BIM技术在建筑全生命周期管理中的应用

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魏凯1,赵光顺2,刘辉3

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摘要

BIM技术以三维模型为核心载体,整合建筑全生命周期的信息数据,为设计、施工、运维各阶段的协同管理提供技术支撑。本文聚焦其在建筑全生命周期管理中的应用,从设计阶段的协同优化、施工阶段的过程管控、运维阶段的资产管理三个核心场景,分析模型构建与数据传递的实施方法,探讨跨阶段协同机制与效率提升策略。研究旨在明确BIM技术在打破信息壁垒、优化管理流程、降低资源消耗等方面的实践价值,为推动建筑管理模式向数字化、精细化转型提供参考,助力提升建筑全生命周期的管理效能。


关键词

BIM技术;建筑全生命周期;协同管理;数字化建模;运维管理

正文


1引言

BIM技术凭借三维可视化、信息集成化的特性,成为破解建筑全生命周期管理痛点的关键工具。传统建筑管理中,设计、施工、运维阶段存在信息割裂,易导致设计变更频繁、施工返工率高、运维效率低下等问题。BIM技术通过构建贯穿全周期的信息模型,实现各阶段数据的无缝传递与共享,在提升设计精度、优化施工流程、强化运维效能等方面展现显著优势。推动其在全生命周期管理中的应用,既是提升建筑管理精细化水平的现实需求,也是建筑业数字化转型的重要路径。本文围绕BIM技术的核心应用场景,探索其实施方法与应用价值。

2 BIM技术的核心应用场景

2.1设计阶段的协同与优化应用

设计阶段的BIM应用核心在于打破专业壁垒,实现多维度协同与方案优化。通过搭建统一的BIM模型平台,建筑、结构、机电等专业可同步录入设计信息,系统自动检测管线碰撞、构件冲突等问题,减少传统二维图纸叠加导致的错漏碰缺。借助三维可视化功能,设计团队能直观呈现空间布局与构造细节,便于早期发现功能缺陷,如净高不足、流线不合理等,通过模型调整快速优化方案[1]

同时,BIM模型可集成材料性能、能耗指标等数据,支持进行日照分析、风环境模拟等专项计算,为绿色建筑设计提供量化依据。设计变更通过模型参数化修改自动同步至各专业,确保信息一致性,避免传统变更传递中的信息失真,显著缩短设计周期,为后续施工阶段的顺利推进奠定基础。

2.2施工阶段的过程管控应用

施工阶段的BIM应用聚焦于动态管控与资源优化。基于设计阶段交付的BIM模型,施工单位可进行施工模拟,提前规划关键工序的流水作业顺序,如深基坑开挖、装配式构件吊装等,通过虚拟施工预判现场冲突并调整方案。将进度计划与模型关联形成4D进度模拟,实时比对实际施工进度与计划的偏差,及时预警滞后工序,辅助管理人员调整资源配置。

此外,BIM模型可作为工程量计算的基准,通过模型算量提高工程量统计的准确性与效率,为成本控制提供数据支持。施工过程中,利用移动端将现场质量、安全问题与模型对应位置关联,上传图文信息形成可追溯记录,便于问题整改与责任划分,提升施工管理的精细化水平。

2.3运维阶段的资产管理应用

运维阶段的BIM应用以资产数字化管理为核心,提升运营效率与设施安全性。将建筑设备参数、安装位置、保修信息等录入BIM模型,构建完整的资产信息库,管理人员可通过模型快速查询设备状态,制定精准的维护计划,避免盲目保养导致的资源浪费。当设备出现故障时,依托模型定位其空间位置与关联系统,缩短故障排查时间,提高维修响应速度。

同时,BIM模型可集成能耗监测数据,分析各区域、各系统的能源消耗规律,识别节能潜力点,为节能改造提供依据。对于建筑空间的二次利用或改造,通过模型直观展示结构承重、管线走向等信息,确保改造方案的安全性与可行性,延长建筑使用寿命,实现全生命周期的价值最大化。

3全周期应用的实施路径

3.1模型构建与数据传递方法

模型构建需遵循标准化流程,从设计阶段便确立统一的建模规则,包括构件命名、参数设置、精度等级等,确保各专业模型可无缝整合。采用分层建模方式,将建筑结构、机电管线、装饰装修等按专业拆分建模,再通过协同平台组装为整体模型,减少数据冗余。模型数据需包含几何信息与非几何信息,如材料规格、施工工艺、设备参数等,为后续阶段提供完整数据支撑[2]

数据传递通过建立跨阶段信息接口实现,设计阶段模型经审核后,导出包含工程量、技术参数的数据包,直接对接施工管理系统;施工阶段将变更记录、质量验收数据录入模型,形成施工深化模型;运维阶段则继承施工模型数据,补充设备运行记录、维护档案等信息。同时采用云平台存储模型数据,支持各参与方实时访问与更新,确保数据传递的及时性与准确性。为强化数据有效性,需建立模型校验机制,通过自动化工具检查构件参数完整性、几何关系合理性,并结合人工复核修正偏差。此外,明确各阶段数据交付标准,包括信息深度、格式规范等,确保模型在设计、施工、运维阶段的顺畅流转,避免因数据断层影响全生命周期管理效能。

3.2跨阶段协同机制的建立

跨阶段协同需构建“组织—流程—技术”三位一体的机制。组织上成立由建设单位牵头,设计、施工、运维方参与的协同小组,明确各方在模型创建、数据共享、责任划分等方面的职责,定期召开协同会议解决衔接问题。流程上制定标准化的阶段交接制度,设计向施工交付模型前需完成碰撞检测、合规性审查,出具交接清单;施工向运维移交时需提交包含竣工模型、设备手册、维护指南的完整资料包。

技术上依托BIM协同平台实现信息实时交互,设计变更通过平台自动推送至施工、运维方,各方反馈意见在线同步;施工过程中的现场问题可关联模型位置拍照上传,设计方通过模型直观定位并给出解决方案。建立协同奖惩制度,将信息共享及时性、问题响应速度纳入考核,保障协同机制有效运行。

3.3技术应用的效率提升策略

效率提升需从模型复用与流程优化两方面着手。模型复用方面,设计阶段的标准构件库可直接应用于施工模拟,减少重复建模工作;施工阶段的深化模型经轻量化处理后,可作为运维阶段的基础模型,仅需补充运维专属数据。通过参数化设计工具批量修改相似构件参数,提高模型调整效率,如批量更新同类型门窗尺寸、管线规格等。

流程优化上,利用BIM模型自动生成工程量清单、施工图纸,减少人工计算与绘图时间;通过虚拟施工模拟提前发现工序冲突,优化施工顺序,缩短工期。引入移动端应用,现场管理人员可通过手机端查看模型、录入数据,实现无纸化办公与实时信息反馈,减少沟通成本。建立模型质量审核机制,通过自动化检查工具快速校验模型参数完整性、碰撞点数量等,提升模型可靠性,避免因模型问题影响后续应用效率[3]

4结语

BIM技术在建筑全生命周期管理中的应用,打破了传统阶段割裂的管理模式,通过信息模型的持续传递与复用,实现了设计优化、施工管控与运维管理的高效协同。本文梳理的模型构建方法、跨阶段协同机制及效率提升策略,在减少信息损耗、降低管理成本、提升决策精度等方面成效显著。这种技术应用不仅重塑了建筑管理的流程与模式,更推动行业向数字化、精细化转型。未来,随着BIM与物联网、大数据等技术的深度融合,其在全生命周期管理中的应用将更趋深化,为建筑业高质量发展提供持续动力。

参考文献

[1]王琪.BIM技术在办公建筑设计全生命周期协同管理与价值创造中的应用[J].住宅与房地产,2025(4):108-110.

[2]郭晶晶.浅析BIM技术在绿色智能建筑全生命周期中的应用[J].科技与创新,2025(1):222-225.

[3]蒙元娥.装配式BIM技术在建筑全生命周期中的应用[J].门窗,2025(6):238-240.

 


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