BIM技術在裝配式建筑全壽命周期中的應用研究

楊亮

【摘要】近年來，科學技術的發展，我國的裝配式建筑的發展也日新月異。BIM技術是現代建筑領域公認的高效技術手段，在建筑施工中對其展開應用，將會對建筑全壽命周期管理產生積極影響，能夠達到有效提高企業施工質量與效率的目標，對于企業經濟收益提升而言，極為有利。

【關鍵詞】BIM技術;裝配式建筑全壽命周期;應用

十九大指出，經過長期努力，中國特色社會主義進入了新時代，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段。建筑業作為我國重要的行業之一，也有著轉型升級到高質量發展的迫切需要，而推動建筑工業化就是實現建筑業產業轉型與技術升級的重要手段。2013年，《國務院辦公廳關于轉發發展改革委住房城鄉建設部綠色建筑行動方案的通知》（國辦發〔2013〕1號）指出要推動建筑工業化，推廣預制裝配式的建筑體系。近幾年，國家陸續出臺了推動裝配式建筑發展的政策，各地也出臺了相應的指標要求，促進了裝配式建筑發展。裝配式建筑具有生產效率高、減少資源浪費、保護環境、質量有保證等優點，但為實現工廠加工、現場裝配，也對建造各階段標準化、精細化、多專業集成提出了要求。在實際推廣中，就發現存在設計按現澆形式進行設計再拆分為裝配式建筑、精細化不滿足加工要求，生產廠家無標準構件、按項目單獨配模加工，施工不規范、現場改造切割多等問題;各承建單位配合度差、信息交流不暢通、需要多層級的深化設計，造成綜合成本上升、質量監管困難。因此，裝配式建筑的關鍵要求，就是各專業協同設計、各系統集成設計，統籌策劃、設計、生產、施工和運營全過程。而對應的建筑信息模型BIM技術，正好具有很強的協同性特點。如果應用BIM技術對裝配式建筑進行全壽命周期的信息化管理，就能夠實現全專業、全過程的統籌的目的。

1、BIM技術實施原理

BIM技術，即建筑信息模型在建筑工程施工過程中，會以相關數據為依據展開數據模型建設，通過數據信息仿真技術的運用，實現各類型信息、數據的及時收集與處理，為工程建設全過程提供直觀、精準的數據支持與指導。BIM技術發展具備以下幾方面性質：第一，此技術是工程項目重要的數據集合，運用BIM技術建設項目數據庫，在數據庫內所有數據應保持高度統一，且應具備良好的分享性，從而為工程建設提供更加全面的服務;第二，此技術是多種形式的信息集合，信息單元數據信息較為豐富;第三，信息模型動態化特征較為明顯，可以相互進行轉換，數據信息更新更加高效，可自動生成相關圖片以及文檔資料，整體操作更加智能。

2、優化措施分析

2.1推廣工程總承包EPC模式

裝配式建筑的難點就是需要全環節統籌，利用BIM技術可以將建筑規劃、勘察、設計、生產、施工、裝修、運行維護全過程集成起來。而現有的項目承包模式，多為設計、生產、施工單獨發包，全環節統籌的難度較大。而工程總承包EPC模式，將設計階段、施工階段一并打包，項目總承包單位一體化管理，將能有效解決上述問題，促解BIM技術在實現裝配式建筑項目全生命周期數據共享和信息化管理中的應用難題。建議政府投資的裝配式建筑都采用EPC模式+BIM技術來建造，使工程碎片化管理轉向集成化管理、精細化管理。

2.2 BIM技術在設計階段中的質量管理

在每一個項目的建造之前都會進行圖紙的構造，在設計裝配式的建筑時要不同于以往的設計，裝配式建筑可以算是新型的建筑，在多方面都要求裝配式建筑的新穎例如構件的尺寸，配件以及裝配的檢查等。這時才是BIM的展現時間，將所有數據全部輸入到這個BIM數據中，只要有一項數據的變化就會將所有數據全部整改。不會像傳統的方式一樣，當圖紙中繪制的某一數據數據發生變化時，要重新對其他的數據進行計算，會影響圖紙的結構設計也會造成項目建造的時間延長。采用BIM技術可以解決這一系列問題，從而提高工作質量以及項目進。除此之外，BIM技術還有很多可以便于建筑的方法，對于一項工程的建造最需要的就是互相探討互相交流，尤其是對于裝配式建筑這種新研究的建筑。BIM技術提供這樣平臺可以方便各專業各部門人員一同探討，也可以快速查看其它相關資料，解決了無法溝通而引發圖紙出現誤差等一系列難題，解決設計人員的后顧之憂。BIM技術只有人們想不到的，沒有它做不到的。BIM技術正是根據現在的大數據時代已經互聯網時代實行云端操作，在這個平臺可以共享方案，同時可以幫助設計師們在自己的設計方向尋找靈感，將所有數據整合為裝配式建筑提供更有利的信息并且提高裝配式建筑的規范性。

2.3拆除階段應用

拆除階段應用主要體現為兩點：①選擇拆除方案。在數據模型支持下，拆除施工人員可快速、準確展開拆除前期準備工作，做好資料收集與施工工藝、過程模擬，可通過模型將操作難度較大且結構復雜的內容直觀地呈現出來，從而有效地輔助拆除方案的制訂與選擇[6]。同時在確定拆除方案后，也可運用技術進行拆除方案仿真模擬，進一步優化拆除流程與具體施工，為后續拆除工作的開展提供可靠的保障。②構件處理。數據模型可準確讀取構件維修記錄、形狀大小以及配筋情況等參數，工作人員可在參數的支持下對構件進行精準評估，明確其剩余價值。在確定價值后，按照構件價值對構件進行科學的處理，實現資源的高效再利用，在保證構件處理科學性的同時，做好預制構件制作成本的控制。

3＼BIM技術在裝配式建筑領域的發展前景

BIM+互聯網技術是一個重要的發展方向，BIM軟件本身具有數據的高共享性，將BIM軟件產生的精密數據依托互聯網平臺直接導入裝配式工廠的數據端，使裝配式生產機器能夠自動生產預制構件，減少了傳統形式上的繁瑣和缺陷。由裝配式工廠自動生產的預制構件將被自動附上獨一無二的“身份證”，通過移動端，施工人員、戶主、物業等都可以直接了解該預制構件在設計時的所有信息，為施工、管理、維護都提供了重要保障。

結語：

利用BIM技術，可以通過設計數據直接傳遞生產數據，生產管理系統直接接收設計數據，構件設計信息即生產任務信息。運用信息化方式生成物料清單、3D圖紙以及其他數據基本上是準確無誤的，同時，能有效輔助預制件在生產過程中的技術交底，安排生產計劃，物料采購準備，管理堆放場地與成品物流計劃，提前避免和解決在整個生產流程中出現的異常情況，設計、生產和施工之間共享同一個模型信息，檢查和解決各專業各環節間存在的沖突更加直觀。通過BIM技術，可以有效避免或減少碰撞、疏漏的現象，同時，提前對生產和施工進行準確的模擬和優化，減少工期和降低成本。但BIM技術目前也存在一些不足，包括現有模塊是否滿足使用方的需求;復雜構件在三維軟件中包括鋼筋都需要手動輸入，使用起來耗時耗力等。如何解決上述問題，也是將來需要探索的內容。

參考文獻：

[1]羅永峰，葉智武，王磊.大型復雜鋼結構施工過程監測系統研究現狀[J].施工技術，2015，44（2）：68-74.

[2]劉占省，徐瑞龍，武曉鳳.中國煤炭交易中心索穹頂施工過程監測研究[J].建筑結構，2013，43（12）：29-32.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑信息模型應用統一標準：GB/T51212—2016[S].北京：中國建筑工業出版社，2016.