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BIM 技术在大型复杂建筑工程中的应用与实践

朱传建
  
天韵媒体号
2025年20期
身份证号 320621197310132414

摘要:本文聚焦建筑工程领域,深入探讨 BIM(建筑信息模型)技术在大型复杂建筑工程中的关键应用与实践策略。剖析传统建筑工程管理在信息协同、可视化、决策优化等方面的困境,阐述 BIM 技术涵盖的三维建模、信息集成、协同作业核心功能,详细介绍其在设计深化、施工模拟、进度管理、成本管控、运维优化等环节的应用路径,提出涵盖标准制定、团队组建、技术培训的保障体系,并分析面临的软件兼容、数据安全、人才短缺挑战及应对,旨在推动 BIM 技术广泛应用,提升大型复杂建筑工程建设效能。

一、引言

在城市化进程加速、建筑功能需求日益多元化的当下,大型复杂建筑工程不断涌现,如超高层建筑、大型交通枢纽、综合性医院等。传统建筑工程管理模式受限于二维图纸、信息孤岛,难以应对项目复杂性带来的诸多挑战。BIM 技术作为数字化变革的关键力量,为大型复杂建筑工程注入新活力,通过集成建筑全生命周期信息,实现可视化、协同化管理,开启建筑工程高效智能新时代。

二、传统建筑工程管理的局限性

1.信息协同困难:大型复杂建筑涉及多专业协同,建筑、结构、给排水、电气等专业图纸独立绘制,信息更新不及时、不一致,导致施工过程中频繁出现错漏碰缺,如管线碰撞问题,需现场返工,延误工期,增加成本。

2.可视化程度低:传统二维图纸抽象,非专业人员及业主难以直观理解建筑空间形态、构造细节,施工人员凭经验解读图纸,易造成施工偏差,且在项目前期策划、方案比选阶段,无法为决策者提供直观可视化支持,影响决策质量。

3.变更管理滞后:工程建设中变更不可避免,传统模式下变更信息传递慢,从设计变更发起,经层层审批至施工落实,周期长,各环节对变更影响估量不足,易引发连锁反应,如进度滞后、成本超支,难以有效控制。

三、BIM 技术的核心功能

1.三维建模:基于数字化参数,构建建筑三维实体模型,精准呈现建筑外观、内部空间布局、结构体系等。模型直观反映建筑各构件尺寸、位置、材质,如超高层建筑复杂的核心筒结构、异形外立面,均可在模型中精细展现,为设计、施工提供清晰蓝图。

2.信息集成:将建筑全生命周期信息,包括设计参数、材料性能、施工进度、成本预算等附着于模型构件,实现信息与模型深度融合。点击模型任一构件,即可获取其所有关联信息,打破信息孤岛,为项目各参与方提供统一信息源,保障信息实时共享、准确传递。

3.协同作业:搭建多专业协同平台,各专业人员基于同一 BIM 模型协同设计、施工,实时沟通,及时发现并解决问题。设计阶段各专业同步修改模型,避免冲突;施工阶段利用模型进行技术交底、任务分配,提高协同效率,确保工程顺利推进。

四、BIM 技术在大型复杂建筑工程中的应用路径

1.设计深化:利用 BIM 模型开展性能化分析,如采光、通风、能耗模拟,优化建筑设计方案;进行碰撞检查,提前发现并解决专业间冲突,细化设计细节,提升设计质量。如医院建筑复杂的医疗流线、设备管线布局,通过 BIM 碰撞检查优化,保障功能合理性、施工可行性。

2.施工模拟:依据施工方案,在 BIM 模型中模拟施工全过程,包括施工顺序、资源调配、机械进出场,预测可能出现的问题,如场地狭窄导致的物料堆放困难、大型构件吊装风险,提前制定应对措施,优化施工组织,确保施工安全、高效。

3.进度管理:将进度计划与 BIM 模型关联,以可视化方式展示项目进度,实时跟踪工程实际进展,对比计划进度偏差,分析原因,如因某工序延误影响后续关键线路,及时调整资源分配、优化工序,保障项目按时完工。

4.成本管控:结合 BIM 模型中的材料用量、设备信息与成本数据库,精准估算项目成本,实时监控成本动态变化。施工过程中,依据模型变更信息快速核算成本影响,提前预警成本超支风险,采取控制措施,实现成本精细化管理。

5.运维优化:工程竣工后,将运维信息录入 BIM 模型,如设备维护周期、使用手册,为运维人员提供直观便捷管理工具。通过模型快速定位故障设备、查询运维记录,合理安排维修保养,延长建筑使用寿命,降低运维成本。

五、BIM 技术应用的保障体系

1.标准制定:行业协会、企业联合制定 BIM 应用标准规范,涵盖建模规则、信息分类编码、数据交互格式,确保不同阶段、不同参与方模型及信息兼容共享。统一标准为 BIM 技术大规模推广筑牢基础,保障项目协同流畅。

2.团队组建:打造跨专业 BIM 技术团队,成员包括建筑、结构、机电工程师及 BIM 技术员,各专业人才协同作业,发挥专业优势,保障 BIM 技术从设计到运维各环节有效落地,提升团队整体战斗力。

3.技术培训:开展分层分类 BIM 技术培训,针对管理层普及 BIM 理念、应用价值,提升决策支持;面向技术人员强化软件实操、模型深化技能,培养 BIM 专业人才,为项目应用提供人力保障。

六、BIM 技术应用面临的挑战及应对

1.软件兼容问题:市场上 BIM 软件众多,不同软件功能侧重、数据格式各异,模型在不同软件间转换易出现信息丢失、几何错误,影响协同效率。加强软件厂商合作,推动软件接口标准化;企业选用主流兼容软件,建立模型审核机制,确保数据质量。

2.数据安全隐患:BIM 模型承载大量敏感信息,如商业机密、知识产权,数据传输、存储过程面临泄露、篡改风险。采用加密技术保障数据机密性,如 SSL/TLS 加密传输协议;严格设置数据访问权限,基于角色授权,定期审计数据访问日志,防范数据安全事件,确保工程信息安全。

3.人才短缺困境:BIM 技术综合性强,既懂建筑专业又精 BIM 软件操作人才稀缺,制约技术推广。高校优化建筑专业课程,增设 BIM 相关课程,培养复合型人才;企业与高校、培训机构合作,开展在职培训、实习项目,提升员工 BIM 技能,充实人才队伍。

七、结论

BIM 技术在大型复杂建筑工程中应用前景广阔,虽面临软件、数据、人才等挑战,但凭借核心功能优势、多元应用路径、完备保障体系,借助标准统一、安全加固、人才培育之力可突围。持续深耕 BIM 技术领域,将重塑大型复杂建筑工程管理模式,实现建筑工程全生命周期高效管控,推动建筑行业迈向数字化、智能化未来。

参考文献

[1] 庄建,张金月. BIM技术在雄安站枢纽片区项目建设中的应用与实践[J]. 技术与市场,2024,31(9):111-115. DOI:10.3969/j.issn.1006-8554.2024.09.023.

[2] 胡永发. BIM技术在大型复杂旅游项目施工中的应用研究[D]. 广东:广东工业大学,2017. DOI:10.7666/d.D01243682.

[3] 陈家悦,黄黎明,李家华. BIM技术在大型散货码头设计中的应用实践[J]. 中国港湾建设,2021,41(2):71-75. DOI:10.7640/zggwjs202102015.

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