浅谈BIM技术在装配式建筑全生命周期的管理

浅谈BIM技术在装配式建筑全生命周期的管理

石壮

天元建设集团有限公司山东临沂

摘要：随着科技飞速发展，近年来我国在各个领域都取得了突破性发展。建筑行业的蓬勃发展，有效的推动了装配式建筑设计的发展，越来越多的装配式建筑拔地而起。装配式建筑不仅是建筑领域的改革与创新，也是建筑行业落实国务院供给侧结构性改革的关键环节。运用BIM技术不但能弥补建筑施工中的不足，还能更好的呈现建筑施工效果。

关键词：BIM技术；装配式建筑全生命周期；管理

前言：

为了满足节能减排及可持续发展的要求，国家大力发展装配式建筑，但是由于产业链基础不完善以及建筑各行业的不同步发展，极大的限制了装配式建筑的发展。建筑信息模型（BuildingInformationModeling）技术的引入有望改善这一情况。将BIM技术运用到装配式建筑当中，将相对独立的几个专业紧密结合在一起，改进传统的建筑方式，是建筑业的一次重大变革；另外，BIM技术的引入对装配式结构的设计、生产、施工以及运维等各个阶段都将会产生巨大的经济效益。

一、BIM技术优势

1.1可视性

BIM技术在实际应用中还具有可视性的特点，这主要是相对于传统建筑工程平面图纸设计模式而言的。工作人员只需通过操作计算机设备，就能够实现对线条的拼接组合，将装配式建筑工程设计以三维立体模型的形式展示出来。这样一来，就使得工程设计更加直观生动、更加立体可视，便于工作人员后续使用。同时，可视性也是BIM技术商业应用价值的重要体现。

1.2协调性

BIM技术在装配式建筑工程中的应用还具有较强的协调性，这是因为顾此失彼是当前工程设计较为常见的问题之一，不论是工程某一节点设计环节存在分歧，还是在不同专业施工方面存在的设计分歧，都是工程设计环节应重点解决的问题。而通过对BIM技术的充分运用，就能够在工程施工前，构建建筑信息模型，并对其进行碰撞试验，生成报告与协调方案，为设计施工的优化提供科学依据。

二、BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用

2.1项目规划阶段的应用

（1）环境融入与选址

场地的分析与选择直接影响工程项目的定位。在传统的全生命周期管理中，场地的分析与选择受主观因素影响较多，不能通过科学有效的方式处理信息，导致对场地的定量分析不充分，进而影响项目定位。将BIM技术应用在装配式建筑工程的场地分析与选择后，能将地理信息技术作为基础，模拟在场地构建过程中特别是处理土石方平衡，场地边界问题时，可更加准确地分析场地的合理性，确保建筑工程能够定位准确。

（2）节点设计与优化

绘制图纸与建模在构建完成的BIM模型中，每一个图源都代表着具体的涵义，包括空间尺寸、金属材料等。如果在管理工作中，改变某一构件的参数，则与之相关的部件通常会发生变化，进而可对模型修改进行全面控制。使用BIM技术模型能准确模拟施工中的难点，如新结构、新形式与节点等，一旦发现工程设计存在问题，则可在第一时间优化方案，从根本上保障装配式建筑质量。另外，建筑工程的设计人员能以BIM为基础，利用其可视化功能，与业主、施工单位及构建供应商共同商讨设计方案，全面提高管理工作效率。

（3）碰撞冲突与纠偏

在传统的全生命周期管理工作中，常根据管理人员的主观意识来构建空间立体模型，因此难以避免地产生施工与设计之间的人为误差，尤其在管道施工环节，易因不同专业设计人员对各类管道空间关系认识的不深入，造成不同管道间的碰撞，影响建筑工程施工推进，更有甚者会返工等而增加施工成本。针对此类问题，为保障建筑工程质量，需对各专业管道进行深化设计。因此可将BIM管理系统应用在工程中，工作人员在设计工程项目模型时可通过BIM系统模拟各类管道施工时的状态，以分析管道间的关系，一旦检测出问题，系统会将具体的内容、位置展现出来，便于工作人员及时修改，进而在施工前找出问题，避免发生延误竣工时间等问题。

（4）工程量统计

传统的建设项目由于使用CAD软件计算构建相关的建筑信息，很难自动完成数量统计，所以通常会消耗大量的人工时间来完善。若将BIM应用于建筑工程中，系统能自动整合构件工程量、材料种类信息，管理者能随时查阅。从而大幅缩短工作时间，且能保障计算结果的准确性，为装配式建筑的造价管理、进度管理等工作提供依据。

2.2在生产制造阶段的应用

（1）对装配式建筑模型制作更加有利。完成设计方案之后设计人员会把相关的信息上传至云端平台，以便于各厂家之间对构件的信息实时共享，主要共享产品的尺寸和使用的原材料以及构件制作过程中原材料的配比等等。如此一来，装配式建筑预制构件的各种相关信息就可以进行有效的对接，了解其设计信息以及其生产信息，使生产效率大大提高。除此之外，可以将预制构件的模型利用3D打印的方式打印出来，确保模型的试制过程顺利完成。

（2）有利于优化预制构件的生产流程。整个建筑工程的施工质量的好坏预制构件质量的高低起到决定性的作用。利用BIM技术，在BIM模型中预制构件生产商可以挑选需要的预制构件尺寸，进行生产的合理安排，同时确保合理的构件尺寸。

2.3建筑施工阶段的应用

BIM技术能将施工现场技术、构件吊装、材料管理、资金安排、质量管理、进度控制等方面达到准确无误的管控。特别对一些新颖的、复杂的新技术新设备运用，利用BIM可视化技术模拟施工工艺以进行技术交底，可视化技术模拟施工工艺以进行技术交底，避免现场技术人员因主观因素造成的错装、漏装、碰损构件；为避免材料的二次搬运和现场堆放混乱，BIM能快速测算不同施工阶段的材能快速测算不同施工阶段的材料需求量并制定采购及管理计划；运用各种数据统计图表对计划进度和实际进度的差异进行精准统计，并针对现场实际情况调整工程计划；特别重要的是BIM能实现管理人员和现场作业人员之间无障碍的信息沟通，把控安全和质量的最前线信息。

2.4运营阶段的应用

工程项目竣工后，为了达到物业管理自动化、资源管理自动化以及财务管理自动化，BIM技术将预制构件管线预埋和设备的信息存储到一个管理系统中，并且使得这个BIM管理平台拥有所有的信息。在施工完成后，建筑物的施工情况、经济情况和容量的承载度等信息都会在BIM系统中得到保存，物业管理人员可以通过BIM系统对各种被存储信息进行随时的监测。基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究，能够随时、准确地分析和监测建筑结构的耐久性和安全性，确保在对应的房间内安装上内阁墙、管线、厨卫设施等预制构件，避免因为安全的不合理导致损坏主体建筑结构设施。当然还可以利用BIM数据库存储信息来判断当建筑物的预定寿命时是否还能循环使用，这种方法既节约能源达到绿色环保的同时，还做到了可持续发展。

结束语

从目前来看，装配式建筑以及成为我国建筑业的主流趋势，为了更好的发展装配式建筑就要利用高科技为其提供技术支持，BIM技术的应用在整个装配式建筑的全部施工过程中都能够为其服务，并且发挥巨大作用。BIM要落实到具体的日常管理当中，未来BIM技术的发展将围绕以BIM技术为核心的大数据、智能化、云计算、移动通信等新科技的运用，实现建筑产业的技术升级，生产方式的转变与管理方式的变革、打造智能化、工业化、绿色化的新兴建筑业态。

参考文献

[1]曹江红，纪凡荣，解本政，武志军.基于BIM的装配式建筑质量管理[J].土木工程与管理学报，2017，34（03）：108-113.

[2]岳莹莹.基于BIM的装配式建筑信息共享途径和方法研究[D].聊城大学，2017.