摘要:随着国家城镇化、工业化发展进程的不断推进,现代化、信息化的不断深入,建筑工业化已然成为建筑产业升级和转型发展的趋势,BIM技术作为信息化时代的产物,改变了传统的建设项目设计、建造和管理的思维方式,推进了建筑产业变革进程,使得建筑产业设计更为科学、精益建造项目管理模式的优势更为突出,在建筑工业化的战略背景下,BIM技术的引入无疑是提高建筑产业链运作效率的有效途径,其在加强工程质量事前控制以及成本管控等方面优势明显,有助于实现工业化项目低能耗、高效率以及绿色环保的发展要求。
关键词:BIM技术;建筑工业化;应用
引言
作为建筑业信息化的重要组成部分,BIM(Building Infor-mation Modeling)技术应用在国内逐渐被重视。BIM 技术在建筑全生命周期的精细管理上优势明显,其不仅能实现各参与方在建筑全生命期对同一信息模型的数据共享,而且能为建筑工业化的实现提供技术保障。在住建部公布的《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中,指出要加强信息技术在装配式建筑中的应用,逐步建立基于 BIM 技术、物联网等技术的云服务平台,实现各参与方在建筑全生命周期中的各阶段、环节间的协同工作,逐步实现建筑产业现代化。
1 BIM技术的相关论述
实际上,BIM技术的定义最早出现外国一些国家,BIM技术已经被广泛应用在外国的一些国家,并取得了较为显著的成效,当然BIM技术在我国仍然处在发展的最初阶段,对我国来说还是一种新型的技术。近几年,BIM技术被广泛应用到建筑行业中,这样不仅能提升建筑施工工作的效率,还能缓解建筑施工中出现的各类问题,协调好各项建筑施工方之间的关系,提升建筑施工管理水平。BIM技术具有以下几个优点:第一,利用BIM技术创建出的建筑模型是三维立体的,能够更加直观的体现出建筑施工流程,操作比较简单方便。只有这样才能在一定程度上降低实际施工过程中出现的一些问题,比如一些建筑设计图纸的合理性问题,建筑施工的进度问题等等。第二,充分发挥BIM技术的作用才能有效减少工作人员的工作压力,并且还能减少数据残缺不全给建筑施工工作带来的负面影响。第三,运用BIM技术有助于不同专业工作人员之间形成良好的沟通关系,减少彼此之间的沟通问题,保障建筑施工工作的顺利完成,此外还能不断提升施工设计水平,让施工设计工作得到更好的落实。
2 建筑工业化的特点
建筑工业化集成信息技术和现代工业制造技术,对建筑构配件进行设计、生产,再通过大型设备运输技术和精密安装技术进行运输和施工装配,实现建设项目的快速建造。它具有五个方面的特征,主要表现在:一是在满足施工、生产及使用等需求的条件下进行标准化设计,通用性强且灵活多样,二是构件部品的工厂化生产既满足项目质量需求又保护施工环境,三是装配式施工安装,减少现场劳动力、保证施工质量的同时加速施工进度,四是信息化生产经营,信息化手段赋予项目建设各环节可控性和可追溯性,五是建设项目生产集成化,主要表现在集成思想和集成管理两大方面。在目前经济发展趋缓和产业结构调整的大背景下,立足我国社会老龄化和产业工人不断减少的现实情况,建筑工业化是确保建筑产品质量、优化结构、提高效率、改善劳动条件、减少环境污染的唯一出路。
3 BIM技术在我国建筑工业化中的应用
3.1 BIM技术在工程标准设计阶段的应用
工程标准化设计阶段主要分为规划设计阶段、方案设计阶段和深化设计阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆规划设计阶段的内容主要有城镇的规划、道路的设计、自然环境及场地的分布,在规划设计阶段,可以采用BIM技术,对道路、城镇场地的分布以及建筑物的外部形状,进行规划设计,并进行初步的概算,明确建筑物的各项技术指标,初步的计算好施工所用材料的数量。在方案的设计阶段就可以利用BIM技术,将二维空间图之上很难表达出的设计理念和灵感,用立体化的数字模型表现出来。在工程深化设计阶段,工程师可利用建模,具体检查建筑物的各细节是否合理,在3D立体的环境中,了解建筑物的高度空间与设备的各种尺寸是否存在冲突的情况,仔细检查建筑物中通道的尺寸、楼层的高度、管道间的尺寸以及设备的尺寸,使设计师能够及时的发现错误,及时地深化、完善设计方案。
3.2 工厂化生产
工业化建筑的重要特征就是构配件实行预制的工厂标准化批量生产。构配件标准的生产技术体系能保障生产流程的一体化,促进物料的节约管理和精细化成本的实现,形成规模效益。应用BIM技术构建的3D模型能清楚地显示工业化建筑各个构配件的数量和类型规格等详细信息,对构配件的生产和安装进行指导,不仅能提高构配件生产的精确程度,也能使构配件的生产效率得到显著提高。同时3D模型也能清晰地展示工业化建筑各个构配件的搭接顺序和位置,并能通过强大的分析功能,科学地安排出各个构配件现场的施工组织和工序,从而优化工业化建筑的整体施工进度。此外,BIM技术能促使工业化建筑产业链不断完善,提高构配件的技术集成和应用水平,达到节约能源和成本的目的,实现低碳减排和绿色经济的理念,有效地提升工业化建筑的品质和性能。
3.3 BIM技术在工程装配化施工中的应用
BIM源自建筑全生命周期管理理念BLM(Building Lifec-ycle Management),而在制造业领域有产品全生命周期管理理论PLM(Product Lifecycle Management)。目前,大多数的BIM软件并不是来源于建筑业,而是来源于机械、航空等制造业的软件。从微观上来看,制造业领域的基本单位是一个又一个的零件,装配式建筑的预制柱、梁、板、楼梯等就像各种零件,建筑物就是由各种零件组合而成,所以装配式建筑从宏观上来看建筑产品的生产方式与制造业的生产方式不谋而合,故装配式建筑构件生产过程的运营与管理同样与制造业相似。另外,PC构件的生产在一定程度上是依靠自动化的发展,其中的两个关键问题为怎样开发出自动化的生产线,以及生产线是否可以低成本的灵活变化。每个项目构件都不一样,所以每个项目都要对模具和自动化生产方式进行重新设计,这对工厂的设计优化能力和管理能力也是不小的挑战。在施工方面,多数施工单位在满足装配率要求的前提下,尽量做横向构件的装配,也就是梁、楼梯、叠合板等,究其原因是因为现在还没有针对装配式的规范可用来计算装配节点,设计师还是按照现浇方式来计算。
3.4 BIM技术在工程一体化管理中的应用
利用BIM技术可以进行整个工程的造价管理,在项目决策立项阶段,可以利用BIM技术中的数据,预算整个项目的总投资。在前期准备阶段,也可以利用BIM模型作出限额设计,保证项目实施的合理性和经济性。还可以利用BIM模型提供的工程量快速形成招投标书,在实施过程中还可以合理的安排进度款的支付,在结算时也能够根据施工的进度和计划,合理的做出决算。BIM技术还能进行质量的管理,对构配件进行统一的生产运输和装配,对整个工程的质量进行监督和控制。BIM技术还有利于进行运维管理,整个项目在建设过程中具有庞大的数据,利用BIM技术,可以对庞大的数据进行整合,方便运维单位进行管理,提高物业的管理水平。
结束语
综上所述,随着工业化建筑的稳步推进,BIM技术在实际应用中遇到不少阻碍,如BIM技术应用于工程建设的技术标准、数据转换、BIM的认知及应用人才培养等问题。但基于BIM技术的新型建筑工业化仍是建筑领域改革和创新的必然趋势,必将加快建筑产业实现现代化进程。
参考文献:
[1] 纪颖波,周晓茗,李晓桐.BIM技术在新型建筑工业化中的应用[J].建筑经济,2013,(08):14-16.
[2] 宝琦.基于BIM的工业建筑协同设计[J].工业建筑,2010.
论文作者:李效兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
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