BIM如何用于建筑项目全生命周期？项目施工阶段的BIM应用

基于设计阶段建立的参数化三维数字模型，添加施工阶段的相关信息，将两者有效结合起来实现BIM模型的深化与延伸。基于BIM-3D模型，添加时间维度形成BIM-4D信息模型，通过模拟施工方案，合理布置场地，优化施工工序，实时跟踪材料物资消耗和机械设备调配，准确把控施工进度;基于BIM-4D信息模型，添加成本维度形成BIM-5D信息模型，通过与实际工程量进度相关联，实现成本的动态查询与控制。

1）优化施工工序

基于 BIM-3D模型，添加施工进度计划，设置WBS节点工期以及各工作任务逻辑关系，创建施工过程并赋予劳动力、机械设备、材料物资等相关信息资源。将施工过程与三维数字模型的各工程构件相互关联形成4D信息模型，即可应用于施工过程模拟与管理。蒙哥化铁路施工动态模型，如图1所示。施工动态模拟可以对复杂结构工程的关键施工环节或采用新施工工艺的施工方案进行可视化模拟、分析，发现问题后及时对施工方案进行优化和完善，以此对整个施工过程进行动态监控。这也使得施工单位直观的通晓整个施工流程的时间节点和施工工序，同时能够明确的把握施工进度中的关键节点，确保整个工序的可操作性。

图1 蒙哥华铁路施工动态模拟

2）施工进度控制

基于BIM-4D信息模型进行可视化施工模拟,检查在现有施工条件下制定的施工方案进度计划是否合理，适时优化和调整,直至达到最优状态后用于指导施工。运用Autodesk Navisworks、清华大学开发的4D施工动态管理系统等进度管理软件，可查看任意时间段的施工进度，将施工方案中的进度计划与实际施工现场进度展开对比分析，如图2所示。以时间为轴线找出存在的差异，优化施工资源并及时更新目标计划，调整进度偏差，实现对工程施工进度的实时控制，以缩短工期，降低工程造价。

图2 实际施工进度与计划进度对比分析

3）施工成本控制

基于BIM-5D信息模型,承载着各阶段、各时间节点准确的工程量、进度工期、造价等信息，可根据管理者需求在任意时刻提取所需数据，对工程项目的预算成本、目标成本与实际成本展开对比分析，发现成本管理的问题并及时调整费用偏差，如图3所示。BIM-5D模型包含着工程项目进度、成本等详细信息，数据更新及时、完善，围绕工程造价可进行投资估算、设计概算、施工图预算、竣工决算的多算对比，实现工程建设项目在各个阶段乃至全过程造价管理，减少传统建设行业造价管理的工作量，使各阶段费用对比更加直观、明朗化，便于项目管理者对工程建设费用的实时控制。

图3 基于BIM5D信息模型的施工成本控制

4）数字化建造

利用基于建筑信息模型的数字化建造技术，将BIM参数化三维数字模型直接导入车间MES (Manufacturing Execution System，制造执行系统)，与数控加工生产设备对接，完成构件结构设计信息与加工信息之间的精准传输，中建的数字化建造平台。生产设备的自动化识别和加工系统功能，克服了施工现场条件限制、环境恶劣、施工水平参差不齐等影响因素，减少了施工现场的噪声污染、环境污染等危害。BIM信息传递和数字化建造的融合具有高度准确性，配合无线射频、移动终端等信息技术，借助虚拟动画演示预制构件的装配过程，指导现场装配施工，提高构件装配的精确性，推动信息化建造的发展。

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