基于BIM的裝配式建筑全生命周期管理問題研究

汪 玲 姜兆飛 房 坤 汪 偉 王 庚 魏占揚

(1 青島恒星科技學(xué)院 山東 青島 266000)(2 青島公交集團 山東 青島 266000)

1 BIM技術(shù)

建筑信息模型(BIM)是一種基于三維立體模型的建筑領(lǐng)域新型技術(shù)，它以建設(shè)工程的相關(guān)數(shù)據(jù)信息作為基礎(chǔ)建立起的模型，并且可以用于工程設(shè)計、施工管理、可視化等的數(shù)字化方法，BIM作為新一代的以計算機為輔助進行建設(shè)的技術(shù)，被越來越多的建筑師所接受和認(rèn)可，它是建筑領(lǐng)域的一次革命，將成為項目管理者最強有力的工具。它可以使建筑設(shè)計、施工內(nèi)容、管理工作安排更加協(xié)調(diào)。而且它采用最新的數(shù)據(jù)化管理方式，將建筑工程的不同階段顯示在模型中，從而幫助管理者更好地了解在工程建筑中可能遇到的問題，進而提高工程施工的準(zhǔn)確性和效率。

2 建筑信息模型技術(shù)在全生命周期管理中的應(yīng)用

2.1 全生命周期管理實現(xiàn)過程

我國在很久之前就進行了建筑工程信息管理和共享問題地研究和探索，但是因為缺乏相應(yīng)的技術(shù)作為支持，一直還停留在理論的研究方面上。指導(dǎo)BIM技術(shù)的誕生，給全生命周期管理帶來了最穩(wěn)定的技術(shù)支持，有利于全生命周期管理的實踐[1]。BIM技術(shù)將項目中的單構(gòu)件作為基本的元素，將對這個基本元素質(zhì)量性能、設(shè)備性能、 施工要求、 成本數(shù)據(jù)等的描述和信息進行結(jié)合，構(gòu)建出一個具備數(shù)據(jù)化特征的建筑信息模型[2]。各個數(shù)據(jù)之間共同維持著整個建筑物的空間和組織關(guān)系，由此形成一個既有層次又是完整的信息管理系統(tǒng)。BIM技術(shù)從根本上改變了建設(shè)信息以前的創(chuàng)建方式和過程，它使建設(shè)項目從一開始就利用數(shù)字信息化，進行所有信息的管理和實時共享，真正地實現(xiàn)了項目的全生命周期管理。

2.2 以建筑信息模型為技術(shù)核心

建筑信息模型的創(chuàng)建是融合了多種與建筑相關(guān)的信息，它使前期設(shè)計人員的設(shè)計資料、建筑施工人員建筑的信息和管理信息存儲在同一個數(shù)據(jù)庫中，有效地避免了以前經(jīng)常發(fā)生的設(shè)計、施工和管理信息存儲在不同的數(shù)據(jù)庫，造成嚴(yán)重的交流溝通障礙，影響施工正常進行的情況，實現(xiàn)了所有人群的信息實時共享。不同的專業(yè)的施工人員在全生命周期中，可以根據(jù)自身的實際需求和不同的情況，選擇BIM中的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，以此在最大限度內(nèi)滿足施工、管理等的需求，除了可以在BIM中獲取到需要的信息之外，不同專業(yè)的施工人員還可以在BIM中創(chuàng)建與本專業(yè)相關(guān)的最新信息，實現(xiàn)與其他專業(yè)之間的信息共享，通過BIM可以使建設(shè)工程項目中的各個環(huán)節(jié)緊密地聯(lián)系在一起，確保整個建設(shè)項目各個專業(yè)之間可以進行協(xié)同配合，提高工作效率和建設(shè)質(zhì)量。

3 裝配式建筑

裝配式建筑是近些年流行起來的一種建筑方法，傳統(tǒng)的建筑方式是在規(guī)定好的施工現(xiàn)場進行建筑的建造，但是裝配式建筑是將傳統(tǒng)建筑中大量的現(xiàn)場作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠里面進行，在專業(yè)的工廠里面將建筑用的構(gòu)件和配件進行加工制作，再運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過專業(yè)的連接方式在施工現(xiàn)場將生產(chǎn)出來的配件進行組裝，從而實現(xiàn)建筑的建設(shè)。裝配式建筑里面的大量建筑物都是由生產(chǎn)車間加工完成的，施工和裝修在理想的情況下可以跟隨主體的施工進行同步施工，大大地節(jié)約了施工的時間 ，降低生產(chǎn)成本。但是在后續(xù)的管理中卻有較大的問題存在，因為前期的設(shè)計和實際的施工之間缺乏交流溝通，致使設(shè)計生產(chǎn)出來的構(gòu)件不能完美地進行最后的組裝，因此就與要BIM技術(shù)的參與，它可以幫助建設(shè)項目的設(shè)計人員和施工人員進行無障礙地交流溝通，確保設(shè)計生產(chǎn)出來的構(gòu)件可以完美地進行組裝。

4 BIM在裝配式建筑全生命周期管理中的應(yīng)用

4.1 規(guī)劃設(shè)計

BIM 能夠使各個項目的工作人員協(xié)同的參與工作，提前地進行信息交流和溝通，從而解決了在傳統(tǒng)項目進行建設(shè)的時候，因為交流障礙而引起的設(shè)計人員和施工人員發(fā)生沖突等問題，在規(guī)劃設(shè)計的階段起到關(guān)鍵的作用。在進行一個裝配式建筑項目規(guī)劃設(shè)計的時候應(yīng)分為以下四個部分。

第一是分析場地和規(guī)劃施工選址，場地的選址直接影響著建設(shè)項目的定位，使用傳統(tǒng)的方法進行選址的時候，存在很多的客觀因素，而且無法科學(xué)有效的分析和處理一些信息數(shù)據(jù)。而利用BIM技術(shù)，可以與各種信息系統(tǒng)進行結(jié)合，模擬出建筑物修建好之后的空間信息，可以更加清晰地了解建筑物周邊的環(huán)境和特點，從而實現(xiàn)最佳的場地選擇和規(guī)劃。

第二是進行圖紙的繪制和模型的建立，在BIM模型中，各個圖元都代表著實際的工程含義，包括這個構(gòu)件使用的材料、大小尺寸等各種信息。一旦進行了某個構(gòu)件模型參數(shù)的改變，其它的構(gòu)件也會隨之進行變化，這樣就可以減少很多的工作時間，提高了工作的效率和質(zhì)量。利用BIM 的可視化特征，可以模擬發(fā)現(xiàn)施工中的難點和復(fù)雜點，還可以及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，及時地對這些問題進行解決。

第三是檢查設(shè)計沖突，設(shè)計人員在進行設(shè)計的時候，一般都是以自己的主觀想象為主，這樣容易造成與實際的施工情況不符，特別是在構(gòu)件的設(shè)計的時候，很有可能會導(dǎo)致生產(chǎn)出來的構(gòu)件無法精確地連接在一起，影響正常的施工。而利用BIM技術(shù)，就可以通過模型提前地發(fā)現(xiàn)這些可能存在的設(shè)計沖突，及時地對存在的問題進行修改。

4.2 建造施工

再進行裝配式建筑項目施工的時候，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以將施工情況進行實時的模擬，將設(shè)計的數(shù)據(jù)和實際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行對比，計算出兩者之間存在的誤差，這樣就可以實時地將設(shè)計進行更改，有效地解決設(shè)計人員和施工人員的沖突問題，確保項目的正常地進行和完成。在進行現(xiàn)場施工的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)構(gòu)件的錯誤使用等問題，給項目建設(shè)造成一定的安全隱患，因此需要管理人員加強施工現(xiàn)場的管理工作，通過BIM技術(shù)，實時進行項目施工的檢測和控制，保障施工的安全進行。

5 結(jié)語

在裝配式建筑全生命周期管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅可以在項目的建設(shè)過程中進行信息的實時交流和分享，還可以減少建筑過程中的能源消耗，提高建設(shè)的施工進度和施工質(zhì)量。未來BIM 技術(shù)必將成為裝配式建筑發(fā)展的主要趨勢，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該要不斷地深入探究BIM技術(shù)，使BIM技術(shù)更加地完善成熟，從而實現(xiàn)裝配式建筑全生命周期管理持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。