基于BIM的全生命周期智慧工程建设管理

李岩

摘    要：本文将以智慧工程与BIM技术的相关概念及特征为基础，对基于BIM的全生命周期智慧工程建设管理进行简要的分析阐述，以期能够为业内人士提供理论参考。

关键词：BIM;全生命周期;项目管理;智慧工程

1  引言

随着社会经济与信息技术的不断发展，如今人们对于工程建设的要求新也在不断提升。为能够有效达成这一目标，越来越多的工程单位开始在工程建设管理中应用BIM技术。给予BIM技术所拥有的空间数据管理、新建信息管理等技术，结合工程项目的实际情况，最终构建出科学、完善的全生命周期管理模型，为后续的工程建设项目的施工和管理提供参考支持。

2  智慧工程及BIM技术的概念

2.1   智慧工程的概念

所谓智慧工程，其就是以工程项目为核心，为参与到工程项目的各方提供高效智能的工程管理软件和工程协同管理平台。智慧工程作为一种崭新的工程现场一体化管理模式，其将可以有效解决传统工程现场管理中存在的诸如安全管理混乱、事故隐患众多、难以全面掌握工程进度、工程成本精细化管理不完全、材料管理混乱、工程质量管理困难等行业痛点问题。

2.2  BIM技术的概念

BIM技术是一种多维空间模型信息集成技术。通过BIM技术，工程项目的所有参与方可以实现对项目从概念产生到完全拆除全生命周期的模型模拟、操作，进而将员工依靠符号、文字等形式的图纸更加直观、立体、明确，并为后续的工程建设管理提高重要的参考依据，降低工程建设全生命周期管理中的诸多错误及风险因素，提高管理效率及管理质量【1】。

智慧工程建设建设管理依托于施工现场管理平台，而平台的信息则主要来自于工程项目的BIM模型。因此，在全生命周期智慧工程建设管理中，BIM模型的精确性将会直接影响到后续的管理效果。BIM技术不仅可以实现由二维模型到三维模型转变，还可以实现传统工程建设管理中“被动发现问题”到如今“主动发现”问题的转变。所以，BIM技术对于全生命周期智慧工程建设管理来说有着极为重要的应用意义。

3  基于BIM的全生命周期智慧工程建设管理内容

3.1  材料管理

在完成BIM模型的构建后，所有工程建设参与方将可以通过模型来确定各施工流水段各种施工材料的使用量，从而为后续的工程造价及成本管理提供重要的参考基础。其次，通过BIM模型，材料生产厂商还可以对模型进行分解，然后根据分解后的结构来生产工程项目的实际材料和构件，进而保证施工过程中材料及构建的实际质量水平。最后，基于施工材料的使用量信息，相关管理人员可以指定相应的采购计划以及材料限额领取计划，并且由于BIM技术支持材料模型量和实际用量的对比，多方面结合后使得BIM技术在全生命周期智慧工程建设管理中有效良好的材料管理效果。

3.2 人员管理

现如今，很多智慧工程都已经在作业人员的安全帽内镶嵌了智能芯片，智能芯片管理在与BIM技术结合所形成的作业人员智能化管理系统，其不仅具有门禁功能，可以自行统计进入到施工现场的作业人员，完成作业人员的出勤统计，还可以通过实时定位技术，对作业人员在工程项目建设中的运动轨迹和运动分布情况进行记录和分析，若是作业人员的工作积极性下降，那么系统将会自动对作业人员进行语音提示，进而加强现场人员管理效果。另外，以工程项目建设BIM模型为基础，通过作业人员所佩戴的智能安全帽，系统将可以自行模拟施工现场场景，通过实时定位技术来采集作业人员的位置信息与周围的不安全环境信息，进而实现对作业人员的实时安全检测和预警，降低工程项目建设中的安全事故的发生率。

3.3  成本管理

通過BIM技术，工程项目可以实现预算文件、分包合同、施工图纸、进度计划等多方面内容的实时管理，并且由于BIM技术支持按专业、楼层、进度、流水段等多维度的计算统计，进而计算出工程项目的实际工程量、分包量，最后通过输入实际工程项目建设成本，实现三方面计算的综合对比，发现工程项目成本控制中存在的诸多问题，并加以解决，实现成本控制【2】。

3.4  施工综合管理

给予BIM技术，相关工作人员可以实现对施工进度计划的可视化模拟，并且还可以实时采集和更新当前的工程监督、资源使用量、成本费用等内容，之后将原有的施工进度计划通实际施工现状进行多方面冲突分析，在对多方面因素进行综合考虑以后，最终辅助相关工作人员完成对施工进度计划合理调整。

3.5  可视化交底

工程交底的实际效果将会直接影响看作业人员的施工效果和施工质量，传统的工程交底通常是以符号、文字等形式的图纸为基础，为相关作业人员和管理人员提供交底参考。但事实上，传统的交底方式由于作业人员和管理人员的素质因素的影响，很多作业人员和管理人员都无法良好理论交底内容，致使工程交底沦为虚设。而在使用BIM技术以后，基于BIM技术可视化的特点，交底人员可以提前对施工方案进行模拟分析，将原本二维的图纸转化为三维的立体模型，促使交底内容更加立体化、具体化、方便作业人员和管理人员的学习和理解。另外，在BIM技术导入施工现场管理平台以后，相关作业人员和管理人员便可以通过移动端实时观看工程项目的三维立体化模型，进一步深化可视化交底的实际效果。

3.6  节点与碰撞分析

在传统的工程项目施工过程中，经常会出现原应预留的孔洞未留、机电设备、设备管线安装时发生碰撞、工程项目节点分布不明确，模板受力分布情况不稳定等难以解决的问题。而在应用BIM技术以后，相关工作人员可以以项目BIM模型为基础，结合工程设计图纸和工程施工图纸等图纸的细节性要求内容，对工程项目节点分布进行明确，进而完善模板支持体系的受力结构。其次，对于工程建设原应预留的孔洞未留、机电设备、设备管线碰撞等问题，传统的解决办法是在前提、楼板上开凿出需要的孔洞和管线，对问题处进行二次处理。而在应用BIM技术以后，相关工作人员可以将孔洞进行直观显示，并在实际应用中还需要对预留孔洞进行标记，方便作业人员寻找。对于机电设备、设备管线碰撞问题，相关人员需要在完成设备模型建模以后，与工程总体BIM模型完成核对，进而分析确定各碰撞点，并与设计方达成沟通，对碰撞点进行及时修改，防止后续施工中出现同样的问题，节约施工时间，提高施工质量【3】。

3.7  智能化质量管理

以工程项目BIM模型为基础，在输入国家及市场智慧工程建设质量标准以后，BIM技术将可以自行生成功能建设质量验收计划，依托于施工现场管理平台，现场管理和施工人员可以通过移动终端，通过实时定位技术，动态识别工程现场的构建与模型中构建的对应关系，通过模型来初步验证工程现场的施工效果，及时发现工程建设中存在的诸多问题。

4  结束语

综上所述，基于BIM的全生命周期智慧工程建设管理是必要的，也是可行的，一方面，在全生命周期智慧工程建设管理中应用BIM技术可以加强人员、材料、成本的管理效果，从而提高工作质量，缩减施工周期，降低施工成本;另一方面，由于施工现场管理平台以及BIM技术的支持，参与到智慧工程的所有方都可以实现数据共享和可视化交流，缩短各方的沟通产量时间，并即使发现工程项目中存在的诸多问题，保障智慧工程建设管理的实际效果，提高智慧工程的实际质量。

参考文献：

[1] 吴健，刘向阳，郭腾峰等.道路BIM技术在设计领域的研发现状分析与发展策略初探[J].公路，2016（4）：7～13.

[2] 杨熊，于军琪，赵安军.BIM技术在建筑智能化中的应用[J].现代建筑电气，2016（10）：41～43.