基于全生命周期的裝配式建筑中BIM的應用策略

朱曉杰 孫宏科

[摘 要]裝配式建筑作為建筑領域未來發(fā)展的一大趨勢，通過融入全生命周期管理模式，可以最大程度上發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)勢。BIM技術是專門為建筑工程服務的工程模型軟件，隨著軟件技術不斷發(fā)展，BIM技術的功能也愈加完善，可以深入到建筑全生命周期的各個領域。文章對BIM技術和裝配式澆筑進行介紹，提出BIM技術在全生命周期的裝配式建筑中的應用。

[關鍵詞]裝配式建筑;BIM技術;全生命周期

[中圖分類號]G267

1 引 言

在我國市場經濟不斷發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)也進入到了高速發(fā)展階段。新時期，裝配式建筑由于具備施工便捷、污染小等特點，逐漸成為建筑市場的主流形式。但我國裝配式建筑發(fā)展時間短，如何全面提升裝配式建筑全生命周期管理質量是需要重點考慮的問題。BIM技術可以模擬出建筑模型，是一種基于計算機軟件所開發(fā)的工程軟件，可以深入到裝配式建筑全生命周期的每個管理環(huán)節(jié)，提升建筑資源利用率、降低工程成本，從而有效提升裝配式建筑的管理質量。積極利用BIM技術優(yōu)勢，保證工程建設效益、降低管理風險，這樣才能夠提升建筑企業(yè)在市場中的競爭力。

2 概念闡述

2.1 BIM技術相關闡述

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型，是建筑學、工程學及土木工程的新工具。通過收集裝配式建筑工程相關闡述，將各類參數數據集成，從而實現建筑施工、設計、運行的全生命周期管理。同時，憑借BIM平臺，可以加強業(yè)主、施工單位、設計單位、運營單位之間的協調性，提高工作效率、降低成本。

之所以BIM軟件可以實現裝配式建筑全生命周期管理，主要是因為BIM的模型仿真功能，在裝配式工程建設中，BIM軟件不僅可以提供三維模型，還可以在三維基礎上增加時間維度，構建思維模型，可以更加直觀地呈現出工程建設流程，減少人為因素影響。此外，BIM平臺可以獲取工程建設、運營信息，確保工程建設與運營信息的完整性，避免工程信息不對稱造成的施工管理問題。

2.2 裝配式建筑

裝配式建筑也被稱之為產業(yè)化建筑，利用工業(yè)流水線的生產模式，在車間生產建筑工程所需的構件，將構件運輸到施工現場進行拼裝即可完成施工。從現階段應用情況來看，裝配式建筑主要是應用在戶型重復率較高的經濟房、保障房中，也被行業(yè)稱之為“產業(yè)化住宅”。裝配式建筑具有生產效率高、資源浪費少、污染低、質量有保障等優(yōu)勢，符合當代我國建筑行業(yè)的發(fā)展進程。

為了能夠充分發(fā)揮裝配式建筑的積極作用，需要對每個建設環(huán)境把好關，確保裝配式建筑建設能夠達到建設方、業(yè)主要求。而BIM軟件當中也加入了裝配式建筑的模型建設功能，可以為裝配式建筑提供安裝指導。在裝配式建筑不斷發(fā)展背景下，良好的設計與管理軟件必不可少，將BIM應用到全生命周期的裝配式建筑當中，可以起到積極作用，降低裝配式建筑全生命周期的安全隱患問題。

3 裝配式建筑全生命周期管理中BIM技術的應用現狀

現如今，在裝配式建筑全生命周期管理當中，BIM技術的應用也更加規(guī)范化、標準化，使得裝配式建筑項目可以在各個領域當中實現信息共享，降低了工程管理難度，完善了裝配式建筑信息化管理方案。雖然BIM在裝配式建筑全生命周期管理中的應用效果十分明顯，但由于建筑企業(yè)整體規(guī)劃層面上較為薄弱，無法充分發(fā)揮BIM技術的效益，在實際應用中存在著信息不對稱、信息斷層問題，可見相比發(fā)達國家，BIM技術應用依然有一定的差距。

所以，要進一步提升BIM技術在裝配式建筑全生命周期管理中的應用與研究，加強BIM技術的宣傳力度，通過構建BIM平臺，加強裝配式建筑信息的共享率，讓各個部門協調運作、默契配合，這樣才能夠發(fā)揮BIM技術的效益。總之，通過BIM技術構建更加規(guī)范、科學的裝配式建筑全生命周期管理體系是需要重點關注的問題。

4 裝配式建筑中全生命周期管理的模型構建

4.1 建筑信息模型

構建建筑信息模型，要采用計算機測算技術、數字化運算技術，從而呈現裝配式建筑工程模型，將建筑信息數據輸入到BIM模型軟件中，采用系統(tǒng)指令傳輸，BIM系統(tǒng)即可獲取信息輸出數據，對現有數據進行深度分析和處理，從而實現建筑信息的一體化整合。

在BIM技術應用中，還需要考慮工程成本、工程資料、工程設計等內容，從眾多方案當中選擇最優(yōu)的設計方案、施工方案，以可視化建筑模型為主，可以更好地呈現出裝配式建筑設計思路，為建筑信息管理提供有效信息，這樣才能為全生命周期的裝配式建筑管理提供信息技術支持。

4.2 構建全生命周期的裝配式建筑BIM模型

構建全生命周期裝配式建筑BIM模型，需要重點關注工程建設中的過程性控制，提出成本、質量、進度等數據信息，并將這些信息作為全生命周期管理的基礎，解決全生命周期管理效率低的情況。同時，還要優(yōu)化裝配式建筑建模核心技術，積極采用數據信息整合和數據共享等功能，提升數據信息的利用率和應用效益，讓裝配式建筑建設方案和BIM模型方案保持一致。從本質上來說，全生命周期中蘊含準備多個層次技術模塊，具有高時效性、高管理效益的特性，對建筑信息模型創(chuàng)設信息進行實時反饋與共享，幫助技術人員第一時間掌握裝配式建筑的動態(tài)信息。

5 全生命周期的裝配式建筑中BIM技術的應用

5.1 規(guī)劃設計

規(guī)劃設計作為全生命周期管理的起始階段，保證規(guī)劃內容的合理性、有效性，對確保后續(xù)工程建設效益有著重要影響，這就要對各個施工項目加強規(guī)劃調整，對前期裝配式建筑施工設計進行安排，去掉不合理的工程項目，對小型工程、同類工程合并處理，這樣不僅可以降低工程成本，還能夠避免各個子項目沖突問題。其主要表現如下。

5.1.1 場地分析與選址

場地分析與選址過程需要對工程潛在風險、意外事件進行評估，而利用BIM技術結合地理信息系統(tǒng)，選擇環(huán)境穩(wěn)定區(qū)域開展施工，避免意外事件對工程進度、質量造成影響。還需要判定工程建設地的交通情況、地質結構，便于后續(xù)裝配式材料的運輸和設備使用，創(chuàng)設良好的施工條件、提升施工效率，這樣才能夠發(fā)揮全生命周期管理的效益。

5.1.2 繪制圖紙與建設模型

由于建筑工程建設中涉及多方利益構成，在繪制工程圖紙中，設計單位要與建設單位、施工單位、業(yè)主商議施工方案，如業(yè)主對建筑工程的功能要求、外觀要求等。同時，要積極和施工單位進行溝通，組織開展研討會，提出多個建筑工程施工方案，并采用BIM技術對各個方案進行模擬，判定各個設計方案的可行性。利用BIM的三維模型技術，構建完善的三維模型體系，并對建筑三維模型進行調整，讓全生命周期管理變得更加靈活。

5.1.3 工程量統(tǒng)計

保證工程量統(tǒng)計的科學性可以控制建筑工程建設成本和施工周期，確保工程可以按照合同標準完工。應用BIM技術通過輸入工程構件、材料價格信息，即可得到每個子項目的成本，并且成本核算精度較高。在工程計量方面，BIM技術統(tǒng)計細節(jié)化控制能力非常強，各項工程內容都可以納入到計量范圍內，得出子工程、總工程的工程量，為后續(xù)造價管理奠定基礎。

5.2 生產制造

生產制造是裝配式工程建設中不可或缺的環(huán)節(jié)。很多裝配式建筑工程存在的常見問題有：前期階段承包單位預設的建筑構件數量不準確，有關構件信息不完善，沒有按照最終設計標準選擇適宜的建筑構件參數信息，最終造成在構件裝配中出現了很多缺陷問題。通過采用BIM技術，構建全生命周期的裝配式建筑模型，在BIM平臺上分析小規(guī)格構件數據，并對每個構件選用、生產、施工提出標準。還可以結合RFID射頻技術，加強構件、零部件管理，做好構件、材料出入庫記錄，這樣即可確保構件生產和裝配式建筑使用需求保持一致。

5.3 建造施工

5.3.1 造價管理方面

應用BIM技術能夠有效提升全生命周期造價管理效率和質量，對每個管理環(huán)節(jié)進行成本控制。在裝配式工程建設當中，BIM軟件可以計算每個子工程的發(fā)生成本，確保計算精度，并且在BIM平臺上可以實現信息共享，第一時間掌握造價信息。隨著裝配式建筑工程建設進程不斷推移，BIM模型造價信息也會不斷變化。在成本計劃環(huán)節(jié)中，BIM平臺可以為造價管理人員提供數據信息，從大數據中獲取相似工程信息，并進行信息對比，估算子工程、整個工程成本，避免人為因素造成的成本誤差問題。

5.3.2 進度管理方面

進度管理水平直接影響工程造價，通過BIM軟件建模，模仿四維模型建設過程，從而計算出每個施工環(huán)節(jié)所需時間。軟件自動計算工程數據，包括建材量、套用項目定額、構件投入量、建材成本，根據BIM軟件估算采購建材、確定構件量，為工程建設作好充足準備，這樣即可滿足工程進度需求。

5.3.3 質量管理方面

BIM軟件平臺中會自動生成工程施工方案以及施工流程，督促施工單位開展工作，并將工程實際情況和BIM平臺施工方案對比，規(guī)范裝配式建筑建設流程，從而保障工程整體質量。構建BIM質量管理模型，結合大數據、專家系統(tǒng)，對各個施工方案進行對比、評估，從中找出最優(yōu)方案，施工單位參考BIM模型施工，從而降低施工失誤率。

5.4 運營維護

運營維護是在裝配式工程建設完畢后的管理環(huán)節(jié)。將BIM技術應用到運營維護當中，可以讓運營維護和前期工程施工項目開展有效銜接，使得后續(xù)階段工程維護、物業(yè)管理能夠滿足全生命周期裝配式建筑使用要求，更好地開展運營維護管理，結合BIM軟件提供的施工數據信息，對建筑設計當中存在的漏洞情況開展處理，從而提升裝配式建筑運營維護階段的社會效益和經濟效益。

6 結 論

綜上所述，裝配式建筑全生命周期管理的要求非常高，應用相關技術的內容要與工程建設標準相匹配，這就需要不斷對BIM軟件進行優(yōu)化，加強技術探索，不斷總結BIM技術的應用經驗，充分發(fā)揮BIM在全生命周期裝配式建筑管理中的作用，保證裝配式建筑的整體效益。

參考文獻：

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