基于BIM 技術的項目全生命周期管理平臺的應用

邱 鵬 段小芳

(南通開放大學建筑學院，江蘇 南通 226001)

1 BIM 簡介

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型的簡稱)是以三維數字技術為基礎，建筑全生命周期為主線，將建筑產業鏈各個環節關聯起來并集成項目相關信息的數據模型，這里的信息除了傳統的三維幾何信息外還包括大量的非幾何信息，如建筑構件的材料屬性、重量、價格、能耗、性能、進度等。BIM 的價值在于信息的整合，它改變了建筑行業的生產方式和管理模式，為建筑從概念設計到拆除的全生命周期中的所有決策提供了可靠的依據。建設參與方可以利用唯一的BIM 模型，使建筑項目信息在規劃、設計、建造和運行維護全過程中充分共享，實現信息的無損傳遞。

2 基于BIM 技術的永和大廈項目的全生命周期管理平臺的建立及技術路線

鑒于目前國家和建筑行業都對BIM 技術的發展提出了具體的要求，且社會對BIM 類技術人才的需求十分迫切，但各高校尚未形成完整的BIM 教學體系，因此對BIM 人才的培養尚處于起步階段。結合2015 年上半年由中國建設教育協會主辦的全國BIM應用技能大賽，南通開放大學建筑學院組隊參加了這次比賽，比賽以位于南通港閘區一幢在建商業綜合樓“永和大廈”為案例，建立了基于BIM 技術的永和大廈項目全生命周期管理平臺。

2.1 管理平臺的建立

基于BIM 技術的永和大廈項目全生命周期管理平臺將項目進展過程中各個階段數據進行集成，通過參數化建模，形成了設計管理、招投標管理、施工管理等多個子模塊，并且實現了各個模塊之間數據的共享，提高了數據的利用效率，達到減少工程變更，方便運營管理的目的，從而提高了項目的信息化管理水平［4］。

2.2 技術路線

基于BIM 技術的永和大廈項目全生命周期管理平臺的建立分為以下步驟進行:1)設計管理階段建模并進行碰撞檢查:利用Revit 軟件對永和大廈進行建筑模型的建立，利用MagiCAD 軟件進行機電建模，并通過建模實現了設計階段的碰撞檢查工作與設計的優化。2)招投標階段的算量與計價工作:將已建建筑模型導入到廣聯達算量軟件中(鋼筋算量、土建算量、安裝算量)，進行計算機自動算量工作，并導入計價文件，對永和大廈工程進行工程量清單計價工作。3)施工管理工作:根據已有二維總平面布置圖，采用廣聯達三維場地布置軟件繪制永和大廈三維場地布置圖，對現場布置進行了優化;根據編制的項目進度計劃，將進度計劃與建筑模型、三維場地布置等進行了整合，實現了施工階段的現場布置管理、進度管理、方案優化等工作。

3 永和大廈項目BIM 管理平臺應用成果

永和大廈項目位于南通市港閘區，是一棟地下1 層，地上8 層高31.2 m 的商業綜合樓，總建筑面積9 300 m2。項目正處于主體結構施工階段(見圖1)，小組成員將分別從設計階段、招投標階段、施工階段運用BIM 技術展開進行全生命周期的應用。

3.1 項目模型的建立

1)Revit 建模。項目小組成員通過當下流行的建筑建模軟件Revit 對永和大廈項目進行建模，使原本二維的CAD 圖紙轉變為三維、可視化的建筑模型，通過對建筑模型的渲染，可以對建筑物施工完畢的效果進行展示(見圖2)。同時，前期的Revit 建模為后期的碰撞檢查與土建、鋼筋算量以及施工模擬都做了準備工作，Revit 模型可以很好地與后期軟件進行匹配。

圖1 永和大廈項目實景

圖2 Revit 建模展示

2)MagiCAD 機電建模。通過MagiCAD 機電建模軟件對項目的水、電、暖通工程進行三維建模，可以清晰地看出項目水電管線的走向以及與結構構件之間的位置關系，為設計人員進行后期的深化設計，以及后期施工階段的方案優化、施工模擬做好前期的準備工作。

3)建筑模型與機電模型碰撞檢查。設計圖紙是由設計院不同專業的工程師分工協作而成，由于專業的不同，各專業圖紙之間未必能夠很好地吻合，時常出現不同專業之間相互矛盾的現象，這就為后期的施工帶來了隱患，極有可能造成施工過程中的返工，從而造成工期的損失以及資金的浪費。因此，把建成的Revit 模型與MagiCAD 模型進行對接(如圖3 所示)，可以進行建筑專業與機電專業的碰撞檢查，便于在設計階段對項目方案作出優化。

3.2 鋼筋工程與土建工程智能算量與計價平臺的建立

在項目招投標階段、施工前的材料采購階段都需要對工程所需材料的量有個明確的認知，傳統的工程量計量方法不僅效率低而且容易出錯，對技術人員的要求較高，當使用了BIM 技術后，通過三維建模賦予建筑構件相關的材料信息，并與工程量清單、工程計價定額相匹配，可以在較短時間內得到較為準確的工程量，極大地提高了工程量計量計價的準確性與效率。

圖3 碰撞檢查展示

1)鋼筋工程算量。運用廣聯達鋼筋算量軟件(GGJ)的三維建模，可以自動生成永和大廈項目所需鋼筋工程的量，并可以通過鋼筋三維功能模塊，展示出鋼筋的三維模型，方便施工人員進行現場施工并加深對建筑物鋼筋布置的理解。

2)土建工程算量。將已經完成的鋼筋算量模型導入到廣聯達土建算量軟件(GCL)中，并通過對構件的定義與新建，可以較為便捷地形成項目的土建模型。在土建模型中，可以對工程的建筑做法、裝修做法進行詳細的定義，為后期計價工作做準備。

3)工程計價。當完成了項目的鋼筋建模與土建建模后，即可將模型導入到廣聯達計價軟件(GBQ)中，在計價軟件中可以自動對項目的人材機需求情況、資金需求進行匯總，并形成報表。

4 結論與展望

本文描述了基于BIM 技術的永和大廈項目全生命周期管理平臺的建立過程，著重分析了如何針對特定工程項目，運用BIM技術在設計階段、招投標階段、施工管理階段提高生產的效率。通過平臺的建立與運行，可以看出運用BIM 技術后，通過設計階段的碰撞檢測、招投標階段的智能算量與計價、施工管理階段的智能模擬與方案優化可以極大地提高項目的運行與管理水平。隨著國家信息化進程的不斷推進，3D 打印技術、“點云”掃描技術［3］等新興技術正在快速發展，相信在不久的將來，這些新技術與BIM 技術的融合必將給傳統的建筑行業帶來新的活力。

［1］何關培.BIM 在建筑業的位置、評價體系及可能應用［J］.土木建筑工程信息技術，2010(3):118-120.

［2］張為和.基于BIM 的夜郎河雙線特大橋施工應用方案研究［J］.鐵道標準設計，2015(3):69-70.

［3］謝曉晨.論我國建筑業BIM 應用現狀和發展［J］.土木建筑工程信息技術，2014(12):11-13.

［4］陳麗娟.基于BIM 的大型博覽項目全壽命周期管理平臺的開發與應用［J］.土木工程與管理學報，2015(9):56-58.