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BIM技术在建筑工程全生命周期管理中的应用研究与实践探索

赵胜旺
  
大鑫媒体号
2025年20期
身份证号:120225198704114316

摘要:随着建筑行业的不断发展,建筑工程全生命周期管理面临着诸多挑战。BIM(建筑信息模型)技术作为一种创新的数字化技术,为建筑工程全生命周期管理带来了全新的思路和方法。本文深入研究了BIM技术在建筑工程规划、设计、施工和运营维护等各个阶段的应用,探讨其如何提高工作效率、减少错误、优化资源配置以及提升建筑品质等。通过实际案例的分析,阐述了BIM技术在建筑工程全生命周期管理中的实践探索成果,同时也对其未来发展进行了展望,旨在为建筑行业更好地应用BIM技术提供参考。

关键词:BIM技术、建筑工程、全生命周期管理、数字化技术、资源配置

一、BIM技术在建筑工程全生命周期管理中的重要意义

1. 提升建筑工程的规划合理性

在建筑工程的规划阶段, BIM技术能够整合地理信息、城市规划要求等多方面的信息。传统的规划方式往往依赖于二维图纸和设计师的经验,而BIM技术可以创建三维的场地模型。例如,通过对场地周边环境、地形地貌、交通流线等因素进行精确建模,可以直观地分析建筑与周边环境的关系。这样能够避免建筑布局不合理,如遮挡周边建筑采光、影响交通流畅性等问题。BIM模型可以进行日照分析、风环境模拟等,根据模拟结果调整建筑的朝向和外形,以达到最佳的规划效果。

2. 优化建筑设计流程

在建筑设计阶段, BIM技术实现了多专业的协同设计。不同专业的设计师,如建筑、结构、给排水、电气等,可以在同一个BIM平台上进行设计工作。各专业的设计信息实时共享,避免了传统设计方式中由于信息传递不畅而产生的设计冲突。例如,结构设计师在设计梁柱结构时,其设计信息可以即时反馈给建筑设计师,建筑设计师可以根据结构要求调整建筑空间布局,保证设计的合理性。而且,BIM技术的参数化设计功能,允许设计师通过修改参数快速生成不同的设计方案,大大提高了设计效率。

3. 提高施工管理的精准性

在建筑施工阶段, BIM技术为施工管理提供了详细准确的信息。施工单位可以根据BIM模型进行施工进度计划的编制,通过将BIM模型与施工进度相结合,形成4D施工模拟模型。这样可以直观地展示不同时间节点的施工进度和任务安排,提前发现施工过程中的潜在问题,如工序冲突、资源分配不合理等。BIM技术还可以用于施工质量控制,对关键施工部位进行质量跟踪和检测,确保施工质量符合设计要求。

二、BIM技术在建筑工程全生命周期管理中的实践应用

1. 项目案例分析 - 大型商业综合体项目

在某大型商业综合体项目中, BIM技术得到了全面的应用。在规划阶段,利用BIM模型进行商业业态布局分析。通过模拟不同业态的人流、物流分布,合理规划商业空间的布局,如商铺的位置、通道的宽度等。在设计阶段,各专业设计团队通过BIM平台协同工作,解决了大量的设计冲突。例如,由于商业综合体内部机电系统复杂,给排水、电气、通风空调等系统的管道和线路在空间上容易发生碰撞,通过BIM的碰撞检测功能,及时发现并解决了数百处碰撞点,避免了施工中的返工。在施工阶段,利用4D施工模拟指导施工进度,合理安排施工机械和人员的进场时间,确保了项目按时交付。利用BIM模型进行施工安全管理,对施工现场的危险区域进行标识,制定安全防范措施。

2. 绿色建筑设计与BIM技术的结合

在绿色建筑设计方面, BIM技术发挥着重要作用。通过BIM模型可以进行建筑能耗分析,根据建筑的朝向、围护结构、设备系统等因素,精确计算建筑的能耗情况。例如,在某绿色住宅项目中,利用BIM技术对不同的外墙保温材料、窗户类型进行能耗模拟,选择最优的节能方案。BIM技术可以与可再生能源系统集成,如太阳能光伏系统。在BIM模型中准确模拟太阳能光伏板的安装位置、角度等,提高太阳能的利用效率。BIM技术还可以用于建筑室内环境质量的评估,如采光、通风等方面的模拟,为居住者提供舒适健康的室内环境。

3. 基于BIM技术的建筑运营维护管理

在建筑运营维护阶段, BIM技术可以为设施管理提供全面的信息支持。建筑的设备设施信息,如设备的型号、安装位置、维护周期等都集成在BIM模型中。运营维护人员可以通过BIM模型快速定位设备故障点,及时进行维修。例如,当建筑物内的空调系统出现故障时,运营维护人员可以在BIM模型中查找空调设备的相关信息,包括设备的运行参数、维护记录等,从而准确判断故障原因并采取有效的维修措施。而且,BIM技术可以根据建筑的实际使用情况,对设备设施的运行进行优化,如调整空调系统的运行模式以降低能耗,提高建筑运营的经济效益。

三、BIM技术在建筑工程全生命周期管理中的发展挑战与展望

1. 面临的挑战

BIM技术的应用需要大量的资金投入。企业需要购买BIM软件、硬件设备,还需要对员工进行培训,这对于一些小型建筑企业来说是一笔不小的开支。BIM技术标准尚未完全统一。不同的BIM软件之间存在数据兼容性问题,这给多参与方之间的协同工作带来了困难。例如,在一个大型建筑项目中,设计单位使用一种BIM软件,施工单位使用另一种BIM软件,数据在转换过程中可能会出现信息丢失或错误。建筑行业从业人员对BIM技术的接受程度存在差异。一些老员工习惯了传统的工作方式,对新技术的学习和应用存在抵触情绪,这也在一定程度上影响了BIM技术的推广。

2. 发展展望

随着技术的不断发展, BIM技术的应用前景十分广阔。政府部门将进一步加强对BIM技术的推广和支持,制定统一的BIM技术标准,促进建筑行业的数字化转型。例如,通过出台相关政策,鼓励建筑企业应用BIM技术,对采用BIM技术的项目给予一定的优惠政策。BIM技术将与新兴技术进一步融合。如BIM技术与物联网技术相结合,可以实现建筑设备设施的智能化管理。通过物联网传感器实时采集设备的运行数据,将数据传输到BIM模型中,实现对建筑设备的远程监控和故障预警。随着人工智能技术的发展,BIM模型可以利用人工智能算法进行自动优化设计,提高建筑设计的质量和效率。

结语:BIM技术在建筑工程全生命周期管理中的应用具有不可替代的重要性。从规划阶段的合理性提升,到设计阶段的高效协同,施工阶段的精准管理,再到运营维护阶段的全面支持,BIM技术都发挥着巨大的作用。虽然目前在推广和应用过程中面临着资金投入、标准统一、人员接受程度等挑战,但随着政府的支持、技术的融合发展等,BIM技术在建筑工程全生命周期管理中的应用前景十分广阔。建筑行业应积极应对挑战,加大对BIM技术的投入和推广,以提升建筑工程的整体质量和效益,实现建筑行业的可持续发展。通过不断的研究与实践探索,BIM技术将不断完善并为建筑工程全生命周期管理带来更多的创新和变革。

参考文献:

[1]周勇国.建筑工程项目全寿命周期协同管理系统设计与应用研究 ——基于BIM轻量化技术[D].江苏省:南京林业大学,2024.

[2]牛俊涛.BIM技术在建筑工程项目全生命周期中的应用探索与实践[D].陕西省:西安理工大学,2016.

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