BIM技術(shù)在裝配式建筑全生命周期中的應(yīng)用

郭一雄

(黑龍江新天成環(huán)保科技有限公司，哈爾濱 150001)

1 全生命周期管理中BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

在裝配式建筑全生命周期管理中，BIM技術(shù)的應(yīng)用更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，使裝配式建筑項(xiàng)目可以在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中實(shí)現(xiàn)信息共享，降低了工程管理難度，完善了裝配式建筑的信息化管理方案。雖然BIM技術(shù)在裝配式建筑全生命周期管理中的應(yīng)用效果越來越明顯，但由于建筑企業(yè)在整體規(guī)劃層面上仍然比較薄弱，致使BIM技術(shù)尚無法充分發(fā)揮出效益，在實(shí)際應(yīng)用中存在著信息不對稱、信息斷層等問題。構(gòu)建BIM技術(shù)平臺(tái)，提高裝配式建筑信息的共享率，使各個(gè)部門之間能夠協(xié)調(diào)運(yùn)作，默契配合。

2 全生命周期管理模型的構(gòu)建

2.1 構(gòu)建建筑信息模型

構(gòu)建建筑信息模型要采用計(jì)算機(jī)測算技術(shù)、數(shù)字化運(yùn)算技術(shù)，進(jìn)而呈現(xiàn)出裝配式建筑工程模型。將建筑信息數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，并對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑信息的一體化整合。在BIM技術(shù)應(yīng)用中，還要充分考慮到工程成本、工程資料、工程設(shè)計(jì)等內(nèi)容，并從眾多方案中選擇出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案、施工方案。以可視化建筑模型為主，可以更好地呈現(xiàn)出裝配式建筑的設(shè)計(jì)思路，能夠?yàn)榻ㄖ畔⒐芾硖峁┯行畔ⅲ瑸楣芾硖峁┬畔⒓夹g(shù)支持。

2.2 構(gòu)建全生命周期的裝配式建筑BIM模型

構(gòu)建全生命周期裝配式建筑BIM模型需要重點(diǎn)關(guān)注工程建設(shè)中的過程性控制，要提出成本、質(zhì)量、進(jìn)度等數(shù)據(jù)信息，并將這些信息作為全生命周期管理的基礎(chǔ)，以解決全生命周期管理效率低的情況。同時(shí)，還要優(yōu)化裝配式建筑建模核心技術(shù)，積極采用數(shù)據(jù)信息整合和數(shù)據(jù)共享等功能來提升數(shù)據(jù)信息的利用率和應(yīng)用效益，讓裝配式建筑建設(shè)方案和BIM模型方案保持一致。全生命周期中蘊(yùn)含多個(gè)層次的技術(shù)模塊，具有高時(shí)效性、高管理效益的特性，對建筑信息模型創(chuàng)設(shè)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋與共享能夠幫助技術(shù)人員在第一時(shí)間掌握裝配式建筑的動(dòng)態(tài)信息。

3 BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)

規(guī)劃設(shè)計(jì)作為全生命周期管理的起始階段，保證規(guī)劃內(nèi)容的合理性、有效性對確保后續(xù)的工程建設(shè)效益有著及其重要的影響。需要對各個(gè)施工項(xiàng)目加強(qiáng)規(guī)劃調(diào)整，對前期裝配式建筑施工設(shè)計(jì)進(jìn)行安排，去掉不合理的工程項(xiàng)目，對小型工程、同類工程進(jìn)行合并處理，這樣不僅可以降低工程成本，還能夠避免出現(xiàn)各個(gè)子項(xiàng)的沖突問題。

3.2 場地分析與選址

在場地分析與選址過程中，需要對工程的潛在風(fēng)險(xiǎn)、意外事件進(jìn)行評估。利用BIM技術(shù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)選擇在環(huán)境穩(wěn)定區(qū)域開展施工，這樣可以避免意外事件對工程進(jìn)度、工程質(zhì)量造成影響。通過判定工程建設(shè)地點(diǎn)的交通情況、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等，以便為后續(xù)裝配式材料的運(yùn)輸和設(shè)備使用創(chuàng)設(shè)良好的施工條件，提升施工效率，充分發(fā)揮全生命周期管理的效益。

3.3 繪制圖紙與建筑模型

在繪制工程圖紙過程中，設(shè)計(jì)單位應(yīng)與建設(shè)單位就建筑工程的功能要求、外觀要求等進(jìn)行充分商議。同時(shí)，還要積極同施工單位、監(jiān)理單位進(jìn)行溝通，組織開展研討會(huì)，提出多個(gè)施工方案，并采用BIM技術(shù)對各個(gè)方案進(jìn)行模擬，判定各個(gè)方案的可行性和易操作性。可利用BIM的三維模型技術(shù)來構(gòu)建完善的三維模型體系，并對建筑模型進(jìn)行調(diào)整，讓全生命周期管理變得更加靈活。

3.4 工程量統(tǒng)計(jì)

保證工程量統(tǒng)計(jì)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性可以有效控制建筑工程的建設(shè)成本和施工周期，確保工程可以按照合同標(biāo)準(zhǔn)完工。應(yīng)用BIM技術(shù)輸入工程構(gòu)件和材料價(jià)格信息即可得到每個(gè)子項(xiàng)的成本，使成本核算精度更高。在工程計(jì)量方面，BIM技術(shù)的統(tǒng)計(jì)細(xì)節(jié)化控制能力非常強(qiáng)，各項(xiàng)工程內(nèi)容都可以被納入到計(jì)量范圍內(nèi)，以得出子工程、總工程的工程量，進(jìn)而為后續(xù)的造價(jià)管理奠定良好基礎(chǔ)。

3.5 生產(chǎn)制造

生產(chǎn)制造是裝配式工程建設(shè)中不可或缺的環(huán)節(jié)。目前，某些裝配式建筑工程仍然存在一些問題，如前期階段承包單位預(yù)設(shè)的建筑構(gòu)件數(shù)量不準(zhǔn)確，有關(guān)構(gòu)件信息不完善，沒有按照最終設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選擇適宜的建筑構(gòu)件參數(shù)信息，最終造成在構(gòu)件裝配中出現(xiàn)了很多缺陷。通過采用BIM技術(shù)構(gòu)建全生命周期的裝配式建筑模型，在BIM平臺(tái)上分析小規(guī)格構(gòu)件數(shù)據(jù)，并對每個(gè)構(gòu)件的選用、生產(chǎn)、施工提出標(biāo)準(zhǔn)要求。還可以結(jié)合RFID射頻技術(shù)加強(qiáng)對構(gòu)件、零部件的管理，做好構(gòu)件、材料的出入庫記錄，確保構(gòu)件生產(chǎn)與裝配式建筑使用需求的一致性。

4 建造施工

4.1 造價(jià)管理方面

應(yīng)用BIM技術(shù)能夠更有效地提升全生命周期的造價(jià)管理效率和質(zhì)量，能夠?qū)γ總€(gè)管理環(huán)節(jié)進(jìn)行成本控制。在裝配式工程建設(shè)當(dāng)中，BIM軟件可以計(jì)算每個(gè)子工程的發(fā)生成本，確保計(jì)算精度，并在BIM平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)信息共享，第一時(shí)間掌握造價(jià)信息。隨著裝配式建筑工程建設(shè)進(jìn)程的不斷推移，BIM模型造價(jià)信息也會(huì)不斷發(fā)生變化。在成本計(jì)劃環(huán)節(jié)中，BIM平臺(tái)可以為造價(jià)管理人員提供數(shù)據(jù)信息，還能從大數(shù)據(jù)中獲取相似的工程信息，并進(jìn)行信息對比，估算子工程和整個(gè)工程的成本，避免因人為因素導(dǎo)致成本誤差過大。

4.2 進(jìn)度管理方面

進(jìn)度管理水平會(huì)直接影響工程造價(jià)。可利用BIM軟件建模，模仿四維模型的建造過程，并計(jì)算出每個(gè)施工環(huán)節(jié)的所需時(shí)間。軟件自動(dòng)計(jì)算工程數(shù)據(jù)包括建材量、套用項(xiàng)目定額、構(gòu)件投入量和建材成本，可根據(jù)BIM軟件估算出采購建材的數(shù)量，確定構(gòu)件量，為工程建設(shè)作好充足準(zhǔn)備，以滿足工程進(jìn)度需求。

4.3 質(zhì)量管理方面

利用BIM手段來制作施工組織方案可以在編制過程中更好地發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的問題并進(jìn)行驗(yàn)證，尤其是當(dāng)施工方案比較抽象且需要調(diào)配的資源較多時(shí)，更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。將BIM軟件平臺(tái)生成的工程施工方案和施工流程與工程實(shí)際情況對比，更能規(guī)范裝配式建筑的建造流程，引導(dǎo)和督促施工單位開展工作，以更好地保障工程整體質(zhì)量。在實(shí)踐中，可以構(gòu)建BIM質(zhì)量管理模型，并結(jié)合大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)對各個(gè)施工方案進(jìn)行對比、評估，從中找出最優(yōu)方案，施工單位可參考BIM模型進(jìn)行施工，以降低施工失誤率。

4.4 運(yùn)營維護(hù)方面

運(yùn)營維護(hù)是在裝配式工程建設(shè)完畢后的管理環(huán)節(jié)。將BIM技術(shù)應(yīng)用到運(yùn)營維護(hù)當(dāng)中可以讓運(yùn)營維護(hù)和前期工程施工項(xiàng)目進(jìn)行有效銜接，使后續(xù)階段的工程維護(hù)、物業(yè)管理能夠滿足全生命周期裝配式建筑的使用要求，以更好地開展運(yùn)營維護(hù)管理工作。可以結(jié)合BIM軟件提供的施工數(shù)據(jù)信息對建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的漏洞情況進(jìn)行處理，以提升裝配式建筑在運(yùn)營維護(hù)階段的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。