BIM技術在裝配式建筑全壽命周期中的應用

孫 健

臨沂職業(yè)學院 山東 臨沂 276000

引言

BIM技術又稱建筑信息模型,是建筑行業(yè)在不斷發(fā)展過程中衍生的新技術,主要用于表達建筑施工中難以直觀表示的三位立體圖像與導向類建筑物。BIM技術在裝配式建筑全壽命周期管理中的應用已經(jīng)不是首次提出,早在2001年就有學者將BIM技術應用在裝配式建筑全壽命周期管理中,并通過建立一個裝配式建筑全壽命周期管理信息系統(tǒng),得出裝配式建筑全壽命周期局部最優(yōu)的結果。

一、基于BIM技術的裝配式建筑全壽命周期管理方法

在基于BIM技術的裝配式建筑全壽命周期管理方法中,主要針對裝配式建筑全壽命周期中的2個主要環(huán)節(jié)進行管理,分別為裝配式建筑設計階段以及裝配式建筑施工階段。針對裝配式建筑設計階段的管理主要為信息來源,此部分是本文重點研究內容,分為反饋施工管理信息以及管理裝配式建筑構件質量屬性。

(一)劃分裝配式建筑全壽命周期管理信息來源。通過BIM技術為其提供的可視化功能,將獲取的裝配式建筑全壽命周期管理信息供應給施工中的GIS技術中,提取有效的數(shù)據(jù)信息,整理成數(shù)據(jù)集合,對數(shù)據(jù)展開全方位的處理與分析,及時發(fā)現(xiàn)裝配式建筑設計過程中存在的質量問題。利用BIM模型劃分裝配式建筑結構,區(qū)分獲取的內部管理信息與外部管理信息。內部管理信息內容包括:施工中簽訂的勞動合作、繪制的裝配式建筑圖像、制定的施工方案、施工成本預算與施工技術可行性報告等。外部管理內容包括:裝配式建筑施工材料價格、行業(yè)施工規(guī)范與條例、施工外部環(huán)境、裝配式建筑預制零件與設備供應連接等。由于裝配式建筑全壽命周期供應鏈與內部管理信息交換采用的是多點同時交換的方式,導致信息交換方式較為復雜,交換內容較為繁瑣。

(二)基于BIM技術實時反饋施工管理信息。使用BIM技術不僅可以動態(tài)化調控施工進度,同時也可以對裝配式建筑施工質量實現(xiàn)查詢與調查。在控制施工進度過程中應將施工材料、施工成本估量、施工勞動核算等評價裝配式建筑施工質量的數(shù)據(jù)進行整理,并將整理后的數(shù)據(jù)輸入到BIM裝配式建筑信息模型中,構建以裝配式建筑為基礎的模擬模型。利用BIM技術轉換獲取的施工信息為施工具體數(shù)據(jù),提供給管理者直觀的監(jiān)控數(shù)據(jù),調整虛擬裝配式建筑施工模型與實際裝配式建筑施工工程至相同施工進度中,對比兩者施工質量與進度,根據(jù)施工模型存在的質量偏差調整施工現(xiàn)場進度,進而對現(xiàn)場施工進行質量預警。

由于裝配式建筑全壽命周期管理過程中存在較多難以控制的外界環(huán)境等影響因素,應在管理中根據(jù)多種參數(shù)變化條件對裝配式建筑施工工程進行全面的調整。而基于BIM技術的模擬施工模型可全面觀察設計的施工方案與實際施工中存在的質量偏差,提取裝配式建筑全壽命周期中出現(xiàn)的特征數(shù)值區(qū)分數(shù)據(jù)集合中的差異性,調整施工現(xiàn)場方案、調試施工應用設備、規(guī)范施工生產流程,進而確保施工中多個環(huán)節(jié)的精準化管理。此外,當工程施工進度出現(xiàn)生產落后的現(xiàn)象時,管理者可通過調試裝配式建筑虛擬模型設計施工延誤的調整方案。

(三)應用BIM技術管理裝配式建筑構件質量屬性。在收到裝配式建筑施工管理反饋信息的基礎上,還需要應用BIM技術加大對裝配式建筑構件質量的管理能力,充分發(fā)揮管理者的監(jiān)管職能。裝配式建筑工程中每一個零構件在整體裝配式建筑中均具備著十分關鍵的作用。為了對裝配式建筑構件質量屬性進行管理,應在裝配式建筑圖紙繪制過程中應用BIM技術對構件進行屬性分析,分析不同屬性的構建在裝配式建筑生產中的可行性,對不同零件在裝配式建筑中的安裝位置進行有效管理。使用BIM虛擬模型可對每個裝配式建筑工程中構件位置進行建模分析,使裝配式建筑施工方充分認識到不同構件在工程中發(fā)揮的作用,并使其明確錯誤的安裝方式與不規(guī)范的安裝流程對裝配式建筑質量的抑制作用。

在面對裝配式建筑全壽命周期中的突發(fā)狀況時,不僅需要基于BIM技術調整整體裝配式建筑方案,同時需要對裝配式建筑工程中構件中的位置進行調整。BIM技術的應用可保證裝配式建筑構件質量提升的同時,不會影響整體裝配式建筑施工質量。在選擇相同材料的開發(fā)商時,應采用多家對比評選的方式,選擇實用性較高、價格與施工工程較為匹配的生產商。

二、實例分析

通過對比試驗的形式對基于BIM技術的裝配式建筑全壽命周期管理方法的實用性進行測試。本次試驗內容選擇某裝配式建筑作為研究對象,執(zhí)行全壽命周期管理行為。本次設計的試驗環(huán)境配置分為兩部分說明,其中硬環(huán)境包括:Windoes7處理器Inter(R)、支持8線雙絞線同軸電纜光纖專網(wǎng);軟環(huán)境包括:Weapectl1.2.1仿真實驗軟件,整個平臺使用Logo語言。首先,采用本文提出的管理方法對裝配式建筑全壽命周期開展管理,通過Matlab軟件獲取通過管理請求的吞吐量,將其作為評價兩種管理方法管理效率的關鍵依據(jù),設置其為試驗組;再使用傳統(tǒng)的管理方法進行裝配式建筑全壽命周期管理操作,將得到管理請求的吞吐量記為對照組,將試驗次數(shù)設置為10次,記錄試驗數(shù)據(jù)。

結束語

綜上所述,在裝配式建筑施工中應將全壽命周期管理放在首要位置,結合工期進度,及時檢查并評估裝配式建筑建造現(xiàn)狀,通過反饋控制,發(fā)現(xiàn)裝配式建筑全壽命周期質量問題,對裝配式建筑全壽命周期管理產生有益的推動作用,減少安全事故的發(fā)生。