胡瑛

摘要：全生命周期管理环境下装配式建筑BIM技术应用对解决装配式建筑建设设计及施工管理等问题具有重要意义，是现代装配式建筑设计发展的主要技术应用方向。本文将以全生命周期的装配式建筑BIM技术应用为基础，对其技术应用特点以及与全生命周期管理模式产生的实际共鸣深入解析，进而为装配式建筑的BIM技术合理化运用提出部分实际性参考内容。

Abstract： The application of BIM technology in full life cycle management environment is of great significance to solve the problems of construction design and construction management of assembly architecture， and it is the main technical application direction of the development of modern assembly architecture design. Based on the application of the full life cycle BIM technology， this paper will deeply analyze the characteristics of its technology application and the actual resonance with the full life cycle management model， and then put forward some practical reference content for the rationalization of the BIM technology for the assembly architecture.

关键词：全生命周期；装配式；建筑；BIM；策略

Key words： life cycle；assembly；architecture；BIM；strategy

中图分类号：TU71；TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）02-0012-03

0 引言

在科学技术的带动下，我国建筑业迎来了新的高速发展时期，建筑业呈现出一片蓬勃生机的发展局面，各种科学技术在建筑行业中的应用，使建筑水平得以不断提高。相比于其他科学技术，BIM技术是通过三维建模的方式与建筑工程联系起来，从而使工程人员能够实现对建筑工程的可视化管理，大大提高了建筑工程的管理效率，实现了对建筑工程进度、成本和安全三大目标的有效控制。众所周知，在建筑工程中，进度、成本与安全是贯穿于其全生命周期的核心三大管理目标，因此，BIM技术也同样是贯穿于建筑工程全生命周期的新型技术。为此，有必要对基于全生命周期的装配式建筑中BIM的应用策略进行深入的探讨。

1 BIM技术的概念、特征及应用现状

1.1 BIM技术的概念

所谓BIM技术，其实质是根据实际工程来构建建筑信息模型，将实际工程中所有的工程信息全部关联到建筑信息模型中，这些工程信息主要包括进度信息、成本信息、构件尺寸信息、材料信息等，通过建筑信息模型的应用，来达到信息共享的目的，同时还能帮助工程人员对实际工程进行数字化、信息化、可视化的管理。

1.2 BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的基本特征

近年来，我国建筑行业的兴起，使装配式建筑成为一种新的发展趋势，这也使人们对装配式建筑的工程质量越来越关注。在装配式建筑的全生命周期管理中，通过BIM技术的应用，能够为装配式建筑的设计、施工、运维及拆除等所有环节提供巨大的帮助。在装配式建筑全生命周期管理中，BIM技术主要具备以下基本特征，分别是数字化、可模拟、全面化、可协同、可视化和可优化，BIM技术是将所有工程信息与建筑模型相关联，以此构建出相应的建筑信息模型，工程人员可从建筑信息模型中调用工程信息，并根据这些工程信息来进行相应的管理，从而达到数字化管理的目的。此外，BIM技术还能够对装配式建筑的施工过程进行模拟，使工程人员能够从中找出施工过程中存在的不足之处，并针对这些不足之处提出相应的解决措施。在建筑信息模型中，当设计人员需要对某个工程信息进行修改时，其他与之相关联的工程信息也会随之发生变动，进而减少了大量的重复修改操作，最大限度的避免了因人工修改造成的失误和错误。BIM技术还可在同一平台中实现多部门的信息共享，不同部门都能够在同一平台中获取到所需的信息，进而大大提高了信息利用效率的同时，也大大提高了各部门间的协同能力。BIM技术还可进行碰撞检测，使工程人员能够直观的了解到装配式建筑中构件的匹配情况，并根据碰撞检测结果进行相应的调整。总而言之，正是这些BIM技术的应用优势，使其在装配式建筑全生命周期管理中有着无比广阔的发展前景。

1.3 BIM技术在装配式建筑全生命周期管理的应用现状

现阶段，BIM技术已经逐渐开始在建筑行业中所应用，其发展前景更是吸引了更多专业人士的关注，并已经成为施工企業发展的核心技术。在装配式建筑的全生命周期管理工作中，BIM技术的应用条件正变得日益标准化和规范化，使装配式建筑项目能够在各种业务上实现高效的信息共享，大大降低了管理工作的难度，并进一步完善了施工企业的信息化管理。虽然BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中有着极为显著的应用效果，但由于施工企业在整体规划能力上较为薄弱，致使其在应用过程中并没有得以充分应用，在实际工程中仍旧存在一定的信息断层和信息不对称现象，相比于其他发达国家，我国在BIM技术的应用水平仍旧存在很大差距。因此，进一步提高BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用水平，加大BIM技术的宣传力度，并通过BIM技术来加强施工企业中信息的共享效率，提高各个部门之间的配合默契，已经成为建筑领域未来主要的研究方向。总而言之，在不久的将来，施工企业必将通过BIM技术来建立更加科学的全生命周期管理体系。

2 装配式建筑BIM应用的信息模型及全生命周期管理

全生命周期的装配式建筑BIM技术应用对于建筑使用经济效益、节能效益及周期效益等要求较为严苛，在信息技术模型的构建方面，需要重视建筑信息的分析整合及全生命周期的规范管理，以便使装配式建筑BIM技术应用符合全生命周期建筑管理使用特点。

2.1 建筑信息模型

建筑信息模型的建立，需要运用计算机测算及数字化运算技术，实现对基础建筑模型的构建，并将相关的数据信息内容输入计算机管理系统，通过系统指令传输，使BIM系统接收到相关的信息输出数据，并对其进行数据解密处理，根据数据处理结构将有关的信息内容做一体化整合（图1）。

通过结合工程成本、资料管理及工程设计要求，选择出最优的工程建设设计、施工与管理方案，可视化的建筑体结构信息，更为清晰的呈现出具体的设计构思，对于建筑信息管理具有支持作用，以此为装配式建筑全生命周期管理体系有效的现代化信息技术处理支持。

2.2 全生命周期管理

全生命周期管理主要指建筑施工的生产、设计与运营管理等相关内容，通过将多种工程项目进行集约化处理，实现单元结构的多体系管理运用，提高综合性建筑管理及建设设计水平，從建筑的技术、成本及维护等相关角度为基础，对建筑使用社会效益做更深层次的提升。传统意义上的全生命周期管理，仅注重建筑建设的使用年限，未能充分的将多种建筑设计管理内容相融合，在BIM技术应用管理条件下，全生命周期管理涵盖了建筑维护管理设计的各个方面，使装配式建筑应用更符合现代城市建设及社会发展的基本需求。

2.3 全生命周期装配式建筑BIM应用中信息模型的建立

全生命周期装配式建筑BIM技术信息模型建立，首先要重视对全生命周期管理实现过程的控制，采用质量性能、成本数据及施工要求等相关标准，作为实际的管理实现方向，进而解决全生命周期管理效益低下问题。其次要注重装配式建筑信息建模核心技术优化，利用数据共享及数据信息整合管理优势，提高技术应用有效性，使全生命周期装配式建筑的BIM信息模型与工程施工设计方案步调一致。

全生命周期管理实现是一种多层次的技术管理模块，具备时效性较高及管理效益较好的基本特征，按照各数据内容的不同，实现整体空间信息管理应用，并对建筑信息模型创建过程中的问题进行实时共享与反馈，帮助技术人员及时的掌握全生命周期管理动态信息。

3 BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用

3.1 规划设计

规划设计是全面生命周期管理的起始阶段，规划设计内容有效性及合理性，直接影响后续阶段工程作业的顺利进行，需要对不同施工项目做好规划设计调整，选择工程量较少及基础性工程项目进行前期的工程施工设计安排，及时的对不合理的工程项目内容进行排除，并将部分小型工程项目与同类工程项目类别进行合并处理，以此在降低工程成本的同时，各项工程项目产生冲突问题。

3.1.1 分析场地和规划选址

场地分析及规划选址，要求工程施工单位，能够对工程施工阶段，可能发生的潜在风险及意外事件问题进行预估，运用BIM技术结合地理信息系统，选择地区环境稳定及自然环境良好的区域进行施工作业，进一步避免意外事件等对于工程施工质量及进度的影响。同时也要将工程建设交通情况、地质结构等做出判断，以便为后续阶段工程材料运输与大型机械设备的使用，创设有利的施工条件，提高综合性施工效率，使全生命周期管理切实的在装配式建筑施工方面发挥实际作用。

3.1.2 绘制图纸和建立模型

工程建筑施工由多方利益构成，在图纸绘制前期阶段，首先要与相关的工程施工合作单位及有关委托方商议工程施工设计方案，如委托方对于建筑工程使用功能性及美观度要求等。而后要积极的做好与工程施工人员的实际沟通，开展建筑工程设计研讨会，通过会议讨论选择多套符合工程建设标准的相关方案，并运用BIM技术将有关方案内容进行建模模拟实验，利用BIM技术试验验证相关施工设计方案及图纸绘制的可行性。BIM技术具备良好的可视化特点，技术内容丰富，在技术应用上可在短期内形成完善的技术模型控制体系，方便技术人员通过计算机对建筑模型进行调整，使BIM技术运用在全生命周期管理下更为灵活。

3.1.3 检查设计冲突

设计冲突问题在装配式建筑施工设计方面较为常见，由于工程量较大，且主要以机械安装工程项目为主，所以工程内容较为复杂，虽然利用预期规划可有效的对部分施工项目进行规划，但仍无法全面避免施工方案冲突问题，对于保障施工质量及工程作业经济效益均有不良影响。传统技术管理模块的冲突检查周期较长，且检查处理准确性较低，难以解决实际性问题，而BIM技术则能够根据内容问题类别，在信息数据库内选择适宜的内容为技术人员提供相关的解决方案。BIM技术是独立的工程施工设计管理平台，在建筑设计模型建立阶段，即可对相关的管线设计、管道设计及基础设施施工等内容进行立体化演示，使技术人员充分了解建筑结构，有效规避建筑设计冲突风险，并在检查阶段为技术人员提供有效的技术支持，使冲突设计检查的准确性及综合有效性得到全面化提升。

3.1.4 造价管理与工程量统计

合理进行造价预算管理有利于控制工程施工成本，同时工程量的统计可进一步实现工程施工周期的控制，保障工程施工能够按照预定期限完成。传统的CAD软件造价管理体系构建内容较为单一，且技术门槛较高，相关的造价管理项目设计所需耗费的人力资源较多，且时间较长，不利于后续阶段工程造价项目的调整。BIM技术数据统计及造价核算准确性较高，单人操作即可实现对造价管理内容的控制。而在工程量统计方面，相关工程量统计管理软件繁多，不同软件实际功能各不相同，且软件使用安全性较差，在信息管理安全、工程统计效率及规范性角度讲，BIM技术更具有实际优势，工程量统计细节化控制能力较强，使各项工程内容均可纳入统计范围，进而为科学的开展工程造价及相关管理工作奠定坚实的技术基础。

3.2 生产制造

现代装配式建筑设计构件缺陷问题的产生，主要原因是前期阶段施工单位及工程承包单位提供的建筑构件数据不准确，相关信息并不全面，未能按照建筑设计标准选择适宜的建筑构参数信息，导致后续阶段的构件生产存在大量的缺陷问题，而装配式建筑全生命周期管理环境下的BIM技术运用则可有效的通过建筑模型，对小规格部件进行详细化的数据分析，并对不同构件材料的选用等制定完善生产标准，运用RFID技术优势，实现对生产制造细节的管理，使构件生产能够与装配式建筑建设使用需求保持一致。

3.3 建造施工

建造施工环节的装配式建筑全生命周期管理，要求采用多维度空间建筑模型设计加以实现。装配式建筑设计内容资源种类较多，相关的建筑基础设施建设较为完善，在为使用者提供实际便利的同时，也产生一定的空间不足及空间利用不合理问题。对此可采用RFID技术与BIM技术融合方案，对施工内容及施工细节进行充分掌握，在施工现场使用BIM对不同的施工项目进行调控，保障各项施工工程资源应用合理性，避免资源调配不合理而引发工程建设延期及质量不达标问题。

3.4 运营维护

运营维护主要指全生命周期控制环境下装配式建筑物业管理系统控制。现阶段的装配式建筑物业管理系统内容单一，且技术衔接性较差，无法根据工程前期施工内容对建筑结构维护管理问题进行处理。例如在某建筑结构出现结构强度质量问题后，部分物业采用混凝土施工处理方法进行建筑结构加固，未能充分的考虑装配式建筑结构特点，虽然可在短期内解决问题，但就长期建筑管理而言，仍易出现安全质量问题。而BIM技術由于信息管理全面，且能够与前期工程施工项目进行有效对接，使后续阶段的工程维护及物业管理水平更符合工程建设使用要求，相关运营维护管理工作，可以按照BIM技术提供的施工阶段工程数据，对建筑设计存在的部分漏洞问题进行处理，继而进一步提高全生命周期管理下装配式建筑维护管理的经济效益与社会效益。

4 结束语

全生命周期装配式建筑中的BIM技术应用对环境条件及管理条件要求较为苛刻，相关的技术应用内容应与工程建设标准保持一致，不断的对现有的BIM技术内容做出优化，并积极做好技术探索，根据以往的实际经验，对部分BIM技术应用核心问题予以解决，以此为未来阶段全生命周期管理环境下的装配式建筑建设、管理及维护提供全面性技术支持。

参考文献：

[1]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（1）：3-5.

[2]朱立军，吴建亮.BIM在建筑全生命周期中的应用[J].四川水泥，2016（09）.

[3]李鹤龄.建筑信息化模型（BIM）在建筑全生命周期的应用探究[J].黑河学院学报，2017（10）.