基于BIM的全生命周期智慧工程建設管理

李巖

摘 ? ?要：本文將以智慧工程與BIM技術的相關概念及特征為基礎，對基于BIM的全生命周期智慧工程建設管理進行簡要的分析闡述，以期能夠為業內人士提供理論參考。

關鍵詞：BIM;全生命周期;項目管理;智慧工程

1 ?引言

隨著社會經濟與信息技術的不斷發展，如今人們對于工程建設的要求新也在不斷提升。為能夠有效達成這一目標，越來越多的工程單位開始在工程建設管理中應用BIM技術。給予BIM技術所擁有的空間數據管理、新建信息管理等技術，結合工程項目的實際情況，最終構建出科學、完善的全生命周期管理模型，為后續的工程建設項目的施工和管理提供參考支持。

2 ?智慧工程及BIM技術的概念

2.1 ? 智慧工程的概念

所謂智慧工程，其就是以工程項目為核心，為參與到工程項目的各方提供高效智能的工程管理軟件和工程協同管理平臺。智慧工程作為一種嶄新的工程現場一體化管理模式，其將可以有效解決傳統工程現場管理中存在的諸如安全管理混亂、事故隱患眾多、難以全面掌握工程進度、工程成本精細化管理不完全、材料管理混亂、工程質量管理困難等行業痛點問題。

2.2 ?BIM技術的概念

BIM技術是一種多維空間模型信息集成技術。通過BIM技術，工程項目的所有參與方可以實現對項目從概念產生到完全拆除全生命周期的模型模擬、操作，進而將員工依靠符號、文字等形式的圖紙更加直觀、立體、明確，并為后續的工程建設管理提高重要的參考依據，降低工程建設全生命周期管理中的諸多錯誤及風險因素，提高管理效率及管理質量【1】。

智慧工程建設建設管理依托于施工現場管理平臺，而平臺的信息則主要來自于工程項目的BIM模型。因此，在全生命周期智慧工程建設管理中，BIM模型的精確性將會直接影響到后續的管理效果。BIM技術不僅可以實現由二維模型到三維模型轉變，還可以實現傳統工程建設管理中“被動發現問題”到如今“主動發現”問題的轉變。所以，BIM技術對于全生命周期智慧工程建設管理來說有著極為重要的應用意義。

3 ?基于BIM的全生命周期智慧工程建設管理內容

3.1 ?材料管理

在完成BIM模型的構建后，所有工程建設參與方將可以通過模型來確定各施工流水段各種施工材料的使用量，從而為后續的工程造價及成本管理提供重要的參考基礎。其次，通過BIM模型，材料生產廠商還可以對模型進行分解，然后根據分解后的結構來生產工程項目的實際材料和構件，進而保證施工過程中材料及構建的實際質量水平。最后，基于施工材料的使用量信息，相關管理人員可以指定相應的采購計劃以及材料限額領取計劃，并且由于BIM技術支持材料模型量和實際用量的對比，多方面結合后使得BIM技術在全生命周期智慧工程建設管理中有效良好的材料管理效果。

3.2 人員管理

現如今，很多智慧工程都已經在作業人員的安全帽內鑲嵌了智能芯片，智能芯片管理在與BIM技術結合所形成的作業人員智能化管理系統，其不僅具有門禁功能，可以自行統計進入到施工現場的作業人員，完成作業人員的出勤統計，還可以通過實時定位技術，對作業人員在工程項目建設中的運動軌跡和運動分布情況進行記錄和分析，若是作業人員的工作積極性下降，那么系統將會自動對作業人員進行語音提示，進而加強現場人員管理效果。另外，以工程項目建設BIM模型為基礎，通過作業人員所佩戴的智能安全帽，系統將可以自行模擬施工現場場景，通過實時定位技術來采集作業人員的位置信息與周圍的不安全環境信息，進而實現對作業人員的實時安全檢測和預警，降低工程項目建設中的安全事故的發生率。

3.3 ?成本管理

通過BIM技術，工程項目可以實現預算文件、分包合同、施工圖紙、進度計劃等多方面內容的實時管理，并且由于BIM技術支持按專業、樓層、進度、流水段等多維度的計算統計，進而計算出工程項目的實際工程量、分包量，最后通過輸入實際工程項目建設成本，實現三方面計算的綜合對比，發現工程項目成本控制中存在的諸多問題，并加以解決，實現成本控制【2】。

3.4 ?施工綜合管理

給予BIM技術，相關工作人員可以實現對施工進度計劃的可視化模擬，并且還可以實時采集和更新當前的工程監督、資源使用量、成本費用等內容，之后將原有的施工進度計劃通實際施工現狀進行多方面沖突分析，在對多方面因素進行綜合考慮以后，最終輔助相關工作人員完成對施工進度計劃合理調整。

3.5 ?可視化交底

工程交底的實際效果將會直接影響看作業人員的施工效果和施工質量，傳統的工程交底通常是以符號、文字等形式的圖紙為基礎，為相關作業人員和管理人員提供交底參考。但事實上，傳統的交底方式由于作業人員和管理人員的素質因素的影響，很多作業人員和管理人員都無法良好理論交底內容，致使工程交底淪為虛設。而在使用BIM技術以后，基于BIM技術可視化的特點，交底人員可以提前對施工方案進行模擬分析，將原本二維的圖紙轉化為三維的立體模型，促使交底內容更加立體化、具體化、方便作業人員和管理人員的學習和理解。另外，在BIM技術導入施工現場管理平臺以后，相關作業人員和管理人員便可以通過移動端實時觀看工程項目的三維立體化模型，進一步深化可視化交底的實際效果。

3.6 ?節點與碰撞分析

在傳統的工程項目施工過程中，經常會出現原應預留的孔洞未留、機電設備、設備管線安裝時發生碰撞、工程項目節點分布不明確，模板受力分布情況不穩定等難以解決的問題。而在應用BIM技術以后，相關工作人員可以以項目BIM模型為基礎，結合工程設計圖紙和工程施工圖紙等圖紙的細節性要求內容，對工程項目節點分布進行明確，進而完善模板支持體系的受力結構。其次，對于工程建設原應預留的孔洞未留、機電設備、設備管線碰撞等問題，傳統的解決辦法是在前提、樓板上開鑿出需要的孔洞和管線，對問題處進行二次處理。而在應用BIM技術以后，相關工作人員可以將孔洞進行直觀顯示，并在實際應用中還需要對預留孔洞進行標記，方便作業人員尋找。對于機電設備、設備管線碰撞問題，相關人員需要在完成設備模型建模以后，與工程總體BIM模型完成核對，進而分析確定各碰撞點，并與設計方達成溝通，對碰撞點進行及時修改，防止后續施工中出現同樣的問題，節約施工時間，提高施工質量【3】。

3.7 ?智能化質量管理

以工程項目BIM模型為基礎，在輸入國家及市場智慧工程建設質量標準以后，BIM技術將可以自行生成功能建設質量驗收計劃，依托于施工現場管理平臺，現場管理和施工人員可以通過移動終端，通過實時定位技術，動態識別工程現場的構建與模型中構建的對應關系，通過模型來初步驗證工程現場的施工效果，及時發現工程建設中存在的諸多問題。

4 ?結束語

綜上所述，基于BIM的全生命周期智慧工程建設管理是必要的，也是可行的，一方面，在全生命周期智慧工程建設管理中應用BIM技術可以加強人員、材料、成本的管理效果，從而提高工作質量，縮減施工周期，降低施工成本;另一方面，由于施工現場管理平臺以及BIM技術的支持，參與到智慧工程的所有方都可以實現數據共享和可視化交流，縮短各方的溝通產量時間，并即使發現工程項目中存在的諸多問題，保障智慧工程建設管理的實際效果，提高智慧工程的實際質量。

參考文獻：

[1] 吳健，劉向陽，郭騰峰等.道路BIM技術在設計領域的研發現狀分析與發展策略初探[J].公路，2016（4）：7～13.

[2] 楊熊，于軍琪，趙安軍.BIM技術在建筑智能化中的應用[J].現代建筑電氣，2016（10）：41～43.