BIM技术在装配式建筑全寿命周期中的应用研究

杨亮

【摘要】近年来，科学技术的发展，我国的装配式建筑的发展也日新月异。BIM技术是现代建筑领域公认的高效技术手段，在建筑施工中对其展开应用，将会对建筑全寿命周期管理产生积极影响，能够达到有效提高企业施工质量与效率的目标，对于企业经济收益提升而言，极为有利。

【关键词】BIM技术;装配式建筑全寿命周期;应用

十九大指出，经过长期努力，中国特色社会主义进入了新时代，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。建筑业作为我国重要的行业之一，也有着转型升级到高质量发展的迫切需要，而推动建筑工业化就是实现建筑业产业转型与技术升级的重要手段。2013年，《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》（国办发〔2013〕1号）指出要推动建筑工业化，推广预制装配式的建筑体系。近几年，国家陆续出台了推动装配式建筑发展的政策，各地也出台了相应的指标要求，促进了装配式建筑发展。装配式建筑具有生产效率高、减少资源浪费、保护环境、质量有保证等优点，但为实现工厂加工、现场装配，也对建造各阶段标准化、精细化、多专业集成提出了要求。在实际推广中，就发现存在设计按现浇形式进行设计再拆分为装配式建筑、精细化不满足加工要求，生產厂家无标准构件、按项目单独配模加工，施工不规范、现场改造切割多等问题;各承建单位配合度差、信息交流不畅通、需要多层级的深化设计，造成综合成本上升、质量监管困难。因此，装配式建筑的关键要求，就是各专业协同设计、各系统集成设计，统筹策划、设计、生产、施工和运营全过程。而对应的建筑信息模型BIM技术，正好具有很强的协同性特点。如果应用BIM技术对装配式建筑进行全寿命周期的信息化管理，就能够实现全专业、全过程的统筹的目的。

1、BIM技术实施原理

BIM技术，即建筑信息模型在建筑工程施工过程中，会以相关数据为依据展开数据模型建设，通过数据信息仿真技术的运用，实现各类型信息、数据的及时收集与处理，为工程建设全过程提供直观、精准的数据支持与指导。BIM技术发展具备以下几方面性质：第一，此技术是工程项目重要的数据集合，运用BIM技术建设项目数据库，在数据库内所有数据应保持高度统一，且应具备良好的分享性，从而为工程建设提供更加全面的服务;第二，此技术是多种形式的信息集合，信息单元数据信息较为丰富;第三，信息模型动态化特征较为明显，可以相互进行转换，数据信息更新更加高效，可自动生成相关图片以及文档资料，整体操作更加智能。

2、优化措施分析

2.1推广工程总承包EPC模式

装配式建筑的难点就是需要全环节统筹，利用BIM技术可以将建筑规划、勘察、设计、生产、施工、装修、运行维护全过程集成起来。而现有的项目承包模式，多为设计、生产、施工单独发包，全环节统筹的难度较大。而工程总承包EPC模式，将设计阶段、施工阶段一并打包，项目总承包单位一体化管理，将能有效解决上述问题，促解BIM技术在实现装配式建筑项目全生命周期数据共享和信息化管理中的应用难题。建议政府投资的装配式建筑都采用EPC模式+BIM技术来建造，使工程碎片化管理转向集成化管理、精细化管理。

2.2 BIM技术在设计阶段中的质量管理

在每一个项目的建造之前都会进行图纸的构造，在设计装配式的建筑时要不同于以往的设计，装配式建筑可以算是新型的建筑，在多方面都要求装配式建筑的新颖例如构件的尺寸，配件以及装配的检查等。这时才是BIM的展现时间，将所有数据全部输入到这个BIM数据中，只要有一项数据的变化就会将所有数据全部整改。不会像传统的方式一样，当图纸中绘制的某一数据数据发生变化时，要重新对其他的数据进行计算，会影响图纸的结构设计也会造成项目建造的时间延长。采用BIM技术可以解决这一系列问题，从而提高工作质量以及项目进。除此之外，BIM技术还有很多可以便于建筑的方法，对于一项工程的建造最需要的就是互相探讨互相交流，尤其是对于装配式建筑这种新研究的建筑。BIM技术提供这样平台可以方便各专业各部门人员一同探讨，也可以快速查看其它相关资料，解决了无法沟通而引发图纸出现误差等一系列难题，解决设计人员的后顾之忧。BIM技术只有人们想不到的，没有它做不到的。BIM技术正是根据现在的大数据时代已经互联网时代实行云端操作，在这个平台可以共享方案，同时可以帮助设计师们在自己的设计方向寻找灵感，将所有数据整合为装配式建筑提供更有利的信息并且提高装配式建筑的规范性。

2.3拆除阶段应用

拆除阶段应用主要体现为两点：①选择拆除方案。在数据模型支持下，拆除施工人员可快速、准确展开拆除前期准备工作，做好资料收集与施工工艺、过程模拟，可通过模型将操作难度较大且结构复杂的内容直观地呈现出来，从而有效地辅助拆除方案的制订与选择[6]。同时在确定拆除方案后，也可运用技术进行拆除方案仿真模拟，进一步优化拆除流程与具体施工，为后续拆除工作的开展提供可靠的保障。②构件处理。数据模型可准确读取构件维修记录、形状大小以及配筋情况等参数，工作人员可在参数的支持下对构件进行精准评估，明确其剩余价值。在确定价值后，按照构件价值对构件进行科学的处理，实现资源的高效再利用，在保证构件处理科学性的同时，做好预制构件制作成本的控制。

3＼BIM技术在装配式建筑领域的发展前景

BIM+互联网技术是一个重要的发展方向，BIM软件本身具有数据的高共享性，将BIM软件产生的精密数据依托互联网平台直接导入装配式工厂的数据端，使装配式生产机器能够自动生产预制构件，减少了传统形式上的繁琐和缺陷。由装配式工厂自动生产的预制构件将被自动附上独一无二的“身份证”，通过移动端，施工人员、户主、物业等都可以直接了解该预制构件在设计时的所有信息，为施工、管理、维护都提供了重要保障。

结语：

利用BIM技术，可以通过设计数据直接传递生产数据，生产管理系统直接接收设计数据，构件设计信息即生产任务信息。运用信息化方式生成物料清单、3D图纸以及其他数据基本上是准确无误的，同时，能有效辅助预制件在生产过程中的技术交底，安排生产计划，物料采购准备，管理堆放场地与成品物流计划，提前避免和解决在整个生产流程中出现的异常情况，设计、生产和施工之间共享同一个模型信息，检查和解决各专业各环节间存在的冲突更加直观。通过BIM技术，可以有效避免或减少碰撞、疏漏的现象，同时，提前对生产和施工进行准确的模拟和优化，减少工期和降低成本。但BIM技术目前也存在一些不足，包括现有模块是否满足使用方的需求;复杂构件在三维软件中包括钢筋都需要手动输入，使用起来耗时耗力等。如何解决上述问题，也是将来需要探索的内容。

参考文献：

[1]罗永峰，叶智武，王磊.大型复杂钢结构施工过程监测系统研究现状[J].施工技术，2015，44（2）：68-74.

[2]刘占省，徐瑞龙，武晓凤.中国煤炭交易中心索穹顶施工过程监测研究[J].建筑结构，2013，43（12）：29-32.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑信息模型应用统一标准：GB/T51212—2016[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.