基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题探讨

祖金丰

【摘  要】近年来，我国建筑行业蓬勃发展，其中装配式建筑得到了广泛应用，与此同时，装配式建筑的管理水平不断提升。将BIM技术应用到装配式建筑全生命周期管理中，可以彰显装配式建筑的优越性，同时，也极大地方便了施工，有助于提升装配式建筑的质量。论文分析了基于BIM技术的装配式建筑的优势，并结合装配式建筑的全生命周期管理过程，提出了BIM技术的应用实践。

【Abstract】In recent years， China's construction industry is booming， in which prefabricated building has been widely used. At the same time， the management level of prefabricated building is constantly improving. The application of BIM technology to the whole life cycle management of prefabricated building can highlight the advantages of prefabricated building， at the same time， it also greatly facilitates the construction and helps to improve the quality of prefabricated building. This paper analyzes the advantages of prefabricated building based on BIM technology， and combined with the whole life cycle management process of prefabricated building， puts forward the application practice of BIM technology.

【关键词】BIM技术;装配式建筑;全生命周期管理;应用

【Keywords】BIM technology; prefabricated building; whole life cycle management; application

【中图分类号】TU17;TU71                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）02-0019-02

1 引言

BIM技术主要指的就是一种建筑信息模型，被建筑行业广泛应用，该技术的应用，能够有效提升建筑技术水平，在我国建筑建设事业发展中起到重要作用。而将其应用到装配式建筑中，发挥BIM技术优势，有助于对装配式建筑进行全生命周期管理，不仅保障了建筑质量，同时，也可以在很大程度上降低工程成本，助推我国建筑行业健康发展，促进社会不断进步。

2 基于BIM技术的装配式建筑的优势

2.1 集成性强

在装配式建筑中，涉及了很多系统、专业、功能以及模块单元，而这些内容相互之间存在较多集成点，非常容易发生碰撞或者遗漏，这会直接影响到建筑工程施工，提高问题发生概率。而应用BIM技术后，可以促使装配式建筑各个环节相互串联，其中包含设计、生产、施工、装修、管理等，呈现出集成化服务模式[1]。

2.2 工业化程度高

装配式建筑的工业化特点较为突出，工厂化方式生产、装配化方式施工，管理方面也主要采用的是信息化方式。其中，设计以及生产是实现工业化的基础，而BIM技术可以与CAM等进行有机结合，在共同作用下，可以使得装配式部品构件的设计更加精细，实现产品化加工。

2.3 施工精度高

目前，建筑行业现浇混凝土结构的误差，主要计算单位为厘米，而装配式建筑预制构件的尺寸、预埋钢筋位置的精度则为毫米。在BIM技术的作用下，可以结合装配实际过程，构建模型，进行预演示，能够较高水平地保证建造精度，实现精密化装配施工，进而确保施工质量[2]。

3 BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用

本文主要以某装配式建筑工程项目为例进行分析，为实现节约资源、保护环境、顺利完成工期，在工程项目设计初期引入BIM技术，希望可以有效发挥出BIM技术的优势，实现从设计、施工到运维的全生命周期信息化管理。

3.1 三维建模

在该项目中，设计人员需要先结合工程实际設计出二维平面图纸，而后经由BIM中心，建立设备、管线等模型，这里主要使用的是Revit Architecture和Revit MEP。在实际构建模型的过程，需要明确建模顺序。

首先，需要建构出建筑结构模型，包括整体轮廓、出入口、通风口等重点区域[3]。

其次，构建管道、设备模型，按照二维图纸的要求，将管道和设备布置在对应的位置上。

最后，呈现出三维整体模型效果。在BIM技术作用下，可以通过虚拟模型实现工程整体可视化，有助于实现建筑整体的任意角度分析，对相关人员挖掘隐蔽工程具有重要作用。与此同时，在三维可视化模型基础上，也促进了业主、设计、施工等各方的参与、沟通，对工程项目设计效果起到积极影响。

3.2 优化施工设计方案

在完成项目三维模型构建基础上，项目设计人员可以应用Revit软件，将对应的项目信息加入其中，例如，结构构件的材质、详细尺寸、具体位置等，而后需要针对其他的安装口、人防密闭门、通风口、通风设备、应急逃生出口等方案内容，构建相应的模型，实施仿真分析，并演示出实施后的效果，进一步分析、优化设计方案。

3.3 设计冲突检测

在该工程项目施工图设计中，其中涉及了很多设备管线，如果设计不合理，管线之间或管线与结构构件之间，则会非常容易发生碰撞，导致施工受到影响，造成返工等情况。对此，相关管理人员可以将BIM三维模型导入Navisworks中，通过当中的Clash Detective模块实施碰撞检查[4]，通过检查后生成报告，直接反馈至设计单位，相关设人员对图纸进行进一步优化，防止出现管线碰撞而返工，增加施工成本的情况。经过全面的检查，施工设计合理，从而使得工程项目可以有效降低成本、提高成效，在规定工期内尽早完工。

3.4 可视化施工技术交底

在以往的工程施工中，无法深入分析、设计一些复杂、危险的施工节点，而引入BIM技术后，可以构建出三维可视化模型，利用Navisworks软件的Animator模块，能够针对危险、复杂的施工方案进行深化设计，实施预演，这样可以更好地明确具体的施工顺序，实现施工交底可视化，同时，结合当中一些潜在的危险问题，制定出安全预防控制措施，从根源上防止出现施工危险。此外，在工程管线安装时，在施工现场对应点位可以粘贴基于BIM系统自动生成的二维码信息，当工程管理、施工人员到达现场时，可以通过扫码获取施工信息，并结合实际信息实施现场施工指导，有效评估具体安装情况，及时发现问题及时纠正纠偏，有效提高工程施工质量与安全性[5]。

3.5 VR虚拟漫游

借助虚拟现实平台Fuzor软件，导入BIM模型，而后借助VR、AR技术进行模型渲染，将具体的人物对象放置其中，并进行人物高度、活动属性的具体定义，运用第三人行走模式，最终呈现出模拟后的真实工作情景，管理人员只要手持终端设备，在室内就可以进行实景漫游，全面地检查工程实况，检查其与工程后期运营、维修等方面的需求是否相符。除此之外，设计单位可以提前与建筑应用方进行预先沟通，对一些大型的设备安装过程进行模拟，从规定的间距要求、设备安装空间等方面查看是否符合实际需求，确保管线布置合理，做好管线位置预留工作。

3.6 施工信息化管理

工程相关人员可以利用BIM模型分解工作结构，利用Project软件编制具体的工程施工进度计划，而后将二者导入工程施工可视化分析平台Navisworks中，经过空间信息与时间信息的整合，最终可以得到4D模型，在此模型中，可以更加直观、精确地反映出具体施工过程虚拟进度。4D施工模拟技术的应用，能够从施工计划、施工进度方面进行合理调控，通过设置“实际开始”和“实际结束”日期，随着工程施工状态的变化，对应的施工进度条就会表现出不同的颜色。如果实际施工早于计划开始日期，以蓝色状态显示，而实际结束晚于计划日期，则以红色状态显示，在正常日期区间，以绿色状态显示。当实际进度与计划进度出现较大差距时，会发出预警提示，此时，管理人员需要及时采取相应的措施。

3.7 施工项目协调

项目组织协调涉及了施工单位内部，还有与业主、设计单位、监理等外部单位的项目协调。以BIM模型为中心，可以促使业主方、设计方、监理方、施工方等，经由统一的平台实施协同管理，分析BIM模型情况，并作为工程进度、结算、工程变更等情况的主要参考依据，增加有效沟通，在短时间内解决问题，减少信息不对称造成的损失，确保工程项目得以顺利推进。

4 结语

总而言之，随着装配式建筑的不断发展以及BIM技术的深入应用，融合BIM技术的装配式建筑已然成为建筑业发展的重要趋势，是发展智慧城市的必经之路。通过本文对BIM技术在装配式项目的应用情况的分析，不难发现，BIM技术的加入，有助于项目各个参与方的高效合作，为后续BIM技术的全方位、深层次应用奠定了良好基础。

【参考文献】

【1】张敏，宋晓刚，曹聪慧.BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用探索[J].工程经济，2020，30（01）：142-144.

【2】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，2019，56（06）：144-145.

【3】黄浩.BIM管理系统构架及其在装配式建筑全生命周期管理中的应用问题探讨[J].四川水泥，2019，67（05）：204-205.

【4】李馳.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究[J].居舍，2018，56（24）：211-212.

【5】段小雨，陈卓.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题的分析研究[J].建筑技术开发，2018，45（01）：113-115.