基于BIM 技术的建筑工程全生命周期管理优化路径研究

引言​

建筑工程全生命周期管理涉及多个阶段和参与方，传统管理模式下，信息传递不畅、协同效率低等问题突出，影响工程质量与效益。随着数字化技术发展，BIM 技术凭借三维可视化、信息集成等特性，在建筑工程管理中的应用潜力日益凸显。开展基于 BIM 技术的全生命周期管理优化路径研究，理论上可丰富工程管理优化理论，完善 BIM 技术应用体系。

一、建筑工程全生命周期管理与 BIM 技术理论基础

1.1 建筑工程全生命周期管理内涵

建筑工程全生命周期管理贯穿项目从策划到拆除的完整过程，通常划分为设计、施工与运维三个核心阶段。设计阶段聚焦方案构思、技术参数确定与图纸绘制，以实现功能与性能的优化设计为目标；施工阶段围绕资源组织、工序衔接与现场管控，致力于将设计成果转化为实体建筑，运维阶段则涉及设备维护、空间调配与性能监测，在保障建筑长期有效运行。全生命周期管理的核心要素包括信息管理、协同管理、成本管理、质量管理与进度管理。这些要素相互关联，信息管理为其他管理活动提供数据支撑，协同管理促进各参与方高效配合，而成本、质量与进度的平衡则是衡量管理成效的关键标准。

1.2 BIM 技术的核心特性与应用价值

BIM 技术以3D 数字化模型为基础，拥有众多特点：BIM 能够以三维可视化形式将建筑信息实体化，相比2D 图纸更加具有直观性；参数化建模是一种能够借助变量建立关联来对模型实施动态修改的方法，也实现了参数一致性；BIM是将几何信息和非几何信息进行融合的系统形式，即所有的建筑信息处于同一数据库当中；BIM 可以将众多主体实施多节点运作，进而减少了信息间壁垒；BIM 也具备了模拟功能，能够在构建进程中对建造方法、能量效率等进行模拟，并在前期对多种可能做出判定。

1.3 BIM 技术与全生命周期管理的融合机理

BIM 技术依托信息的集成流转实现对全生命周期管理的深度有机融合，在设计环节中以 BIM 模型作为信息载体，将各专业的设计信息集成，供后续各阶段使用；在施工阶段将模型进行轻量化处理并与现场数据关联，从而实现向施工环节精准传递设计意图；在运维阶段则借助施工环节沉淀下来的信息，结合监测数据实现对模型的动态更新，支撑运维决策。BIM 模型的动态更新特性使其信息的时效性和真实性得到保证，基于 BIM 模型的协同平台功能，各参与者均有一个统一的工作界面，使管理过程由各自分离转向集成式，进而实现对全生命周期的管理协同。

二、 BIM 技术在建筑工程全生命周期各阶段的应用现状与问题

2.1 设计阶段

在设计阶段的 BIM 应用中已经涵盖了由方案设计至施工图设计的各阶段。设计阶段使用三维建模工具快速构造建筑模型，直观地反映建筑空间关系；利用碰撞检测的原理对前期各专业管线及构件的相互位置关系进行检查，减少施工前的反复返工，有些项目使用性能化模拟等，对建筑的能耗、采光等指标进行模拟，从而辅助其方案设计。但是存在明显缺点。各专业设计人员一般是在分专业独立模型中工作，使用协同平台的效率低下，造成设计人员之间信息的传递在某种程度存在延迟或误导。

2.2 施工阶段

运用阶段 BIM 应用主要包括进度管控、现场协调管理和质量把控。可基于施工计划与三维模型匹配，对施工过程进行模拟和直观的进度偏差显示，对模型构件的拆分和分析可以实现对施工过程技术交底，使工人充分了解设计意图；部分项目开始尝试将质量验收记录与模型构件绑定，实现质量问题可追溯。实际运用过程中存在问题。BIM 模型与实际施工过程无法进行实时的衔接，在模型刷新方面不能满足实际的施工进度控制，在运用 BIM 模型对项目进行动态的跟踪管理上有所欠缺；对于施工工人的 BIM 操作技能参差不齐，在技术应用上仅限于基本的运用。

2.3 运维阶段

在运维阶段，BIM 的运用主要应用于运维管理和运维空间两个方面。基于BIM 模型方便查询设备参数、位置、维护记录，利于设备日常检修；通过关联空间信息，优化资产清点、空间调整等过程；部分地区尝试将能耗数据导入模型，进行能耗统计分析。然而在运维阶段的 BIM 运用瓶颈是主要存在。运维阶段所接收的 BIM 为施工阶段移交的静态模型，无针对运维需求的信息补充，设备运行数据、维护记录等运维阶段的动态数据更难更新。BIM 平台和物业运维系统的接口存在技术壁垒，由于数据格式不一致造成信息孤岛。

三、基于 BIM 技术的建筑工程全生命周期管理优化路径

3.1 设计阶段优化路径

在前期设计工作中，应加强协同设计，建立共用的 BIM 协同工作平台，促进建筑、结构、水、暖、电各专业设计人员协同工作于同一 BIM 模型环境中并实时动态修改，通过权限设置确定信息修改者的不同权限，确保修改实时性、同步性，减少因不同专业之间的信息时延和差异所带来的错误及失误；构建BIM 模型和建筑规范之间的关联数据库，将规范规定的要求约束转化为模型内部参数控制，实现建筑模型检查设计过程中的自动检测，最大限度地减少人力的失误错误；设计成果交付阶段，应确定信息移交形式及所需信息，确定模型所具备的几何信息、材料信息、性能信息等基本信息；设置模型检查机制，确

保检查符合性。

3.2 施工阶段优化路径

设计、施工过程中，还应该建立 BIM 与实际现场数据的联动机制，采用移动端进行实际现场信息的采集并将数据及时上传到模型中，做到模型与实际现场的进度、质量状态相对应，增强现场管控的及时性。对于施工人员能力不足的，应进行分级培训，根据具体的施工场景设置实际培训，突出对于模型应用与数据采集的培训；应建立多方协作的管理体系，确认业主方、监理方、施工单位的 BIM 平台信息，找到信息交换的节点与联系，利用网上审批、实时通讯等功能消除信息孤岛，提高决策的效率。

3.3 运维阶段优化路径

在运维环节引入 BIM 模型动态更新机制，在施工移交的模型基础上增加设备的运维参数、运维周期等专属信息，再结合物联网传感器获取的运行数据更新模型状态，确保信息的时效性；实现 BIM 平台与运维系统的数据互通，通过开发接口实现数据格式的转换，消除信息孤岛，例如让设备出现故障预警、确定维护计划等功能可以直接调取 BIM 模型的数据；加强运维人员的技术培训，引导运维人员利用模型开展能耗分析、空间优化等深度应用，获取更大的数据价值。

3.4 全生命周期协同优化路径

从全生命期协同的角度应规范信息标准，编制适用于项目全生命期各个阶段的BIM 模型交付标准，规定信息类别、编码、传递路径等，实现信息从设计、施工、运维阶段的传递衔接。构建跨阶段协同机构，在项目策划阶段组建专门的 BIM 管理团队作为各阶段协同的控制部门与各参与方的利益协调机构，并在项目启动阶段编制全生命期协同实施方案，确定各参与方在每个阶段的义务和协同方式。实施 BIM 与数字化技术的结合，在项目全生命期引入数据分析软件进行大数据处理，辅助成本管理、预判项目风险等决策，利用可视化技术使得在每个阶段都能得到各信息直观展现，使项目管理具有全生命期一体化、全过程管理的系统性和前瞻性。

结语

本文针对建筑工程全生命周期管理的问题，提出基于 BIM 技术的各阶段及协同优化路径。设计阶段强化协同与信息校验，施工阶段实现数据联动与人员赋能，运维阶段推动模型动态更新，全生命周期统一标准与技术融合。为工程管理优化提供参考，但对不同建筑类型适配性及成本效益分析不足。未来可深化针对性方案研究，结合新兴技术提升优化路径的智能化与实用性。

参考文献

[1] 陈国胜.BIM 技术在建筑工程中的应用分析[J]. 城市建设理论研究( 电子版 ),2024,(34):132-134

[2] 朱学艳 . 基于节能环保技术的建筑工程施工研究 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2024,(23):83-85.