基于BIM技術的裝配式建筑風險管理研究

張璐璐，徐珊 （山東科技大學土木工程與建筑學院，山東 青島 266000）

0 前言

裝配式建筑是未來建筑工業(yè)化發(fā)展的一個重要體現(xiàn)，具有生產工廠化、施工裝配化的技術特點以及節(jié)能、減少資源浪費的環(huán)保特點等，裝配式建筑的整個建造過程都體現(xiàn)了智能化的特點，因此做好項目全壽命周期的風險管理工作非常重要。

1 相關概念概述

裝配式建筑是建筑工業(yè)化的重要組成部分，相較于傳統(tǒng)模式下的建造方式，裝配式建筑在整個建造過程中運用先進的技術設備，采取更加合理化的施工管理組織，使之形成更具有先進性、科學性、高效率的技術發(fā)展體系。裝配式建筑是指建筑構件、部品按照一定的模數(shù)、標準在工廠進行預制加工后，運送到施工現(xiàn)場通過一定技術手段完成拼裝連接而成的建筑。

以BIM技術為平臺的建筑項目工程管理可以有效的實現(xiàn)全壽命周期信息的傳遞與共享，在項目的不同階段，各參與方可通過BIM所建筑模型獲取所需要的信息，實現(xiàn)多方的信息交流，避免由于專業(yè)沖突而帶來的返工現(xiàn)象。BIM特征體現(xiàn)在以下幾個方面：可視化、協(xié)調性、可模擬性、關聯(lián)性、優(yōu)化方案設計、可出圖性等。

2 BIM技術在裝配式建筑各個階段風險管理的應用

2.1 投資決策決策階段

在傳統(tǒng)的決策過程中，工作人員大都是根據(jù)自己的經(jīng)驗對存在的風險因素進行判斷，主觀性較強，無法客觀的判斷風險的潛在存在，影響決策的準確性。運用BIM技術可以建立設計概要模型，之后將裝配式建筑的實際數(shù)據(jù)輸入到模型中，然后將BIM中的數(shù)據(jù)與實際的數(shù)據(jù)進行對比分析，對于兩者之間存在的差異通過BIM技術來進行優(yōu)化。BIM數(shù)據(jù)的應用提高了決策階段的精確性，降低決策風險。

2.2 規(guī)劃設計階段的風險管理

2.2.1 BIM與GIS結合

在傳統(tǒng)的建造過程中，在進行場地規(guī)劃分析時，考慮的周圍的環(huán)境、配套設施以及交通設施較少，無法準確的識別周圍環(huán)境以及設施等對項目管理帶來的風險。BIM技術和GIS（地理信息系統(tǒng)）技術的結合，能有效的解決傳統(tǒng)管理模式上帶來的弊端，BIM技術與GIS技術的使用可以利用收集到的建筑場地的空間和屬性信息，對要建設的建筑物場地因素與空間的信息做數(shù)據(jù)建模處理，及時地識別風險因素。

2.2.2 各專業(yè)的協(xié)同工作以及碰撞檢測

基于BIM技術的協(xié)同平臺，將各個不同專業(yè)集中在一個平臺上進行工作，IFC數(shù)據(jù)交換標準方便了各參與方之間的信息交流、信息共享。解決傳統(tǒng)設計工作中由于設計與施工之間的不協(xié)調、設計的圖紙是否滿足業(yè)主的要求或者說業(yè)主對圖紙的理解等造成的設計變更，造成工作效率降低，實現(xiàn)各專業(yè)的協(xié)同工作，確保信息準確的傳遞。方便設計者的修改，降低裝配式建筑施工過程中的構件安裝風險。

2.3 生產構造階段的風險管理

裝配式建筑構件生產運輸階段的風險因素主要有兩方面：一是構件質量風險以及構件的運輸風險。在構件的生產制造階段，構件中植入的RFID標簽包括了構件的生產信息以及質量信息等，便于工作人員于構件的管理。BIM技術與RFID技術的結合，使得信息更加準確精確、確保構件信息的準確性，方便工作人員及時地查找質量存在問題的構件，降低工程質量風險，也為后期的施工帶來方便。同時，RFID與BIM技術的應用可將現(xiàn)場的實際進度反應給構件制造廠，構件制造廠根據(jù)施工的進度以及所需的構件類型進行生產、運輸，降低了運輸過程中的風險。

2.4 施工階段的風險管理

BIM技術在該階段風險管理的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

①構件管理。在項目的施工階段對構件的風險管理也非常重要，對構件的管理主要體現(xiàn)在兩個方面：一是構件的進場核查，把RFID標簽植入構件后，可以實時的收集一些構件數(shù)據(jù)，不僅降低了成本、減少了人員操作而且提高了效率，使得構件驗收、吊裝使用實現(xiàn)信息化管理；二是構件的吊裝過程，利用BIM技術科有效的對預制構件吊裝的實際進程進行隨時追蹤和監(jiān)控，并且用施工現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡作為傳遞信息到BIM技術的數(shù)據(jù)處理平臺的媒介，能夠有效地對預制構件進行有效的控制

②可視化的施工模擬。

基于BIM技術的施工模擬可以盡早的發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的一些問題，是工作人員可以盡早的識別風險、并及時的采取相應的措施避免或降低風險。同時利用BIM技術還可以針對這些問題做出優(yōu)化方案。從施工成本、質量、進度多方面的因素進行考慮選出最優(yōu)方案，縮短工期、提高建造效率、降低施工成本。同時還可以增強工程項目的競爭力以及增強各參與方在建造過程中的決策和控制能力。

③施工進度模擬。

工作人員利用4D模型可以實時的看到施工的進度情況，如果出現(xiàn)與原計劃不符的現(xiàn)象可以及時采取措施并加以調整。同時設計變更如果發(fā)生改變時，相應的施工進度的數(shù)據(jù)也會隨之改變，依然可進行模擬，降低由于設計變更而產生的工期延誤的風險，提高建造效率的同時還能夠保證建筑質量。

④基于BIM技術的5D施工成本模擬具有快速、準確、分析能力強的特點。整個模擬過程都具有智能化的特點，解決了傳統(tǒng)建造過程中因人工核算成本出現(xiàn)誤差的問題，方便工作人員對成本的統(tǒng)計分析，及時的查找出成本消耗不合理的部分，做好施工成本的控制，降低成本風險管理，在保證施工質量的同時不至于成本過多的消耗。

2.5 運維階段的風險管理

在該階段主要是對設備的運行進行管理。在傳統(tǒng)的設備風險管理過程中，工作人員無法直觀的獲取有關設備的信息，往往都是通過一些文字以及表格等紙質形式進行的，使得工作人員無法及時地、準確的查找存在故障的設備，工作效率低，也無法有效的降低設備風險。BIM技術可視化的三維模型可以解決傳統(tǒng)設備管理過程中存在的弊端。基于BIM技術的設備風險管理的應用，可以將設備的具體位置以及相關參數(shù)反應在BIM的三維模型中，方便工作人員對存在問題的設備進行查找，例如，對于一些已損壞或存在安全隱患的構件或設備，通過BIM模型信息的分析可以及時準確地找到出現(xiàn)問題的位置，并及時地更換設備的配件，避免由此帶來的事故。

3 BIM技術在全壽命周期風險管理的應用價值

3.1 提高項目風險管理的效率

借助于BIM技術可有效的改善信息精確度等問題，BIM模型包含了建筑物的所有信息，比如說建筑物的性能、光照，構件的尺寸、大小以及生產商等，方便工作人員直接查閱風險管理的項目信息，解決傳統(tǒng)過程中因手動翻閱信息造成的施工效率低，方便管理人員及時的發(fā)展項目存在的風險隱患并制定相關措施，提高項目風險管理的效率。

3.2 提高管理質量。

在傳統(tǒng)的風險管理過程中，各參與方之間全局性較差，個人利益也比較嚴重，造成了各參與方之間互成體系，缺少溝通與交流，導致風險管理過程嚴重脫節(jié)。基于BIM技術的協(xié)同平臺，方便了各個參與方之間的協(xié)同工作，促進了各參與方之間的信息溝通與交流，同時還能保證信息傳遞的正確性，保證風險管理的持續(xù)性，在提高項目風險管理效率的同時能夠確保風險管理質量。

3.3 動態(tài)追蹤

建設工程項目具有復雜的特性，項目的風險可能會隨著項目的進行而產生不同的風險。BIM技術的可視化有效的追蹤項目風險狀況，比如說，利用ND模擬技術，工作人員可以直觀的發(fā)現(xiàn)各個階段、各個時期項目風險狀況，及時的發(fā)現(xiàn)風險因素并制定相關措施，避免或減輕項目風險帶來的損失，實現(xiàn)建筑工程全壽命周期風險管理過程的集成化。

4 結語

與傳統(tǒng)的項目風險管理模式相比，BIM技術的應用使得項目風險管理理論的整個過程更具科學化，方便各參與方之間的協(xié)同工作，有利于風險管理各個階段的信息共享，以便工作人員及時發(fā)現(xiàn)風險隱患并做好防控措施，減少不必要的損失，降低項目建造成本、提高項目建造速率。目前，我國BIM技術的應用以及裝配式建筑的發(fā)展尚處于初級階段，若實現(xiàn)BIM技術在裝配式建筑風險管理全過程的應用，除了加強技術人員的培訓，還需要政府的大力支持，促進裝配式建筑的全面發(fā)展。