应用BIM于工程项目全生命周期

　　BIM是建筑学、工程学及土木工程的新工具，其核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。不仅可以在设计中应用，还可应用于建设工程项目的全生命周期中；用BIM进行设计属于数字化设计，BIM的数据库是动态变化的，在应用过程中不断更新、丰富和充实；为项目参与各方提供了协同工作的平台。

　　项目规划阶段 在项目开始的前期阶段，需要对项目的建设位置进行选址，涉及面积大，服务范围广。很多项目都会在指定的工业园区进行建设，需综合考虑城市空间布局、土地使用、开发建设等因素。

　　在工程规划中引入三维GIS，BIM等技术手段，通过无人机倾斜摄影，采用Bentley ContextCapture生成地面现状环境与建构筑物的实景模型，利用成熟GIS平台获取最新的现状资料，并利用三维GIS平台集成资料已取得的资料，建立可视化的三维规划工作环境。运用软件设计多个初步的BIM方案模型，在此基础上，确定较好的经济指标。

　　项目设计阶段 BIM技术改善了现有的设计和分析手段，极大地提高了设计方案的表达性和可实施性。且BIM设计成果可向施工与运维阶段传递，有利于提升现场施工作业的精细化水平，为智慧运维管理提供底层图像和数据基础。

　　协同设计平台的搭建：利用Bentley公司的ProjectWise作为协同设计平台，建立相应的项目源文件。根据项目实际运行情况，将项目任务分解为不同子项或工作包并设定对应的目录结构，对各专业参与人员分配相应的权限。根据三维设计技术标准，分析项目所需使用的专业软件，建立三维设计标准资源文件包，建立标准化三维环境，并将其托管在ProjectWise上，所有参与的专业在统一配置环境下进行设计。

　　设计具体的实施：对规划阶段取得的实景模型及BIM模型进行深度细化，研究是否能满足实际设计地点的精度需要，若不满足，还需再进行重拍或补拍，再利用ContextCapture軟件生成所需的模型。

　　通过现有勘测数据，包括文本数据、图形数据、点云数据等利用OpenRoads Designer创建现有数字化地形，为厂区的工艺布置及总图设计提供原始依据。总图专业利用OpenRoads Designer的地形模块，根据工艺专业布置方案进行场平设计，利用道路、廊道模块设计厂区道路，利用SUE模块对厂区排水管网进行设计，利用软件带的分析功能，对厂区场地平整的挖填方量进行分析。

　　利用OpenBuildings Designer软件，根据工艺布置方案对各区域的车间或厂房单体进行建筑结构、设备及电气的三维模型的设计。该软件涵盖了四个功能模块，使用者可以采用下拉工作流的方式进行切换，同时软件完全基于同一个平台，在进行建筑设计的同时，也可以根据需求切换至其他的专业设计模块进行多专业协同设计。这样的设计使四个专业的设计模块被整合在同一个设计环境中，用同一套标准进行设计。

　　利用MicroStation CE作为基础绘图平台，对一些特殊的设备、构件、非标溜槽等建立三维模型，并在专业软件中赋予需要的属性信息；对于项目中的工艺管线和公用管线部分，特别是燃气、热力等管线，采用OpenPlant CE作为三维管道设计解决方案。

　　OpenPlant CE是一系列工厂的解决方案，它通过数据信息的交互提高项目团队的协同能力，通过遵循ISO 15926标准，应用iModel 技术，支持多种模型格式（如DGN、DWG、点云、实景应用），为用户提供了灵活的设计和校审过程。支持多个成熟模块如设备、管道、HVAC、电缆桥架、管道支吊架快速地进行智能建模，输出可定制的平面图、轴测图和材料报表，满足各个环节的设计需。将设计好的结构建筑模型导入至ProStructures CE中，用于绘制和生成结构详图。

　　在各子项或工作包的模型通过设计审核后，将各区域，各子项的模型在ProjectWise平台上进行模型组装和固化的工作。并利用现有模型进行切图、材料统计等工作，得到符合此阶段深度的交付文件。 BIM数字化模型交付：当完成最终的设计后，得到初设阶段的三维信息模型，相应文档，设计说明，设计依据，相应设备资料，相关概算数据等资料以及中间与业主或设备厂商的中间过程文件等，按合同要求或相应标准，将所有资料按指定编码格式或数字平台形式进行移交。

　　施工及运维阶段 在施工阶段大部分项目还缺乏深化设计的概念，有些虽然有深化设计，但也只是利用CAD图纸进行翻模，造成重复工作量，无法体现BIM设计的优势。这里提倡对BIM模型的延续使用，即多个阶段，一个BIM模型，随着项目的深入，BIM模型也随之不断的优化和更新。

　　项目BIM深化设计：对设计阶段交付的BIM模型进行深化设计，使用BIM作为工具来组织和实施深化设计工作，并交付以深化设计模型为代表的设计成果。BIM深化设计是用于形成和验证深化设计成果合理性的BIM应用，应充分考虑并满足实际施工要求。

　　对设计阶段的BIM模型根据施工需求进行深化设计，生成三维结构注释图、三维结构透视图、钢筋示意图等。按照相应标准的精度要求，对原有设计模型进行进一步的细化，完善一些节点的模型精度，将施工及设备安装阶段的部分过程信息录入至BIM模型中。

　　按照施工要求对BIM模型进行拆分组合，并进行碰撞检查分析和研究，对设计中设备与管道，管道与结构的碰撞，现有设计未考虑施工便利性或施工实施成本太高的，结合设计单位及业主进行设计优化，最终生成可靠的BIM深化设计数字模型。

　　施工进度管理、施工方案编制及技术交底：利用SYNCHRO 4d进度模拟软件，导入BIM数字模型及项目进度计划，生成可视化的进度控制体系，提前发现可能对关键工序产生影响的紧前工序，对滞后的原因进行分析，及时反馈给项目部及业主进行优化调整，最大限度地提高效益，节省成本。

　　利用三维信息模型展现直观，具有信息量全，方便查询，效率高等优点，结合传统技术交底的方式，作为对传统交底方式的补充和直观反映。

　　参与施工吊装方案的编制，按照当期施工进度，对重要设备或工序施工吊装方案进行模拟，规划合理的起吊顺序和就位方案，并生成相应的施工模拟视频媒体文件。

　　运维阶段 此阶段，将BIM数字模型与GIS平台、管控平台相结合，真正实现了BIM模型数据的全生命周期传导，构建了信息化、规范化、三维可视化的运维管理体系。

　　数据传导：以三维数字模型为基础，构建涵盖项目全生命周期的数据中心，将规划、设计、施工及运维各阶段数据通过运维管控平台进行统一管理。

　　三维可视化：AssetWise运维平台上的数字模型是经过轻量化处理后导入而成，各设备设施模型在三维空间内的位置与实际施工情况一致，且其属性能够反映实际的信息。因此平台可以对项目资产进行直观的、可视化的管理，通过平台的三维模型即可了解设备设施的基本信息。同时，平台将现场采集的实时检测信息与三维模型进行整合，从而实现在三维场景中了解现场的实际状态。

　　互动展示及仿真培训：基于BIM三维数字模型，结合虚拟现实技术，系统可实现沉浸式的三维虚拟漫游。同时结合运维管理标准流程，实现对运维人员巡检、保养、维修等运维流程及应急流程的演示及培训考核。

　　利用LumenRT软件原生态对dng等格式的支持，将最终模型导入至软件中，并布置相应的场景。利用HTC Vive虚拟现实设备，进行BIM+VR互动展示应用，在其中可以实时测量所需的尺寸，浏览所需的信息，并对巡检流程等进行相应的模拟。

　　肖曲