基于BIM技术的建设工程全生命周期管理应用体系研究论文_孙园园,石亚麋

(1.四川建筑职业技术学院设备工程系 四川 德阳 618000)

(2.四川建筑职业技术学院工程管理系 四川 德阳 618000)

【摘 要】通过分析我国建筑业效率低下、管理落后的原因,提出了提高效率解决当前困境的重点在于实现建设项目的全生命周期管理。本文对BLM理念进行论述后,指出其实现的关键在于BIM技术。从建设项目管理特点和BIM技术优势的分析中,构建了基于BIM技术的建设工程全生命周期管理的应用体系,并针对该应用体系作了详细解释。最后,针对国内发展现状和需求,提出了几点实现BIM全生命周期管理的解决策略和建议。

【关键词】建设工程;BIM技术;BLM理念

【中图分类号】F284 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)16-0102-03

1.引言

近年来,我国的建筑领域仍然面临着效率低下、管理落后等问题。主要是由于缺乏统一的信息交换和集成机制,使得建筑行业之间、各参与方之间信息交换和共享困难,容易造成返工和浪费等问题,从而影响建筑行业的生产效率[1]。因此,建立面向建设工程全生命周期的管理应用体系,势必成为提高建筑行业信息化水平的重要研究方向和发展趋势。

2.BLM理念概述

建设工程全生命周期管理(BLM,Building Lifecycle Management)是在建设工程全生命期过程中通过数字化方法来创建、管理和共享所建造的建筑工程项目信息的策略[2]。BLM涉及与建设工程项目相关的组织、过程、方法和手段等,与传统的信息管理相比层次更深、方位更广,是集成化思想在建设工程项目管理中的合理应用。其思想的核心在于解决建设工程项目全生命周期过程中的数据创建、信息管理和信息共享问题。可以有效的减少传统管理过程中的冗余投资、资源浪费等问题。

由于缺乏实现的基础和可行的技术支持,建设工程信息管理和共享的研究扔停留在理论层面上,并没有完全发挥出它的效益。“建筑信息模型”(BIM,Building Information Model)概念[3]的提出,为实现BLM思想提供了技术支撑。BIM技术可以使得整个建设工程项目在规划、设计、施工和运营维护等阶段有效的实现建立资源计划、节约能源和成本、提高效率和降低污染[4-5],进而真正实现建设工程的全生命周期管理。

为了推广BIM技术来发展建筑业管理模式,我国学者对BIM的探索和研究已经取得了初步成果。对于BIM在建筑业的位置和应用[6]得到了广泛的认可,从应用模式[7]、建模技术[8]、施工应用[9],信息管理[10]、发展障碍[11]等多个方面进行了研究。但是,目前国内并没有形成一个统一的、着眼于全生命周期的应用体系来实现建设工程项目的信息交换和共享。所以本文在分析建设工程管理特点和BIM技术优势的基础上,构建了一个基于BIM技术的建设工程全生命周期管理应用模型。并针对该应用模型的实现提出了几点解决策略和建议。

3.基于BIM技术的全生命周期管理应用体系

建设工程全生命周期管理是通过对建设过程中的有效信息进行管理,从而使工程项目的建设和使用增值,而BIM技术便是有效信息管理的关键。合理使用BIM技术可以实现BLM理念,为建设工程带来进一步的发展。

3.1 建设工程管理特点

建设工程项目除了具有项目的基本特点(目标性、约束性、惟一性、临时性、不确定性以及整体性)外,还具有自身的一些特点[12]。如①工程项目的设计与施工任务由不同单位承担,设计与施工长期分离,往往造成设计不合理,设计的可施工性差,经常发生设计变更;②工程项目实施过程参与单位多、组织关系和合同关系复杂,参与单位多就会产生大量信息交流和组织协调的问题和任务,会直接影响项目实施的效率;③工程项目实施过程中的变化因素多,往往不能按照计划完成任务等。从上述分析可以看出,信息处理与建设工程项目实施有着紧密的联系。

建设工程管理指的是建设工程项目全生命周期的管理,包括项目的规划阶段、设计阶段、施工阶段和运营使用阶段的管理,涉及业主方、设计方、施工方、运营管理方等。整个建设工程项目的工程信息数量庞大、类型复杂、存储分散,且处于动态变化中。实施BLM进行建设工程管理就是为了解决其过程中的信息创建、信息管理和信息共享问题。

图1 BLM实现过程

3.2 BIM技术优势

BIM与传统技术相比具有以下优势:①三维可视化的设计,表达更加形象,有利于沟通协调和效果展示;②模拟施工过程,进行三维碰撞检查、工程算量,可以减少施工冲突、设计变更以及保证施工进度;③有利于后期运营维护管理;④有利于提高工程质量和节约工程成本。要想充分发挥以上优势,利用BIM实现建设工程管理,需要解决图2所示的技术。

图3 基于BIM技术的建设工程全生命周期管理应用体系架构

(1)数据层。建设工程的数据分为结构化的BIM数据和非结构化的文档数据。BIM数据可以采用基于IFC标准的数据库储存和管理,文档数据可以采用文档管理系统进行存储。

(2)模型层。通过BIM系列软件根据需求创建相应的子模型。如采用三维建模软件进行建模设计,生成建筑设计子模型、结构设计子模型;生成施工模拟子模型、施工进度子模型等。

(3)接口层。建立不同格式文件的转换引擎,提供IFC文件的导入/导出/解析、非IFC格式文件的信息转化、BIM数据库访问及存储等功能,实现IFC格式文件和非IFC格式文件信息的转换、集成和应用。

(4)应用层。根据需求应用创建好的子模型,如使用工程策划子模型和初步设计子模型进行策划方案预演、研讨,相比传统方式更加通俗直观,方便各参与方进行判断决策,对于不合理或不健全的方案也可以及时更新补充。

4.实现BIM全生命周期管理的解决策略及建议

为了更好地实现BIM全生命周期管理,提出以下几点解决策略及建议:

(1)统一数据格式,形成实现基于BIM技术的建设工程管理领域中较为完善的系列应用软件。统一数据格式或者开发一个可以把大多数主流格式文件转换成统一通用格式文件的接口类软件,可以更好地完成不同厂家软件间的数据交流,解决当前BIM技术软件复杂、兼容性差的问题,更快速地促进BIM的推广和发展。

(2)在设计阶段直接进行三维建模设计。而不是当前很多人提倡的先进行二维设计,再把二维图纸转换成三维模型。这种方式在一定程度上在做重复劳动,并没有充分的利用BIM技术。

(3)建立健全BIM投资和收益分担机制。BIM技术在建设工程管理过程中的应用所产生的效益分为显性效益和隐性效益,如何合理地让各参与方分担投资和获取收益是一个值得深究的课题。

5.结论

建设工程的全生命周期管理方式可以有效地解决建筑业领域效率低下、管理落后等问题,同时BIM技术可以为其提供技术支持。所以,将BIM技术应用于建设工程项目的全生命周期管理中必将是建筑业发展的趋势。论文从建设工程项目管理特点和BIM技术优势的详细分析中,提出了基于BIM技术的建设工程全生命周期管理应用体系,并对其作了相应解释和要求。以期充分发挥BIM技术优势来促进建筑行业领域的发展。

参考文献

[1]李永奎.建设工程生命周期信息管理(BLM )的理论与实现方法研究[D].同济大学,2007.

[2]陈训.建筑工程全寿命信息管理(BLM)思想和应用的研究[D].同济大学,2006.

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[5] Azhar S. Building Information Modeling (BIM): Trends, Benefits,Risks,and Challenges for the AEC Industry [J].Leadership and Management in Engineering, 2011, 11(3):241-252.

[6]何关培.BIM在建筑业的位置、评价体系及可能应用[J].土木建筑工程信息技术,2010,2(1):109-116.

[7]李恒、郭红领、黄霆等.BIM在建设项目中应用模式研究[J].工程管理学报,2010,24(5):525-529.

[8]张建平、余方强、李丁.面向建筑全生命期的集成BIM建模技术研究[J].土木建筑工程信息技术,2012,4(1):6-14.

[9]张建平、李丁、林佳瑞等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,41(371):10-17.

[10]张洋.基BIM的建筑程信息集成与管理研究[D].北京:清华大学土木工程系 ,2009.

[11]洪诗迪.建筑业BIM应用的注意事项及问题研究[J].工程经济,2016,26(8):41-43.

[12]丁士昭.建筑工程信息化导论[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

作者简介:孙园园,女,1987年9月生,汉族,四川达州人,学历:硕士,职称:助教,研究方向为BIM管理及应用、机械工程。.

论文作者:孙园园,石亚麋

论文发表刊物:《建筑知识》2017年16期

论文发表时间:2017/7/18

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