基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究

魏朝霞 司马新立 王焕锦 高继霞 任鹏飞

摘 要：近年来，随着我国经济快速的发展，也带动到了建筑行业的发展，但这同时也对建筑的质量提出了更高的要求。装配式建筑在建筑工程中受到了广泛的应用，但其自身存在着一些还没有解决的问题，而且在管理方面也有所欠缺，这会给我国建筑行业的发展带来了一定的负面影响。为此，文章对建筑信息模型以及全生命周期管理进行了讲解，同时对全生命周期管理中建筑信息模型的技术应用进行了一个全面的分析。

关键词：装配式建筑;建筑信息模型;全生命周期管理

1、前言

装配式建筑的发展带动了我国建筑行业的发展。BIM技术在其管理中的应用充分的体现出了装配式建筑的优势，也为施工工程带来一定的便利，有效地推进了建筑工程的整体质量。文章主要是针对BIM技术在装配式建筑全生命后期阶段管理中存在的问题进行了分析，并且提出了一些可行性的建议。

2、建筑信息模型及全生命周期管理

2.1、建筑信息模型

建筑信息模型（BIM），是利用计算机等数字化技术，构建一个建筑信息模型，从而将维护信息、建造信息和设计数据等诸多信息保存于BIM。它的基础模型是建筑工程中的相关参数，它可应用于成本核算、资料管理、工程设计和施工管理等。目前，BIM已经被广泛应用于项目建设，如济南大剧院、成都金融城等。

2.2、全生命周期管理

建筑全生命周期是指建筑工程的整个建设过程。包括拆除后利用、生产、设计、运营维护与建造。信息管理是全生命周期管理的重要思想，它是通过构建建筑信息模型，集成了管理、施工和设计过程，有效的避免在信息交流过程中出现交流障碍。主要包括两个方面，一是对项目全生命过程中的信息管理、共享，以促进项目获利能力及质量和建造效率的提升。二是在项目实施期间构建与建设工程相关的信息。

3、全生命周期管理中建筑信息模型技术的应用

3.1、全生命周期管理实现过程

在我国，关于建筑工程信息管理和共享问题已经研究很多年，但因缺乏有效的技术支撑，故使研究多停留在理论方面。BIM技术的诞生，给全生命周期管理带来准确的技术支持，有利于全生命周期管理进行实践。BIM技术的基本元素，是项目中的单构件，融合基本元素的施工要求、质量性能、成本数据和设备性能等有关信息，构建一个具备数据化特征的建筑信息模型。各个数据间维持着建筑物整体的空间关系与组织关系，从而形成一个有层次、完整性的信息管理系统。BIM技术改变了建设信息原有的创建方式和创建过程，使项目从开始阶段利用数字化信息形式，进行信息管理与共享，真正实现了全生命周期管理。

3.2、以建筑信息模型为技术核心

建筑信息模型，融合了多种与建筑相关的信息，使得设计资料与建筑信息储存于相同的数据库中，有效的防止出现因管理、施工和设计软件不兼容，造成沟通障碍等问题，实现了不同专业间的信息共享。不同专业在全生命周期中，可以依据自身实际需求情况，选择BIM中的有关数据信息，以满足施工、设施、 管理和决策需求。除获取信息外，不同专业可以在BIM中创建与本专业相关的新信息，实现了与其他专业间的信息共享，紧密联系建设工程的各个环节，确保各个专业协同配合工作。

4、装配式建筑的优越性

装配式建筑具有诸多优势特点，能够满足建筑建设行业发展的需要。（1）装配式建筑建设时间较普通建筑短，可充分提升建筑工期。（2）装配式建筑建设过程中，可以打破气候条件的约束，能够规避气候条件不佳导致工期延误的问题。（3）可以减少劳动力和节约建筑资源，与环保节能型的时代主题理念相适应。（4）建筑质量能够得到保障，有利于维护人们的生命财产安全和社会的和谐稳定。

5、装配式建筑全生命周期管理的必要性

对装配式建筑加强全生命周期管理具有必要性。随着人们生活水平的不断提高，对建筑质量有着更高的要求，只有加强全生命周期管理，才能确保建筑质量;加强全生命周期的管理，有助于控制建筑施工成本，实现施工企业经济利益的最大化，对装配式建筑行业实现可持续发展具有重要作用。

6、建筑信息模型在装配式建筑全生命周期管理中的应用

装配式建筑的预制构件需要在工厂生产，所以，需要将其列入生命周期管理范围。

6.1、规划设计

规划设计阶段，BIM起到关键作用，能够实现各个项目方共同参与协同工作，从而解决了传统模式中，因业主主观原因或者不同专业存在设计冲突引发的设计变更等问题。在规划设计中的应用，包括以下几个部分：一是分析场地和规划选址。它直接影响到建设项目的定位。传统方法存在主观因素过多、无法科学处理信息数据及定量分析不充足等问题。利用BIM技术，并与地理信息系统结合，能够模拟建造建筑物空间信息及场地条件，两者间相互补充，可对场地使用特点及条件进行评估，以实现场地规划最优。二是检查设计冲突。传统方式在建筑物立体图恢复过程中，往往以主观想象为主，这样极易造成设计与施工不符，尤其是在设计设备时，增加管道相互碰撞风险，进而影响正常施工。在这种情况下，需要对设计方案重新修改设计，不仅延误施工工期，还大大增加了建设成本。结构师运用BIM设计结构时，一旦水电管线与设计出现冲突，那么BIM模型能够及时显示，结构师对设计进行及时修改，从而解决设计冲突问题。三是造价管理与工程量统计，因CAD软件在计算构件信息时，难以让计算机自行统计，所以，统计工程量时，需要耗费大量时间。BIM作为一个信息库，整合了大量的建筑信息，造价管理者可以实时查阅所需的工程量信息，并利用计算机计算和统计各个构件，减少了人工操作时间，防止因计算错误，造成设计方案与工程量统计数据存在偏差。

6.2、生产制造

生产制造构件过程中，将BIM技术与RFID技术结合，在RFID标签中置入构件，保证每个RFID标签中又与之对应的构件信息，有利于管理构件运输、生产、吊装和存储过程。利用构件生产管理子系统，可以在BIM数据库中获取与构件设计有关的数据，还可在BIM数据库中添加预制构件的存储信息、质量监测信息和生产信息。唯一性是RFID标签编码的主要原则，它可以保证构件在各个过程中的信息具备较高的准确性。BIM技术与RFID技术结合，不仅可以达到零缺陷、零库存目标，还可依据实际进度情况，把信息及时反馈至生产管理子系统，从而避免出现待料、待工等问题。

6.3、建造施工

在控制工程质量和进度过程中，應用BIM技术，能够实际模拟分析施工方案计划，把时间与3D模型紧密联系起来，构建4D施工模型，从而实时跟踪施工质量和施工进度。比较原计划数据与实际统计数据，计算出两者存在的偏差。这样，可以优化配置空间与资源，有效地解决冲突问题，确保施工组织设计和施工方案达到最优。最后，利用调整系统，调整施工质量。实际施工现场中普遍存在构件错误或未找到构件问题，为避免该问题，需要加强施工现场管理。

7、结束语

我国科学技术水平的不断上升带动了BIM技术的发展，使其在建筑行业中的应用范围不断变大，其不仅能有效提升到我国建筑工程的质量而且也符合到了我国推出的环保节能型建筑建设的观念。为此，技术人员应当进一步增强对BIM技术的探究，从而带动到我国建筑建设行业的可持续发展。

参考文献

[1]牛艳， 吴婷婷. 基于BIM的装配式建筑全生命周期安全管理研究[J]. 中华建设， 2019（6）.