建筑信息模型（BIM）在建筑工程全生命周期管理中的实践

引言

建筑工程项目涵盖了设计、施工、运维及后期改造的诸多环节，传统的管理方式通常会面临着效率低，信息割裂以及资源浪费的问题。建筑信息模型（BIM）技术凭借其在可视化、协同化和数据化方面的显著优势，为建筑工程领域引入了一种创新的数字管理模式。文章围绕 BIM 对建筑工程全生命周期的运用实践，论述了其如何帮助协同建模、进度优化、智能管控以及各个阶段的绿色转型等，对促进建筑行业高质量发展，提供了技术路径参考。

1 建筑信息模型（BIM）概述

建筑信息模型（BIM）是一种以三维数字模型为核心的数据集成技术，贯穿建筑工程从规划设计、施工建造到运维管理的全过程。BIM 既是软件工具也是信息化管理理念和技术平台，它通过参数化建模手段实现对建筑构件空间位置，几何属性和材料性能等信息的管理、工程量信息，施工逻辑与维护需求多维数据统一表示。该集成模型是多专业协同设计的准确数据基础，可有效地降低传统设计过程中的矛盾及重复劳动，并在设计阶段提高效率和质量。施工阶段 BIM 能够对施工进度，工序模拟及现场资源配置等进行可视化管理，提高了工程实施过程的可控性及透明度。在运维的过程中，BIM 与物联网、智能传感器等先进技术相结合，能够对建筑的机电设备、能源消耗系统等进行实时的监控和优化维护，从而提高建筑的智能运维能力。随着 BIM 技术与云计算、大数据和 AI 等现代技术的深度融合，它在建筑的整个生命周期管理中所扮演的角色将持续增强，逐渐成为建筑行业向数字化转型的关键支柱。

2 建筑信息模型在建筑工程全生命周期管理中的实践应用

2.1 融合 BIM 的设计协同平台提升多专业建模效率

建筑工程设计阶段，引入 BIM 技术，突破传统二维设计流程存在的结构、电气、暖通专业分离，信息不对称。通过创建一个统一的三维参数化信息模型,BIM 能够将各个专业领域的设计数据整合到一个统一的平台上，实现模型的级联、变更的同步以及实时的碰撞检测，从而有效地避免了“后期返工”的问题。基于 Revit,Navisworks 和其他 BIM 软件的协同设计平台支持设计者在相同模型环境下并行不悖，该系统对建模信息及操作记录进行自动记录以保证模型更新过程中的完整性和溯源性。在一个复杂的多层综合体工程中，采用建立基于 IFC 规范的数据交换机制对结构和机电模型之间的管线排布，梁柱碰撞等进行自动识别和报警，单是初期阶段便取消 312 项设计冲突并节省 180 多个调整时间。该平台还整合了族库共享的机制，这使得标准构件的调用和修改变得更加高效，同时也提高了建模的精度，并缩短了设计周期超过 30%, 。另外，该协同平台支持接入法规校核系统，在施工图生成之前对法规合规进行预审。该基于 BIM 的多专业协同模式显著提高了工程前期决策质量并为工程后续建设和运维建立了准确有效的模型。

2.2 基于 BIM 的施工进度可视化驱动工期动态优化

传统的施工计划主要依靠条形图和经验进行管理，很难实现对复杂工作的动态跟踪和资源优化。并以 BIM 为平台对施工进度进行可视化，将施工任务和三维模型构件进行捆绑，产生4D施工模拟以达到计划进度和实际进度动态比对。在具体的执行过程中，施工单位将WBS（工作分解结构）与 BIM 构件进行一一匹配，并使用 Synchro 或 Navisworks Timeliner 模块来模拟施工路径、进行资源调度分析和时序优化。以某框架剪力墙结构工程为研究对象，基于 4D 模型对该工程进行了管理团队的动态分析，发现原定塔吊的覆盖范围和结构的施工节奏之间存在矛盾，通过对塔吊布置和钢筋加工周期进行调整，使施工工期压缩22 天，并避免高峰期现场堆料超标。进度控制模块也支持和实际工地进行数据衔接，比如根据二维码打卡系统上传到的施工状态可以自动对模型颜色状态进行更新，从而达到工序透明化管理。此外，模型模拟还能预测关键路径延误风险，辅助项目团队动态调整资源配置和工序衔接，真正实现“用模型带动场景”,提升项目进度可控性与执行效率。

2.3BIM+ 物联网集成实现运维阶段设备智能管控

建筑运维阶段长期依赖于纸质图纸及经验型的管理，信息断层、反应迟钝、能效不高。通过 BIM 和物联网（IoT）的深度整合，可以构建一个以三维模型为基础的数字化设施管理系统，从而实现机电设备的可视化运行监控、智能预警和维护决策。具体做法是：建筑项目竣工交付之前，完成设备标签和 BIM 构件捆绑，植入 RFID 或者二维码编码，结合传感器系统对设备的温度，震动和电流等主要运行参数进行采集。通过 BIM 平台将这些实时数据同步显示到相应的模型位置上，达到“虚实一体”的运行维护目的。以某办公楼的空调系统为例，该系统整合了 IoT 传感器和 BIM 模型进行联动。当回风温度异常超出设定的阈值时，系统会迅速在模型上发出警告，并将其推送到运维人员的移动设备上，从而提高 65% 的响应效率。该平台同时嵌入了维保计划的自动生成和执行记录功能并结合历史运行数据，为预测性维护提供了支持，从而有效地减少了非计划停机的危险。这种基于 BIM+IoT 的智能运维方案在提升建筑系统使用寿命和服务质量的同时，也对建筑全生命周期的管理提供了可持续和高透明度数

据支持。

2.4 建筑全生命周期数据闭环管理支持绿色更新改造

建筑使用寿命长达数十年之久，如果没有一个统一数据平台作为支撑，它通常需要在扩建，改建和节能改进的后期阶段进行重新测绘和设计，从而导致了时间和经济成本上的双重浪费。BIM 全生命周期最大的优点是形成了一个“数据闭环”, 即从前期设计，施工建造到运维管理和后期重建，各阶段数据均由模型集中管理和动态更新，建立了一个完整信息链条。以 BIM 为核心的历史能耗数据分析系统能够准确地确定绿色建筑改造实践过程中高能耗区域和老化设施；结合可再生能源设计模块与建筑碳排放计算插件（如Green BuildingStudio），可开展节能改造方案模拟与成本效益比评估。在一个公共建筑节能改造案例中，运用 BIM 建立现状建筑模型，叠加五年运行能耗数据与室内热环境分析结果，最终提出智能玻璃更换与空调系统改造策略，预计年节能达 18% ，投资回收期为 3.4 年。改造后系统自动更新到原有 BIM 模型，保持了完整数据链不会脱节。这表明 BIM 闭环数据管理机制不仅有助于绿色升级改造还能确保后续决策科学性和项目延续性，使建筑数字资产真正持续增值。

结束语

建筑信息模型在建筑工程的整个生命周期管理中得到了广泛的运用，它已经从理论层面转向了实际操作的深入研究。设计阶段专业协同，建设过程动态可视化控制，运行维护环节智能化管理和改造阶段数据再利用等都反映了 BIM对项目管理效率的促进作用、减少资源浪费，为绿色建筑发展提供核心价值支持。随着 BIM 技术和物联网，大数据等数字化技术融合不断深入，建筑行业未来管理模式会更加智能化，系统化和可持续化。

参考文献：

[1] 何长河 .BIM 技术驱动的建筑工程智能建造管理应用分析 [J]. 中国建筑金属结构 ,2025,24(14):190-192.

[2] 郝敏捷 . 基于 BIM 的 A 项目质量管理效益指标评价研究 [J]. 工程建设与设计 ,2025,(14):261-263.

[3] 孔令辉, 宋国锋, 刘喆. 基于人工智能的建筑信息模型自动化构建研究[J].建筑设计管理 ,2025,42(07):62-69+82.