用BIM技术进行概念设计、规划设计，进行方案的场地分析与主要经济指标分析，并确定基本方案，辅助项目决策。基于BIM和GIS技术，进行项目规划和方案设计，应用BIM技术将场地、已有市政管线、附属设施等建立三维模型，确定项目涉及的重要基础设施的标高、走向等要素，有利于多专业规划协调以及避免各层次规划设计的冲突。二、BIM在勘察设计阶段的应用在此阶段使用BIM技术进行方案设计、初步设计、施工图设计。通过BIM模型进行管线冲突检测及三维管线综合，优化管线走向和室内净空高度，进而减少设计错误、提高设计质量。同时，为建筑设计提供依据和指导性文件，论证拟建项目的技术可行性和经济合理性，确定设计原则及标准，并交付完整的BIM模型及图纸等设计成果。1、建立地质BIM模型将勘察单位采集到的场地区域地勘数据进行处理集成，快速得到场地的三维地质模型，实现地质层的三维效果展示、指导土方开挖、填方，指导项目合理设计。2、建筑可视化建筑可视化：“所见即所得”，通过BIM模型的三维立体实物可视，实现项目设计、建造、运营等整个建设过程可视，以及项目的沟通、讨论与决策管理可视。BIM的工作过程和结果 = 建筑物的实际形状 + 构件的属性信息 + 规则信息。3、BIM参数化设计参数化设计（Parametric Design）的核心思想，是把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量，通过改变函数，或者说改变算法，能够获得不同的建筑设计方案。如图所示，改变桁梁的参数，自动实现模型的变化，同时驱动二维图纸和图纸尺寸标注变化。4、建筑性能分析三维状态模式下进行日照模拟分析、视线模拟分析、节能（绿色建筑）模拟分析、通风、紧急疏散模拟、碳排放等。5、多专业协同BIM协同设计环境下的各专业在同一个模型中进行设计，可以进行即时交流，同时，业主和施工方能够在模型设计阶段参与，从而避免由于缺少沟通所造成的设计变更，提高设计效率，降低工程造价。6、场地分析利用BIM技术核查出入口、道路、景观与周边环境场地之间的合理性。7、设计校审基于BIM的设计校审会发现传统二维图纸会审所难以发现的许多问题，传统的图纸会审都是在二维图纸中进行图纸审查，难以发现空间上的问题，基于BIM 的设计校审是在三维模型中进行的，各工程构件之间的空间关系一目了然，通过软件的碰撞检查功能进行检查，可以很直观地发现图纸不合理的地方。其次，基于BIM的设计校审通过在三维模型中进行漫游审查，以第三人的视角对模型内部进行查看，发现净空设置等问题以及设备、管道、管配件的安装、操作、维修所必需空间的预留问题。利用BIM模型检查预留孔洞的准确性，及时发现预留偏差问题，有效避免结构施工的返工。8、综合管线优化BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在设计阶段可以对管道空间碰撞、管道综合排布、构建空间位置排布，优化工程设计。减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案，实现管线综合“零碰撞”。9、三维出图BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸，及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助业主出如下图纸:(l)综合管线图(经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后)；(2)综合结构留洞图(预埋套管图)；(3)碰撞检查报告和建议改进方案。三、BIM在工程施工阶段的应用此阶段使用BIM技术建立施工BIM实施体系、管理施工BIM实施内容与过程、完成BIM竣工验收与交付，为施工建立必需的技术和物质条件，基于BIM平台进行施工方案深化、施工组织准备、施工质量管理、施工安全管理、征地拆迁管理、施工进度管理、材料管理等施工全过程管控。1、工程量精确统计利用BIM软件直接选择模型相对应的构件进行工程量提取，更准确、快捷。提取工程量为净量，作为参考依据。BIM工程量主要运用体现如下：（1）BIM提供任意指定部位的工程净量可与现场材料消耗量对比，辅助质量控制；（2）对上或对下的计价中快速提供工程量，防止超计价现象出现；（3）在原材料的使用与责任成本分析中，BIM提取的工程量可以与现场实际的消耗量作对比进行节超分析。2、场地布置结合施工组织设计，施工现场测量数据，完成施工场地BIM模型（包括深基坑、施工道路、办公生活区、施工区及各种临建设施）。根据场布方案通过BIM模型进行模拟，可以直观的看到施工道路、大型设备布置、临建布置、材料堆放和加工区布置效果，辅助管理人员对布置方案以及对后续施工的影响进行论证。3、可视化技术交底利用BIM技术的可视化、模拟性的优势特点，将特殊施工工艺和专项施工方案做成视频动画，对技术人员及工人进行交底，能直观准确的掌握整个施工过程和技术要点难点，避免施工中因过程不清楚、技术经验不足造成的质量安全问题。4、变更管理将图纸与模型进行关联，相互对应，当图纸和模型发生变更后，可在BIM模型中详细记录每一次的各类变更信息，包括：图纸附件、文档、模型、族等，以便日后转为竣工模型来进行电子交付，方便业主利用其进行运维管理。5、进度管理借助BIM协同管理平台以WBS任务分解为核心，进度计划为引擎，关联集成三维模型、属性信息等内容，实现动态实时进度管理。6、质量管理将BIM技术应用于施工全过程质量管控：即将BIM技术应用于施工过程事前质量控制、事中质量控制、事后质量控制，不仅优化建筑信息模型，加强并丰富了施工过程中工程质量信息的采集和管理，使施工过程的各个阶段都能持续跟进和记录，在各个阶段施工前都能提前模拟、预测及控制，并在建成后对质量信息进行分析、共享、存档等，提高项目和企业施工质量控制的水平。图 BIM技术应用于施工全过程质量管控应用BIM模型信息借助可视化技术、施工模拟技术、虚拟漫游技术、建立BIM材料库、建立供应商库等手段进行事前质量控制。例如，在施工过程中添加主体的钢筋节点模型，并提前对复杂施工区域或节点处进行钢筋排布检查，同时将排布情况反馈工程部和安质部，对现场实际绑扎状况进行检查、修正，提前消除质量问题。7、安全管理项目施工中的危险源排查、安全预警等工作可应用 BIM 技术实现可视化管理。应用BIM协同管理平台将施工现场的安全管理与BIM模型结合起来，将施工现场遇到的安全问题直接挂接到BIM模型对应的位置上，在模型中对危险源排查、辨识、预警、标识、更新，相关人员可以介入进行处理，实现对人防项目危险源的可视化管理。8、数字化加工利用已建立的BIM模型，提供3D模型的几何尺寸给生产厂家，由厂家进行工厂化制造加工。四、BIM在竣工验收阶段的应用此阶段通过竣工BIM模型的创建、审查和移交，将建设项目的设计、施工、经济、管理等数据信息集成到一个模型中，建立完成一套完整的BIM数字化资产，便于后期的运维管理单位使用，更快地检索到建设项目的各类信息，为运维管理提供数据保障。五、BIM在运营维护阶段的应用此阶段使用BIM技术进行隐蔽工程管理、空间管理、设备管理、安防管理、应急管理、能耗管理等，BIM数字化模型承载建筑产品的运营及维护的所有管理任务和数据，为用户提供安全、便捷、环保、健康的建筑环境。1、隐蔽工程管理基于BIM运营管理平台，可直观了解建筑隐蔽工程信息，应用BIM技术建立一个可视化三维模型，所有数据和信息可以从模型中获取和调用。如装修时可快速获取哪些管线不能拆除、承重墙等建筑构件的相关属性等。2、空间管理空间管理主要包括照明、消防等各系统和设备空间的管理。通过BIM运维管理平台获取各系统和设备空间位置信息，把原来编号或文字变成三维图形，直观、形象且方便查找。如消防报警时，在BIM模型上快速定位所在位置，查看周边疏散通道和重要设备等。此外，还可应用于内部空间设施的可视化管理。传统建筑信息往往存在于二维图纸和各种机电设备操作手册上，需要时由专业人员查找、理解信息，然后据此决策。3、设备管理借助BIM运维管理平台的精细化管理，清晰了解设备前世今生。运维BIM模型承接设计、施工阶段数据，形成完整的设备台账信息。每个设备具备唯一“二维码身份证”，扫码即可识别设备所有信息，实现数据随身携带，便于全周期管理。4、安防管理安防管理利用BIM模型，采用可视化展示方式，展现所接入的安防系统所属遥控摄像机及其辅助设备，显示设备的监控范围、角度、死角，对设备进行方向控制及显示实时视频信息，并可简便切换到附近视频设备进行连续视频追踪。门禁管理功能可展示门禁设备在建筑中的位置，点击门禁模型展示该门禁的基本信息及通过记录，支持查看当日通过记录及历史通过记录，同时也支持反向查询，查看某人员通过门禁的记录，还原人员在建筑内的移动过程。5、应急管理基于BIM可视化进行应急预案管理、应急综合指挥。将物业部门设定好的各类应急预案集成至BIM模型平台中，在三维模型中进行推演，帮助管理人员及用户熟悉应急疏散流程。在总控中心，管理人员可采用多屏联动的方式实现应急响应功能：通过集成烟感系统、安防报警系统等，在建筑出现突发事件的第一时间获得准确信息，将总控大屏切换至应急模式，展示报警的详细信息、对应类型的BIM三维应急疏散模拟过程、对应类型的应急预案的内容等，指导物业管理人员按照已制定的应急预案流程执行应急处理工作。6、能耗管理基于BIM模型平台进行节能技术展示、建筑用能展示、回路及设备用能展示、能耗异常报警、能耗数据分析等功能，将建筑中采用的节能技术以模型的方式叠加到BIM模型上，直观进行展示，并对接能源实时采集数据，结合模型展示实时能耗情况。在实时采集数据发现能耗异常时自动触发报警，并可定位至对应模型或回路，帮助管理人员快速定位问题发生位置，提高异常处理效率，通过对能耗数据进行分析和统计，形成报表，并针对数据分析结果给出节能建议，为建筑节能提供数据参考。