摘要:1999年以来,国内建筑业取得了惊人的高速发展。但建筑工程行业长期沿用劳动力密集型模式进行施工,不仅无法组织科学的施工,而且在施工过程中造成材料、财力、人力的大量浪费。为此,非常有必要在建筑施工中引入并应用BIM技术,以充分满足建筑工程行业各种建设需求。本文将就这一方面的问题展开分析。
关键词:建筑工程行业;BIM技术;建设需求;应用
1999年,我国启动住房制度改革;从此,建筑工程行业迎来一波高速增长。据统计,今天,中国城镇共有住房超过2.7亿套(而美国只有1.366亿套住房,日本只有6100万栋住宅),国内各种高层建筑总数超过34.7万幢(这一数字同样超过美国、日本,高居世界第一)。
但另一方面,过去二十年来,建筑工程行业的发展属于典型的粗放式发展,在施工中实行劳动力密集作业,并浪费大量的资源、能源(建筑工程行业每年产生20亿吨垃圾,并消耗70亿吨水泥[1])。——长此以往,建筑工程行业必定无法实现可持续发展。因此,应当在建筑工程行业中加速推广BIM技术。
一、BIM技术
自近代以来,人们一直在平面图纸上描述、设计建筑物。1975年,美国卡内基大学伊斯特曼教授提出:基于计算机描述建筑物,构建数字元化建筑模型。他将自己首创的这一概念称为“Building Description System”,英文缩写为BDS。2002年,伊斯特曼教授的设想变成了现实,美国Autodesk公司正式提出BIM技术(“Building Information Modeling”的首字母缩写)。该技术一经推出,便受到建筑公司欢迎,迅速在建筑工程业界推广开来。——2012年,美国建筑、工程和施工行业中,有74%的承包商,70%的建筑师在应用BIM技术。
2003年,BIM技术传入我国。2011年,住建部发布《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》,提出在十二五期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快BIM等新技术在工程中的应用。——但由于建筑工程企业信息化意识不强、观念封闭落后等原因,BIM技术在国内建筑工程行业的普及率差强人意(据统计,目前国内仅有10%~10.4%的企业在应用BIM技术[2])。
由此看来,国内建筑工程企业尚未认识到:BIM技术可以在建筑工程设计、施工中大显身手,充分满足建筑工程行业各种各样的建设需求。
二、BIM技术可以满足三维可视化需求
今天,人们对于建筑工程的要求越来越高,现代高层建筑的结构也日益复杂,传统的二维平面设计图已经难以完整的表现设计意图(绝大多数建筑工程企业,从老板至农民工,文化水平都在高中以下,很难看懂二维设计图)。——而BIM技术具有三维可视化的优点。它依托三维数字技术作基础,运用Revit等三维建模软件,将设计图上二维线条式构成变成三维立体实物图形,通过可视化形式呈现在设计师与施工人员眼前,向大家详细描述建筑实体的特征及功能特性。不仅如此,建筑工程项目的设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策,都可以在三维可视化状态下进行,这就大大提高了项目设计的效率与质量。
三、BIM技术可以满足协调性需求
建筑工程施工是一项系统性工程——任何一个大型建筑工程项目,都需要进行土建施工、结构施工、水暖电施工,各施工单位之间必须协调,任何一个环节出错,都会影响工程项目的质量;业主(开发商)、设计单位有时还会对工程项目提出新的意见;施工人员在施工过程中发现材料问题,还要与供应商进行交涉;项目经理在施工过程中,还要与分包商进行协调、沟通;物业管理人员也需要未雨绸缪,熟悉工程项目的特征,为未来的物业管理做好准备[3]。——过去,协调施工单位、结构工程师、水暖电工程师、业主(开发商)、设计单位、施工人员、项目经理、分包商、供应商非常麻烦,而BIM技术的出现则改变了这一切。
BIM的核心是参数化建模。它将一个建筑工程项目全生命周期中所有的数据信息(从建筑的三维几何构图,到建筑材料的质量、价格、性能,建筑构件的重量、施工流程,管理维护等等)全部整合到一个三维动态数字模型中;同时,BIM还可以让施工单位、业主与设计单位都参与到项目的设计中来,发表自己的意见,寻找设计上存在的不足,进行讨论、修改,最后生成令各方都满意的协调数据,从而实现设计方案的优化。此外,在项目施工过程中,BIM还可以协调所有参与项目建设的施工单位、结构工程师、水暖电工程师、供应商、承包商、分包商、项目经理、开发商、设计单位(建筑师、绘图员),实时解决项目施工过程中出现的各种问题,并让物业管理人员熟悉、了解项目的具体情况(图1)。
五、BIM技术可以满足施工管理需求
当前,在工程项目施工中,施工管理人员很难快速、及时、准确地获取海量的工程基础数据,因而只好凭经验进行粗放式管理。在建筑施工中应用BIM技术,则可以让施工管理人员迅速、精确地所需求的工程基础数据,根据这些数据精确制定施工计划,开展精细化管理,从而减少材料、人力、财力的浪费。
任何一个工程建筑项目,都需要数以百计甚至数以万计的设计图,这些设计图之间难免互相冲突;BIM技术具有全面协调功能,可以根据中心文件汇总全部专业分包,并进行系统计算,选择最佳方案。然后进行一次虚拟施工操作,模拟施工全过程,对方案进行检验。在虚拟操作中发现问题,解决问题,从而大大提高设计方案的可行性与科学性[5]。
结束语
在建筑工程行业应用BIM技术,可以提高施工效率,提升工程质量,满足各种建设需求。广大建筑工程企业应当尽快认识到BIM技术的优越性,积极应用BIM技术。
参考文献:
[1]李燕.BIM技术在建筑工程施工中的应用策略[J].科学技术创新,2018(35):105-106.
[2]张喆.关于BIM在建筑工程管理中的核心应用思路构架[J].居舍,2018(32):117.
[3]张红年.BIM技术在建筑工程施工中的应用价值及前景分析[J].住宅与房地产,2018(30):163.
[4]谢磊.BIM技术在建筑工程建设管理中的应用分析[J].建材与装饰,2018(42):184-185.
[5]李一鸣.BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用探析[J].住宅与房地产,2018(28):128.
论文作者:时伟霖
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/26
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