BIM技術在裝配式建筑全生命周期中的應用

郭一雄

(黑龍江新天成環(huán)?？萍加邢薰?，哈爾濱 150001)

1 全生命周期管理中BIM技術應用現(xiàn)狀

在裝配式建筑全生命周期管理中，BIM技術的應用更加規(guī)范化、標準化，使裝配式建筑項目可以在各個領域當中實現(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技術在裝配式建筑全生命周期管理中的應用效果越來越明顯，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技術尚無法充分發(fā)揮出效益，在實際應用中存在著信息不對稱、信息斷層等問題。構建BIM技術平臺，提高裝配式建筑信息的共享率，使各個部門之間能夠協(xié)調運作，默契配合。

2 全生命周期管理模型的構建

2.1 構建建筑信息模型

構建建筑信息模型要采用計算機測算技術、數(shù)字化運算技術，進而呈現(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)進行深度分析和處理，進而實現(xiàn)建筑信息的一體化整合。在BIM技術應用中，還要充分考慮到工程成本、工程資料、工程設計等內容，并從眾多方案中選擇出最優(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(xiàn)出裝配式建筑的設計思路，能夠為建筑信息管理提供有效信息，為管理提供信息技術支持。

2.2 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，要提出成本、質量、進度等數(shù)據(jù)信息，并將這些信息作為全生命周期管理的基礎，以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(shù)據(jù)信息整合和數(shù)據(jù)共享等功能來提升數(shù)據(jù)信息的利用率和應用效益，讓裝配式建筑建設方案和BIM模型方案保持一致。全生命周期中蘊含多個層次的技術模塊，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能夠幫助技術人員在第一時間掌握裝配式建筑的動態(tài)信息。

3 BIM技術的應用

3.1 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)的工程建設效益有著及其重要的影響。需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、同類工程進行合并處理，這樣不僅可以降低工程成本，還能夠避免出現(xiàn)各個子項的沖突問題。

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險、意外事件進行評估。利用BIM技術結合地理信息系統(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度、工程質量造成影響。通過判定工程建設地點的交通情況、地質結構等，以便為后續(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，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，設計單位應與建設單位就建筑工程的功能要求、外觀要求等進行充分商議。同時，還要積極同施工單位、監(jiān)理單位進行溝通，組織開展研討會，提出多個施工方案，并采用BIM技術對各個方案進行模擬，判定各個方案的可行性和易操作性?？衫肂IM的三維模型技術來構建完善的三維模型體系，并對建筑模型進行調整，讓全生命周期管理變得更加靈活。

3.4 工程量統(tǒng)計

保證工程量統(tǒng)計的科學性、準確性可以有效控制建筑工程的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技術輸入工程構件和材料價格信息即可得到每個子項的成本，使成本核算精度更高。在工程計量方面，BIM技術的統(tǒng)計細節(jié)化控制能力非常強，各項工程內容都可以被納入到計量范圍內，以得出子工程、總工程的工程量，進而為后續(xù)的造價管理奠定良好基礎。

3.5 生產(chǎn)制造

生產(chǎn)制造是裝配式工程建設中不可或缺的環(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設的建筑構件數(shù)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(shù)信息，最終造成在構件裝配中出現(xiàn)了很多缺陷。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(shù)據(jù)，并對每個構件的選用、生產(chǎn)、施工提出標準要求。還可以結合RFID射頻技術加強對構件、零部件的管理，做好構件、材料的出入庫記錄，確保構件生產(chǎn)與裝配式建筑使用需求的一致性。

4 建造施工

4.1 造價管理方面

應用BIM技術能夠更有效地提升全生命周期的造價管理效率和質量，能夠對每個管理環(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，并在BIM平臺上實現(xiàn)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的不斷推移，BIM模型造價信息也會不斷發(fā)生變化。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(shù)據(jù)信息，還能從大數(shù)據(jù)中獲取相似的工程信息，并進行信息對比，估算子工程和整個工程的成本，避免因人為因素導致成本誤差過大。

4.2 進度管理方面

進度管理水平會直接影響工程造價。可利用BIM軟件建模，模仿四維模型的建造過程，并計算出每個施工環(huán)節(jié)的所需時間。軟件自動計算工程數(shù)據(jù)包括建材量、套用項目定額、構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，確定構件量，為工程建設作好充足準備，以滿足工程進度需求。

4.3 質量管理方面

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行驗證，尤其是當施工方案比較抽象且需要調配的資源較多時，更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。將BIM軟件平臺生成的工程施工方案和施工流程與工程實際情況對比，更能規(guī)范裝配式建筑的建造流程，引導和督促施工單位開展工作，以更好地保障工程整體質量。在實踐中，可以構建BIM質量管理模型，并結合大數(shù)據(jù)、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，施工單位可參考BIM模型進行施工，以降低施工失誤率。

4.4 運營維護方面

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進行有效銜接，使后續(xù)階段的工程維護、物業(yè)管理能夠滿足全生命周期裝配式建筑的使用要求，以更好地開展運營維護管理工作。可以結合BIM軟件提供的施工數(shù)據(jù)信息對建筑設計當中存在的漏洞情況進行處理，以提升裝配式建筑在運營維護階段的社會效益和經(jīng)濟效益。