1背景概述近年来，高校新校区建设具有项目规模大、工期要求紧、建设周期长等特点，建设项目组成内容繁多，一般涵盖教学楼、图书馆、大型体育馆、学生宿舍及道路等基础设施建设，教学区通常以楼群形式呈现出大体量建设的特点。项目程序繁多，每个建筑单体均要经过立项、选址定位、地质勘探、初步设计、施工图设计、工程招标投标、工程施工到竣工验收等程序，各部门及单位协作配合环节繁杂，给项目管理带来诸多挑战。由于项目规模大，项目数据信息随之成倍增长，对项目管理的模式提出了新要求。在此背景下，需要在高校群体建设项目中采用现代化、数字化、智能化的管理手段，推动项目信息化管理程度，提高各参与方的数据处理能力。目前，我国BIM技术已广泛应用在建筑领域，但在大型群体建筑项目施工管理中应用较少。BIM技术即建筑模型信息化，于2002年被引进我国，并被大力推广[1-3]。钟文深等[4]将BIM技术应用于某办公建筑施工管理，建立了信息化管理体系，极大地提高了施工管理效率。毕天平等[5]利用REVIT API结合C语言，通过BIM到3D GIS的转化，自主研发城建信息化平台，有效解决设计与施工等各专业之间协同作业不足等问题，实现了城市大场景的快速显示和建筑精细化共存以及建筑项目科学化、信息化、高效化、智能化管理。韩冬辰等[6]在数字孪生的基础上，提出基于BIM系统指导下的装配式建筑施工智能化改进理论，为安装建造过程提供科学、明晰的监测系统。本文依托某城市大学城建设项目，研究基于BIM技术的大规模项目智能建造路线，构建适合产业化的项目全生命期管理模式和体系架构。以数字化带动施工精细化管理、协同工作的可持续方式，促进建筑施工工业化发展，实现项目的成本管理、进度管理和质量管理，推广BIM技术在项目智能建造中的应用。2BIM技术的数字化管理应用优势BIM技术可以对各阶段建筑空间布局建立可视化模型，进而实现项目的总体控制。在设计阶段，通过BIM系统同时生成多种建筑方案，对方案进行模拟对比，找到最优化方案[7]。在设计阶段，可以在BIM平台进行节点和管线等检查碰撞，及时纠正。在施工阶段，利用BIM建立三维施工现场模型后，施工人员可以直观、动态地分析模型，并对施工进度计划进行模拟分析，关联时间维度后形成四维施工模型，找出错漏碰撞等情况并及时纠正，实时追踪施工进度与工程质量。3BIM技术在数字化施工中的应用3.1信息化管理平台搭建构建信息化管理平台，实现各专业信息共享，整合资源，为大规模群体建筑管理施工提供高效便捷的沟通模式。信息化管理平台主要由信息输入模块、信息交换模块、信息集成模块和信息输出模块组成。信息输入模块主要涉及信息获取和分析处理，集成了项目各参与方在实施阶段产生的数据，每个参与方在管理平台上可以调取并修改各自所需的信息。信息交换模块是将设计、生成、施工和运维等信息经过统一的编码标准化处理，在对标准信息进行分类和统一编码后，实现各阶段信息交换通畅。信息集成模块是将内外部信息在BIM数据库中汇总后应用到项目管理的流程中，涉及项目全生命周期各阶段。通过信息输出模块实现业主、设计方、施工方等单位的协同工作。信息化管理平台架构如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.026.F001图1信息化管理平台架构3.2基于BIM技术的群体建筑施工管理3.2.1施工准备阶段BIM技术通过与施工方案、进度计划相结合，完成虚拟建造及动态模拟施工，降低了施工成本和施工风险，有助于施工管理人员直观了解施工过程。在应用于大规模高校校区建设时，利用BIM三维模型及搭建的临时设施，完成了施工场地及临建设施优化模拟布置。以某高校新校区教学区群楼为例，临时设施占地面积优化方案如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.026.T001表1临时设施占地面积优化方案临时设施数量折算系数优化前面积/m2优化后面积/m2食堂2410.70169157会议室153.004540办公室2892.50723701宿舍3102.50775780仓库2 7100.501 3551 299淋浴室3100.103129卫生间3100.072220材料加工间1 7800.508908703.2.2施工工序模拟将项目施工措施、施工工序、现场施工机械与场布方案相结合，关联工程施工的材料、人力等资源信息、工程量计算和成本、工程施工质量和安全监测信息、场地信息及其他信息，具体如基础开挖、混凝土梁柱现浇、钢结构安装或设备安装等信息与模型完成关联，建立符合验收标准的施工模拟视频，并按照结构和施工顺序划分施工流水段，通过BIM可以逐一统计工程量，形成信息丰富完善的4D-BIM模型。使材料入场、机械入场、机械使用班次及劳力分配等各项工作得到优化，为工程施工阶段的施工过程模拟、进度管理、资源管理、成本管理、质量安全管理、场地管理及其他扩展应用提供完善的数据支撑，把控进度计划，完成施工工序模拟，为现场有序施工提供指导。3.2.3施工质量控制BIM技术可以在设计阶段进行全专业的一次碰撞检查，施工阶段实现对三维模型的二次碰撞检查，二次碰撞检查基于施工单位完成的深化设计、现场实际情况及施工工艺进行完善。通过对现场重要结构点的实测，结合实测数据对模型进行调整，汇总多方意见后，形成施工综合BIM模型。3.2.4变更成本控制模型工程变更控制是工程施工管理中的重要一环，一旦发生会引起工程量、造价、进度和质量变化，甚至引发项目参与单位的纠纷。工程变更控制时间跨度较长，步骤烦琐，易造成建筑基础信息数据分散，交流共享不畅等问题，降低施工控制和管理效率。因此，应采取有效的技术和管理促进工程变更的有效控制。基于BIM模型，可以开展高效变更，系统通过自动分析变更后工程量的变化，简化施工阶段和结算阶段的工程算量统计，变更资料可实时在BIM模型中更新，避免了项目施工过程工程量的漏算、少算等现象。基于BIM的工程项目变更控制模型如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.026.F002图2基于BIM的工程项目变更控制模型3.2.5施工资源管理施工现场情况会随着作业面的进行而改变，每个工序均会使用多种资源，因此施工资源管理非常复杂，需要进行动态管理。BIM技术可以克服资源管理的局限性，从资源使用计划管理和资源使用动态管理两个方面实现对资源的多目标、多层次管理，从而提高管理效率，降低管理成本。计划管理可以计算各时间段、各种施工资源的使用量，合理调配人机材料等进场工作，按照现场施工措施及施工组织设计开展流水作业。资源动态管理可以进行资源的动态查询与分析，动态监测每个节点工程量及人机材料消耗和成本。通过BIM技术对施工资源的管理，有助于全面把控项目顺利实施。3.2.6安全质量数字化为了实现安全质量数字化管理，应在BIM中通过状态监控、协同优化、协调改进等机制实现安全质量管理系统运行。状态监控实现工程现场、周边场地等状态的实时监控，为平台提供数据。协同优化在项目参与各方的质量安全管理协同后，分析施工项目周边自然环境、经济环境、人文环境等可能对工程建设的影响，得到不利因素后给出预警及优化方案。协调改进从全生命周期的角度出发，对每一道工序及阶段存在的问题向上一道工序或阶段进行反馈，通过协调优化、完善设计方案和施工工艺后，提出改进措施，再延续至下一道工序，并对其结果进行预测。3.3BIM技术的数字化建造体系在数字化管理体系的指导思想下，与BIM技术结合，使大规模群体建筑同时施工变得更便捷，提高生产效率并符合绿色建筑的理念，是未来建筑业发展的趋势。基于BIM技术的数字化建造模式如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.026.F003图3基于BIM技术的数字化建造体系通过BIM技术构建了项目从设计到运维阶段的建造全生命周期模式，采用数字化技术指导大规模群体建筑各个阶段运行过程，有效解决了传统建筑业生产效率低下、信息化水平落后及管理方式粗犷的现状。4结语本文详细阐述了BIM技术的数字化管理优势及在数字化施工中的应用，通过构建面向大规模群体建筑全生命周期的BIM体系和管理模式，研究基于BIM平台的数据分析和全过程建设融合的机制，实现建筑群建设全生命周期的数据集成与管理，有效提高数据传输和查询的效率，为建筑群BIM数据共享、全过程管理级综合评价分析提供有力的平台支撑。本文建立的数字化建造模式为大规模群体建筑全生命周期管理模式探索了可行的技术路线，具有重要的价值和广阔的应用前景。