装配式建筑全寿命周期BIM技术应用问题及应对措施研究

发表时间:2021/7/2   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第7期   作者:张鹏
[导读] 随着城市化的不断深入和绿色发展理念的强力推行,
        张鹏
        中国建筑第二工程局有限公司 北京市 100160
         
        摘 要:随着城市化的不断深入和绿色发展理念的强力推行,集环保、高效、节能于一身的装配式建筑得到国家认可与推广。而 BIM 技术作为数字化信息技术与装配式建筑进行结合,充分发挥各自的优势,使建筑业发展进入智能化发展时期。本文从传统建筑入手,引入装配式建筑和BIM 技术,并详细分析 BIM 技术应用于装配式建筑的优势,两者的结合必将迎来建筑业发展的新阶段。
        关键词:BIM 技术;装配式建筑;运用;技术措施
        近年来,随着房地产行业的高速发展和脱贫攻坚的全面推进,我国城镇化水平不断提高,城市扩张不断加速。传统的粗放式低技能建造方式环境污染大、资源浪费严重,已经无法满足当前的建造要求,而装配式建筑构件以其低碳、环保、工业化批量生产、可持续发展等顺应了时代要求,迎来了空前的发展时机。BIM 技术作为数字化信息技术,与装配式建筑技术进行结合,能够更高效智能地完成建造任务,将我国建筑行业的发展推向新的高度。
         一、BIM 技术概述
        1、发展的历史进程。从结构方式的角度来看,建筑行业的发展主要经历了三个阶段,在二十世纪八十年代之前,建筑结构的设计主要采用手工的方式进行计量,并绘制出板化施工图,这样不但效率较低,且精确性也相对较差。步入八十年代后,尤其从九十年代开始,越来越多的建筑设计开始使用计算机来完成,尽管通过使用CAD绘图软件,使得传统的手作设计转向了电信信息化,大大提高了设计的效率,但仍需要进行结构画图。而在应用了BIM技术之后,使得建筑物当中的每一个模块和构件都极有可能实现成图、联动修改以及三维可视化预设与操作,在有效提升设计的效率与精准度的同时,还将建筑设计和施工建造充分结合在了一起,进一步促进了装配式建筑的发展。
        2、 BIM技术定义。BIM 实际上就是建筑的信息模型,其基于三维数字的相关技术,与建筑工程信息相结合形成了工程的数据模型。要想充分发挥出BIM技术的作用,就一定要具备较为完善的数字资源共享技术及相应的共享机制,同时将其作用于建筑的全寿命周期当中,包括建筑信息的全面汇总,从而更加充分的体现出整个工程以及与其相关的设施和模块的功能特征。就现阶段而言,BIM技术在建筑设计中的应用越来越广泛,而且已渐渐涉足到
        了建筑施工与运维阶段,在此项技术日益完善以及经济效益越来越突出的形势下,BIM技术也必然会在装配式建筑的全寿命周期中发挥出更大优势。
        二、BIM技术在装配式建筑中应用
        实践证明,将 BIM 技术应用于装配式建筑中是顺应建筑发展的趋势,二者通过信息技术集成平台结合,能够解决装配式建筑发展的障碍,有效地促进建筑业信息化的快速发展,实现建筑产业链共享信息平台。因此,BIM 技术在装配式建筑的应用具有可行性和一定的价值。
         BIM技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用。BIM 技术在装配式建筑设计规划阶段开始到生产制造、施工建设阶段到最后运营维护阶段都发挥着重要的作用。在装配式建筑设计规划阶段,BIM 技术可以解决进行精确的场地分析,BIM 技术与地理信息系统结合,可以虚拟装配式建筑物的空间和场地情景进行数据建模,然后通过 BIM技术绘制图纸,可以准确了解到模型参数变化,通过以上过程对模拟建筑出现的问题进行补正。工程造价需要在设计阶段提前计算,可以利用 BIM 技术为设计人员提供大量的工程量信息,减少预算和实践的误差。装配式建筑在生产阶段,需要结合 RFID 技术和 BIM 技术,把几何尺寸和建筑材料等信息芯片植入到预制构件中。

一方面可以为装配式建筑的各个构建的生产管理子系统提供相关数据,另一方面能够把预制构件的生产等信息输入到 BIM 数据库中分析。在建筑施工阶段,可以运用 BIM技术主要解决传统施工过程中出现的构件确实或者构件对应错误的问题,通过 BIM 技术对构件进行核查,减少施工失误。在装配式建筑的运营维护阶段,物业管理可以通过 BIM 技术和相关设备链接,将建筑物的各项参数运行数据进行分析,帮助管理人员做出科学的管理方案。此外,还可以在建筑的门禁系统中运用BIM 技术,例如通过 BIM 和 RFID 技术在门禁系统上安装电子标签,管理人员可以很快通过电子标签定位需维修设备,然后可以把维修记录在电子标签上,通过 BIM 物业管理系统,使得管理人员可以在第一时间了解到最新的设备运营情况。
        三、BIM 技术的措施
        为更好地推进装配式建筑的发展,提升信息化水平,有必要采取可行的措施,推进 BIM 技术在装配式建筑项目推广应用。
        1、完善 BIM 技术应用的政策措施和技术标准。政府方面应该从产业政策上发挥引领作用,继续出台推动装配式建筑项目应用BIM技术的政策,让提升信息化水平成为装配式建筑项目的必选项。同时,不断完善相关技术标准,让设计、生产、施工、运维单位明确 BIM 的编制标准、交付标准,达到将建筑全寿命周期相关信息一体化的目标。
        2、建立 BIM 数据库及平台。为确保建筑信息的共享,建议建立 BIM 数据库及平台,促进各专业、各阶段、各单位信息的交流,推进技术应用、提升行业效率、降低沟通成本、提高综合质量。将生产资源一并纳入平台中,扩充装配构件、装配材料的信息模型录入,为推进装配式建筑标准化设计、一体化设计提供依据。同时,还可以利用在线信息化审批监督,提升管理效率。
        3、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。
        4、提升软件水平和人才培养。提升 BIM 软件与装配式建筑的适应性,完善BIM 软件在装配式建筑全寿命周期的应用,建立依托 BIM 软件、二维码、芯片、终端设备等实现装配式设计、加工、运输、安装、运维各环节的信息的创建及采集工作。对于从事装配式建筑的各个企业来说,要认识到 BIM 的重要性,不断吸纳培养相应人才,在企业内部设置相关机构,制订人才培养和发展的长效计划,拥有专业人才队伍,才能在行业发展过程中占据有利的竞争地位。
        综上所述,BIM 技术在装配式建筑的全寿命周期中都发挥着关键性的作用。将 BIM 技术引入装配式建筑,有利于解决现阶段装配式建筑发展中遇到的各类问题。随着装配式建筑的进一步发展,有理由相信,在未来装配式建筑的建造中,BIM 技术将会出现更多的运用形式,进而不断推动建筑业的发展。
        参考文献
        [1] 朱维香.BIM 技术在装配式建筑中的应用研究 [J]. 山西建筑,2016,14.
        [2]仇保兴.发展装配式住宅 普及绿色建筑[J].城市住宅,2014,(05).
        [3]张家昌,马从权,刘文山.BIM 和 RFID 技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用探讨[J].
        [4] 李党.BIM 技术在装配式建筑设计中的关键作用 [J]. 山西建筑,2016,33.
       
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