探究BIM 技術(shù)在PC 住宅全生命周期中的應(yīng)用

張乾越

（上海市浦東新區(qū)房地產(chǎn)（集團(tuán)）有限公司， 上海 200122）

1 BIM 技術(shù)在PC 住宅設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)PC 住宅建筑的過程中，設(shè)計(jì)師需要考慮的內(nèi)容較多，包括：安全性、節(jié)能性、實(shí)用性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性。不僅如此，PC 住宅建筑不同于傳統(tǒng)建筑，在設(shè)計(jì)過程中，還需要考慮到構(gòu)件的數(shù)量和具體參數(shù)。如果依然采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，會(huì)在無形之中加重設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)質(zhì)量也無法保證。應(yīng)用BIM 技術(shù)可以讓設(shè)計(jì)工作得到最大程度的簡化，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成日照分析、環(huán)境分析、經(jīng)濟(jì)分析等工作，從而得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。比如：上海地區(qū)的某高層預(yù)制裝配式住宅，總建筑面積51459.82m2。綜合和考慮到地區(qū)實(shí)際情況后，將BIM 技術(shù)應(yīng)用在設(shè)計(jì)中，輸入近三年來上海地區(qū)的天氣變化，配合上海地區(qū)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，判斷建筑設(shè)計(jì)的具體情況，及時(shí)調(diào)整建筑設(shè)計(jì)方案，最終得到初期施工設(shè)計(jì)圖。在BIM技術(shù)的支持下，施工圖不再是傳統(tǒng)平面的二維圖紙，而是相互關(guān)聯(lián)、互補(bǔ)的三維立體模型，在調(diào)整平面視圖的同時(shí)，立體視圖和剖面視圖也會(huì)發(fā)生變化，設(shè)計(jì)師可以更好的完成設(shè)計(jì)，在調(diào)整設(shè)計(jì)方案的過程中，觀察另外兩個(gè)視圖的變化，確保設(shè)計(jì)合理性。另外，將BIM 技術(shù)應(yīng)用在設(shè)計(jì)階段可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)師共同協(xié)作完成施工設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)圖的專業(yè)性，避免反復(fù)修改，提高設(shè)計(jì)工作效率。在實(shí)際施工過程中，也能夠提取出局部信息，包括：門窗明細(xì)表、面積示意圖、專業(yè)施工圖等。

對(duì)于施工設(shè)計(jì)而言，必然會(huì)出現(xiàn)一些不合理的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)出現(xiàn)，因此在完成初步設(shè)計(jì)后，還需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步審核，糾正錯(cuò)誤區(qū)域，確保設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，更好的控制成本，落實(shí)施工管理工作。尤其是PC 住宅，構(gòu)件的參數(shù)非常重要，任何細(xì)微的錯(cuò)誤，都會(huì)對(duì)施工造成嚴(yán)重的打擊。將BIM 技術(shù)應(yīng)用在深度設(shè)計(jì)的過程中，可以對(duì)原有不合理的問題進(jìn)行優(yōu)化，明確配筋的參數(shù)節(jié)點(diǎn)、預(yù)制連接點(diǎn)，設(shè)計(jì)師也能及時(shí)解決施工隱患，避免材料浪費(fèi)，降低返工概率[1]。

2 BIM 技術(shù)在PC 住宅生產(chǎn)階段的應(yīng)用

和傳統(tǒng)的住宅建筑施工項(xiàng)目不同，PC 住宅施工中需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)，而將BIM 技術(shù)應(yīng)用其中，可以為后續(xù)的施工工作和運(yùn)維工作管理奠定良好的基礎(chǔ)。在生產(chǎn)加工構(gòu)件的過程中，在每一個(gè)構(gòu)件中植入RFID 芯片。只需要通過特制的手持設(shè)備掃描加工圖紙上的條形碼就可以進(jìn)入到芯片中，讀取保存在其中的信息。需要注意的是，這種無線射頻識(shí)別芯片具有唯一性，每個(gè)構(gòu)件對(duì)應(yīng)的編碼唯一，會(huì)永久保存在構(gòu)件中。在生產(chǎn)過程中，工作人員將構(gòu)件的具體信息，包括：供應(yīng)商、生產(chǎn)時(shí)間、質(zhì)量信息等內(nèi)容加入到芯片中，可以為其他施工人員提供參考，而且芯片內(nèi)部信息定期進(jìn)行更新[2]。比如：在構(gòu)件加工、運(yùn)輸、吊裝、后期維護(hù)的過程中，工作人員都可以通過手持設(shè)備掃描條形碼，確認(rèn)構(gòu)件的加工狀態(tài)、運(yùn)輸情況、吊裝狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)控。在這樣的情況下，構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量就會(huì)得到最大程度的保證，也可以在突發(fā)事故中，及時(shí)的展開調(diào)整工作。

3 BIM 技術(shù)在PC 住宅施工階段的應(yīng)用

對(duì)于PC 住宅建筑的施工階段而言，其本身較為復(fù)雜，含有多道工序，需要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理。最為主要的是，在實(shí)際施工過程中需要根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)變更施工方法和組織程序。

第一，降低施工變更概率。在傳統(tǒng)PC 住宅施工階段中，主要依賴施工人員的施工經(jīng)驗(yàn)，施工方案的優(yōu)化存在一定的局限性，無法真正照顧到建筑項(xiàng)目整體。但在BIM 技術(shù)的支持下，可以對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，借助仿真手段，設(shè)計(jì)、優(yōu)化施工方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題或者可能出現(xiàn)的問題，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，最大程度降低施工變更概率，讓施工造價(jià)控制工作穩(wěn)定落實(shí)，同時(shí)提高施工質(zhì)量。比如：某PC 住宅建筑中，施工人員應(yīng)用BIM 軟件模型，構(gòu)建4D 仿真模擬施工現(xiàn)場(chǎng)。通過導(dǎo)入MS Project 編制完成的項(xiàng)目施工計(jì)劃甘特圖，輸入相應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，包括：施工時(shí)間、施工計(jì)劃等內(nèi)容?；谠?D 模型可以查看任意一天的施工情況，完成施工計(jì)劃設(shè)計(jì)，科學(xué)計(jì)算日最優(yōu)施工量，模擬不同意外，做出應(yīng)急方案，確保施工工序科學(xué)合理，讓施工管理工作得到真正的落實(shí)。

第二，明確施工細(xì)節(jié)參數(shù)。在施工階段利用BIM 技術(shù)對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，是提高施工質(zhì)量的關(guān)鍵措施。構(gòu)件吊裝作為PC 住宅建筑施工中的重點(diǎn)，在實(shí)際施工過程中，如果利用該模型對(duì)每一個(gè)步驟進(jìn)行仿真模擬，能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制，及時(shí)查找出其中可能存在的動(dòng)態(tài)干涉項(xiàng)，科學(xué)規(guī)劃起重機(jī)的位置、前進(jìn)路徑，并且制定出最佳的吊裝計(jì)劃，確定具體的施工工序。

第三，強(qiáng)化施工信息溝通。在施工過程中，信息的溝通非常重要，利用BIM模型構(gòu)建數(shù)據(jù)庫中心，并將其和信息管理平臺(tái)相連接，就能夠更快的傳遞施工信息，為管理工作創(chuàng)造更加便捷的條件。比如：某PC 住宅建筑施工團(tuán)隊(duì)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)計(jì)階段的BIM 模型，構(gòu)建了BIM 中心數(shù)據(jù)庫，將生產(chǎn)施工階段的全部信息整合在數(shù)據(jù)庫中，并且利用交互式接口讓其和工程信息管理平臺(tái)相連接，管理人員、業(yè)主可以隨時(shí)登錄查看進(jìn)程，項(xiàng)目的管理質(zhì)量得到根本上的提高，管理效率、管理針對(duì)性也明顯增強(qiáng)。

4 BIM 技術(shù)在PC 住宅運(yùn)維階段的應(yīng)用

在項(xiàng)目正式投入使用后，還要定期對(duì)建筑進(jìn)行運(yùn)維管理，施工團(tuán)隊(duì)需要將項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的BIM 模型交給業(yè)主，為業(yè)主提供便捷的運(yùn)維方式。在BIM 模型中包括幾何尺寸、配筋生產(chǎn)、施工內(nèi)容等關(guān)鍵信息，因?yàn)樵陬A(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋了RFID 芯片，所以，業(yè)主可以隨時(shí)檢查預(yù)制構(gòu)件的信息，并且了解每一個(gè)階段的生產(chǎn)情況。在這樣的情況下，即便住宅想要進(jìn)行二次裝修，也可以穩(wěn)定的開展。此外，還可構(gòu)建出三維動(dòng)態(tài)，更好的進(jìn)行租售和展示?？偠灾珺IM 技術(shù)在PC 住宅全生命周期中的應(yīng)用，可以為后續(xù)的運(yùn)行維奠定良好的基礎(chǔ)，為后續(xù)的運(yùn)維施工奠定基礎(chǔ)，為業(yè)主創(chuàng)造一個(gè)良好的住宅環(huán)境。將其應(yīng)用在運(yùn)維管理中，為后續(xù)的管理工作提供數(shù)據(jù)信息參考，不僅降低了后期管理成本、提高管理質(zhì)量，還有效發(fā)揮出了BIM 技術(shù)的可持續(xù)性。以某住宅建筑為例，該住宅建筑在后期出現(xiàn)了管道滲漏問題，工作人員第一時(shí)間利用BIM 技術(shù)找到閥門的規(guī)格、制造商、零件號(hào)碼和其他信息，并且購買同類型閥門進(jìn)行替換。還可以借助BIM 模型，制定應(yīng)急處理方案，如：地震、火災(zāi)逃生方案。

5 總結(jié)

綜上所述，BIM 軟件技術(shù)應(yīng)用在建筑行業(yè)中，可以貫穿于建筑項(xiàng)目的每一個(gè)階段，通過環(huán)境分析、可視化模擬、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等多種手段，讓工程項(xiàng)目得到穩(wěn)定的落實(shí)。結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了BIM 技術(shù)在PC 住宅全生命周期中的應(yīng)用，分析表明，雖然BIM 技術(shù)還有待進(jìn)一步優(yōu)化，但其可以有效提高施工效率，讓建筑工程高質(zhì)量完成。