根据集成BIM的基本结构、建模流程和应用架构，实现施工过程可视化仿真与资源动态管理的集成BIM建模需要解决以下关键技术。

建立集成BIM应用架构

首先结合集成BIM建模的流程，建立面向施工阶段的集成BIM应用架构，如图1所示。该架构是一个包括应用层、网络层、平台层和数据层的结构体系。

图1 基于BIM的施工过程仿真应用架构

基于BIM的虚拟施工及动态管理功能构建

（１）完整的基于IFC的建筑施工4D信息模型：通过建立基于IFC的BIM结构及其信息描述与扩展机制，根据施工过程模拟的需求对已有的4D施工信息模型进行完善和扩展，建立完整的基于IFC的建筑施工4D信息模型。

（２）构建4D虚拟施工环境：研究施工过程虚拟仿真、数值模拟以及过程模拟交互处理等核心技术，基于BIM的虚拟建造安装施工方案模拟现实的建造过程，通过反复的施工过程模拟，在虚拟的环境下发现施工过程中可能存在的问题和风险，并针对问题对模型和计划进行调整和修改，提前制定应对措施，进而优化施工方案和计划，再用来指导实际的项目施工，从而保证项目顺利进行。

（３）施工现场临设规划模拟：施工现场规划能够减少作业空间的冲突，优化空间利用效益，包括施工机械设施规划、现场物流和人流规划等。将BIM技术应用到施工现场临时设施规划阶段，可更好地指导施工，为施工企业降低施工风险与成本运营，譬如BIM可以实现在模型上展现塔吊的外形和姿态，配合BIM应用的塔吊规划就显得更加贴近实际。将BIM与物联网集成，可实现基于BIM施工现场实时物资需求驱动的物流规划和供应，以BIM空间载体，集成建筑物中的人流分布数据，可进行施工现场各个空间的人流模拟，检测碰撞，调整布局，并以3D模型进行表现。

（４）基于BIM的施工进度管理：基于BIM的施工模拟可将建筑从业人员从复杂抽象的图形、表格和文字中解放出来，以形象的3D模型作为建设项目的信息载体，方便建设项目各阶段，各专业以及相关人员之间的沟通和交流，提高工作效率。BIM技术可以支持工程进度管理相关信息在规划、设计、建造和运营维护全过程无损传递和充分共享。支持管理者实现各工作阶段所需的人员、材料和机械用量的精确计算，从而提高工作时间估计的精确度，保障资源分配的合理化。

（５）集成交付及在设施管理：施工阶段及其前序阶段积累的BIM数据最终能够为建成的建筑物及其设施增加附加价值，在交付后的运营阶段再现、在处理交付前的各种数据信息，从而更好地服务于运营阶段。基于BIM提供的多维数据，可实现建成设施的运营模拟，可视化检修与维护管理、设施灾害识别和应急管控等。

（６）将资源管理细化到WBS工序节点。WBS工序节点是对施工具体工作内容的分类与细化，根据《建设工程工程量清单计价规范》将资源统一划分和编码，细化到WBS工序节点也是本课题研究过程中需要解决的技术关键。

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