魏朝霞 司馬新立 王煥錦 高繼霞 任鵬飛

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，也帶動(dòng)到了建筑行業(yè)的發(fā)展，但這同時(shí)也對(duì)建筑的質(zhì)量提出了更高的要求。裝配式建筑在建筑工程中受到了廣泛的應(yīng)用，但其自身存在著一些還沒(méi)有解決的問(wèn)題，而且在管理方面也有所欠缺，這會(huì)給我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一定的負(fù)面影響。為此，文章對(duì)建筑信息模型以及全生命周期管理進(jìn)行了講解，同時(shí)對(duì)全生命周期管理中建筑信息模型的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了一個(gè)全面的分析。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;建筑信息模型;全生命周期管理

1、前言

裝配式建筑的發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。BIM技術(shù)在其管理中的應(yīng)用充分的體現(xiàn)出了裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，也為施工工程帶來(lái)一定的便利，有效地推進(jìn)了建筑工程的整體質(zhì)量。文章主要是針對(duì)BIM技術(shù)在裝配式建筑全生命后期階段管理中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并且提出了一些可行性的建議。

2、建筑信息模型及全生命周期管理

2.1、建筑信息模型

建筑信息模型（BIM），是利用計(jì)算機(jī)等數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)建筑信息模型，從而將維護(hù)信息、建造信息和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等諸多信息保存于BIM。它的基礎(chǔ)模型是建筑工程中的相關(guān)參數(shù)，它可應(yīng)用于成本核算、資料管理、工程設(shè)計(jì)和施工管理等。目前，BIM已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于項(xiàng)目建設(shè)，如濟(jì)南大劇院、成都金融城等。

2.2、全生命周期管理

建筑全生命周期是指建筑工程的整個(gè)建設(shè)過(guò)程。包括拆除后利用、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)與建造。信息管理是全生命周期管理的重要思想，它是通過(guò)構(gòu)建建筑信息模型，集成了管理、施工和設(shè)計(jì)過(guò)程，有效的避免在信息交流過(guò)程中出現(xiàn)交流障礙。主要包括兩個(gè)方面，一是對(duì)項(xiàng)目全生命過(guò)程中的信息管理、共享，以促進(jìn)項(xiàng)目獲利能力及質(zhì)量和建造效率的提升。二是在項(xiàng)目實(shí)施期間構(gòu)建與建設(shè)工程相關(guān)的信息。

3、全生命周期管理中建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用

3.1、全生命周期管理實(shí)現(xiàn)過(guò)程

在我國(guó)，關(guān)于建筑工程信息管理和共享問(wèn)題已經(jīng)研究很多年，但因缺乏有效的技術(shù)支撐，故使研究多停留在理論方面。BIM技術(shù)的誕生，給全生命周期管理帶來(lái)準(zhǔn)確的技術(shù)支持，有利于全生命周期管理進(jìn)行實(shí)踐。BIM技術(shù)的基本元素，是項(xiàng)目中的單構(gòu)件，融合基本元素的施工要求、質(zhì)量性能、成本數(shù)據(jù)和設(shè)備性能等有關(guān)信息，構(gòu)建一個(gè)具備數(shù)據(jù)化特征的建筑信息模型。各個(gè)數(shù)據(jù)間維持著建筑物整體的空間關(guān)系與組織關(guān)系，從而形成一個(gè)有層次、完整性的信息管理系統(tǒng)。BIM技術(shù)改變了建設(shè)信息原有的創(chuàng)建方式和創(chuàng)建過(guò)程，使項(xiàng)目從開(kāi)始階段利用數(shù)字化信息形式，進(jìn)行信息管理與共享，真正實(shí)現(xiàn)了全生命周期管理。

3.2、以建筑信息模型為技術(shù)核心

建筑信息模型，融合了多種與建筑相關(guān)的信息，使得設(shè)計(jì)資料與建筑信息儲(chǔ)存于相同的數(shù)據(jù)庫(kù)中，有效的防止出現(xiàn)因管理、施工和設(shè)計(jì)軟件不兼容，造成溝通障礙等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了不同專(zhuān)業(yè)間的信息共享。不同專(zhuān)業(yè)在全生命周期中，可以依據(jù)自身實(shí)際需求情況，選擇BIM中的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，以滿足施工、設(shè)施、 管理和決策需求。除獲取信息外，不同專(zhuān)業(yè)可以在BIM中創(chuàng)建與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的新信息，實(shí)現(xiàn)了與其他專(zhuān)業(yè)間的信息共享，緊密聯(lián)系建設(shè)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保各個(gè)專(zhuān)業(yè)協(xié)同配合工作。

4、裝配式建筑的優(yōu)越性

裝配式建筑具有諸多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，能夠滿足建筑建設(shè)行業(yè)發(fā)展的需要。（1）裝配式建筑建設(shè)時(shí)間較普通建筑短，可充分提升建筑工期。（2）裝配式建筑建設(shè)過(guò)程中，可以打破氣候條件的約束，能夠規(guī)避氣候條件不佳導(dǎo)致工期延誤的問(wèn)題。（3）可以減少勞動(dòng)力和節(jié)約建筑資源，與環(huán)保節(jié)能型的時(shí)代主題理念相適應(yīng)。（4）建筑質(zhì)量能夠得到保障，有利于維護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)的和諧穩(wěn)定。

5、裝配式建筑全生命周期管理的必要性

對(duì)裝配式建筑加強(qiáng)全生命周期管理具有必要性。隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)建筑質(zhì)量有著更高的要求，只有加強(qiáng)全生命周期管理，才能確保建筑質(zhì)量;加強(qiáng)全生命周期的管理，有助于控制建筑施工成本，實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益的最大化，對(duì)裝配式建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

6、建筑信息模型在裝配式建筑全生命周期管理中的應(yīng)用

裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件需要在工廠生產(chǎn)，所以，需要將其列入生命周期管理范圍。

6.1、規(guī)劃設(shè)計(jì)

規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，BIM起到關(guān)鍵作用，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)項(xiàng)目方共同參與協(xié)同工作，從而解決了傳統(tǒng)模式中，因業(yè)主主觀原因或者不同專(zhuān)業(yè)存在設(shè)計(jì)沖突引發(fā)的設(shè)計(jì)變更等問(wèn)題。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，包括以下幾個(gè)部分：一是分析場(chǎng)地和規(guī)劃選址。它直接影響到建設(shè)項(xiàng)目的定位。傳統(tǒng)方法存在主觀因素過(guò)多、無(wú)法科學(xué)處理信息數(shù)據(jù)及定量分析不充足等問(wèn)題。利用BIM技術(shù)，并與地理信息系統(tǒng)結(jié)合，能夠模擬建造建筑物空間信息及場(chǎng)地條件，兩者間相互補(bǔ)充，可對(duì)場(chǎng)地使用特點(diǎn)及條件進(jìn)行評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地規(guī)劃最優(yōu)。二是檢查設(shè)計(jì)沖突。傳統(tǒng)方式在建筑物立體圖恢復(fù)過(guò)程中，往往以主觀想象為主，這樣極易造成設(shè)計(jì)與施工不符，尤其是在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)，增加管道相互碰撞風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響正常施工。在這種情況下，需要對(duì)設(shè)計(jì)方案重新修改設(shè)計(jì)，不僅延誤施工工期，還大大增加了建設(shè)成本。結(jié)構(gòu)師運(yùn)用BIM設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，一旦水電管線與設(shè)計(jì)出現(xiàn)沖突，那么BIM模型能夠及時(shí)顯示，結(jié)構(gòu)師對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行及時(shí)修改，從而解決設(shè)計(jì)沖突問(wèn)題。三是造價(jià)管理與工程量統(tǒng)計(jì)，因CAD軟件在計(jì)算構(gòu)件信息時(shí)，難以讓計(jì)算機(jī)自行統(tǒng)計(jì)，所以，統(tǒng)計(jì)工程量時(shí)，需要耗費(fèi)大量時(shí)間。BIM作為一個(gè)信息庫(kù)，整合了大量的建筑信息，造價(jià)管理者可以實(shí)時(shí)查閱所需的工程量信息，并利用計(jì)算機(jī)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)各個(gè)構(gòu)件，減少了人工操作時(shí)間，防止因計(jì)算錯(cuò)誤，造成設(shè)計(jì)方案與工程量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存在偏差。

6.2、生產(chǎn)制造

生產(chǎn)制造構(gòu)件過(guò)程中，將BIM技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合，在RFID標(biāo)簽中置入構(gòu)件，保證每個(gè)RFID標(biāo)簽中又與之對(duì)應(yīng)的構(gòu)件信息，有利于管理構(gòu)件運(yùn)輸、生產(chǎn)、吊裝和存儲(chǔ)過(guò)程。利用構(gòu)件生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，可以在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取與構(gòu)件設(shè)計(jì)有關(guān)的數(shù)據(jù)，還可在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中添加預(yù)制構(gòu)件的存儲(chǔ)信息、質(zhì)量監(jiān)測(cè)信息和生產(chǎn)信息。唯一性是RFID標(biāo)簽編碼的主要原則，它可以保證構(gòu)件在各個(gè)過(guò)程中的信息具備較高的準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合，不僅可以達(dá)到零缺陷、零庫(kù)存目標(biāo)，還可依據(jù)實(shí)際進(jìn)度情況，把信息及時(shí)反饋至生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，從而避免出現(xiàn)待料、待工等問(wèn)題。

6.3、建造施工

在控制工程質(zhì)量和進(jìn)度過(guò)程中，應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)嶋H模擬分析施工方案計(jì)劃，把時(shí)間與3D模型緊密聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)建4D施工模型，從而實(shí)時(shí)跟蹤施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。比較原計(jì)劃數(shù)據(jù)與實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算出兩者存在的偏差。這樣，可以?xún)?yōu)化配置空間與資源，有效地解決沖突問(wèn)題，確保施工組織設(shè)計(jì)和施工方案達(dá)到最優(yōu)。最后，利用調(diào)整系統(tǒng)，調(diào)整施工質(zhì)量。實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)中普遍存在構(gòu)件錯(cuò)誤或未找到構(gòu)件問(wèn)題，為避免該問(wèn)題，需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理。

7、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷上升帶動(dòng)了BIM技術(shù)的發(fā)展，使其在建筑行業(yè)中的應(yīng)用范圍不斷變大，其不僅能有效提升到我國(guó)建筑工程的質(zhì)量而且也符合到了我國(guó)推出的環(huán)保節(jié)能型建筑建設(shè)的觀念。為此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的探究，從而帶動(dòng)到我國(guó)建筑建設(shè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]牛艷， 吳婷婷. 基于BIM的裝配式建筑全生命周期安全管理研究[J]. 中華建設(shè)， 2019（6）.