1.建筑行業(yè)智能建設(shè)必然
中國建筑業(yè)作為勞動(dòng)密集型傳統(tǒng)行業(yè),繼續(xù)粗放型建設(shè)模式,信息化程度低,工程相關(guān)信息仍以紙質(zhì)形式保存,信息搜索困難,參與者無法進(jìn)行有效的信息共享,無法共同運(yùn)營,信息交流不順利
隨著bim技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等新興信息技術(shù)的發(fā)展,在技術(shù)上可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效地交換和分享工程建設(shè)過程中的大量信息。利用BIM等技術(shù),推進(jìn)建筑行業(yè)信息化,解決工程建設(shè)中的信息孤島,實(shí)現(xiàn)參加者的共同運(yùn)營,實(shí)現(xiàn)智能建設(shè),發(fā)揮著很大的作用。
1.1BIM將成為集成時(shí)代的主要技術(shù)表現(xiàn)
根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò),建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)過程可分為人工時(shí)代、鍵盤時(shí)代和集成時(shí)代。BIM技術(shù)能夠有效整合建筑全生命周期各專業(yè)數(shù)據(jù),成為整合時(shí)代的主要技術(shù)表現(xiàn)。傳統(tǒng)的項(xiàng)目建設(shè)模式將轉(zhuǎn)變?yōu)榛贐IM的項(xiàng)目整合建設(shè)模式(圖1)。
圖1.傳統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)模式向基于BIM的綜合模式發(fā)展
1.2BIM技術(shù)在項(xiàng)目各階段的應(yīng)用
1)規(guī)劃階段:整體布局、智能規(guī)劃。
2)設(shè)計(jì)階段:優(yōu)化建筑性能,創(chuàng)造舒適環(huán)境,提高建筑價(jià)值。
3)施工階段:減少設(shè)計(jì)變更,優(yōu)化施工順序,提高施工質(zhì)量,減少浪費(fèi)。
4)運(yùn)輸階段:建立房地產(chǎn)資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫、智能設(shè)備、緊急處理、3D空間租賃。
建筑全生命周期應(yīng)用BIM技術(shù),提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,更好地進(jìn)行施工管理,更好地進(jìn)行運(yùn)輸管理(圖2)。
圖2BIM技術(shù)在建筑整個(gè)生命周期中的應(yīng)用
1.3輪BIM模型專業(yè)劃分
以建筑工程為例,BIM模型專業(yè)劃分如圖3所示。
圖3建筑工程BIM模型的專業(yè)劃分
1.4以BIM為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)整合
利用BIM整體模型,與建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等各專業(yè)協(xié)調(diào),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)溝通,協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)各專業(yè)無縫對接(圖4)。
圖4基于BIM的設(shè)計(jì)協(xié)同整合
1.5小BIM改變建筑業(yè)的建設(shè)模式
在施工階段,利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工深化、管線綜合。同時(shí),利用BIM進(jìn)行施工模擬、進(jìn)度管理和成本管理。通過施工過程的全方位信息化管理,可以大大提高施工質(zhì)量,減少施工浪費(fèi),節(jié)約工程投資。
1.6BIM推動(dòng)工程建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理
建筑業(yè)企業(yè)接到建設(shè)項(xiàng)目后,通常的做法是組建臨時(shí)工程項(xiàng)目部,現(xiàn)場組織大量工人施工。由于項(xiàng)目復(fù)雜,專業(yè)分包公司多,施工人員多,設(shè)備多,施工管理混雜,難易度高。利用BIM技術(shù)整合系統(tǒng),可以推進(jìn)總承包商和各承包商之間經(jīng)營管理的集約化。建筑業(yè)可與制造業(yè)相同,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)流水化、產(chǎn)品制作標(biāo)準(zhǔn)化、建設(shè)方式模塊化。
1.7BIM應(yīng)用程序的利益評價(jià)
美國斯坦福大學(xué)統(tǒng)計(jì)了32個(gè)BIM應(yīng)用程序,采用BIM技術(shù)獲得的利益如下:
1)消除40%的預(yù)算外的變更
2)成本估算在3%的精度范圍內(nèi)
1.8BIM技術(shù)應(yīng)用瓶頸
1)建筑業(yè)規(guī)模龐大,短時(shí)間內(nèi)很多員工都很難接受BIM技術(shù)。
2)建筑行業(yè)流程比較碎片化,應(yīng)用BIM技術(shù)需要整合工作流程。
3)在設(shè)計(jì)階段,由于沒有額外的費(fèi)用,設(shè)計(jì)不關(guān)心BIM建模。設(shè)計(jì)師不愿意考慮后續(xù)施工企業(yè)對BIM模型的需求,認(rèn)為增加了與自己業(yè)務(wù)無關(guān)的信息,既沒有義務(wù)也沒有回報(bào),輸入錯(cuò)誤的BIM信息,設(shè)計(jì)師必須承擔(dān)難以承擔(dān)的責(zé)任。
4)從設(shè)計(jì)部門傳來的BIM模型,施工企業(yè)對模型的正確性、細(xì)致性、全面性、及時(shí)性等有疑問。
目前,浙江已經(jīng)制定了標(biāo)準(zhǔn),對于采用BIM技術(shù)的項(xiàng)目,計(jì)劃追加相應(yīng)的費(fèi)用,具體如表1。
表1浙江省對BIM模型追加收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)
1.9以BIM為基礎(chǔ)的智能建設(shè)
1、智能建設(shè)的內(nèi)涵
建筑業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路,在整個(gè)建設(shè)過程中,有效利用各種資源,實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能,最大限度地節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,減少污染。利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)整個(gè)建設(shè)過程的智慧化,各方主體共同工作,信息數(shù)據(jù)有效共享,企業(yè)管理細(xì)致科學(xué),建設(shè)模式集約高效。
2、智能建設(shè)的技術(shù)支持
1)五維BIM建模,5DBIM模型=3D實(shí)體+1D時(shí)間+1D成本。
2)基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的項(xiàng)目工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)合作、整合。
3)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、安裝等各專業(yè)BIM模型綜合、仿真及碰撞檢查。
4)基于云計(jì)算的BIM模型管理、共享、可視化和虛擬建設(shè)。
5)基于移動(dòng)數(shù)據(jù)平臺和物聯(lián)網(wǎng)的BIM建設(shè)監(jiān)督、運(yùn)輸管理和現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。
2.裝配式建筑頂層設(shè)計(jì)提速
近年來,裝配式建筑頂層設(shè)計(jì)提速。中共中央發(fā)〔2021〕6號文件《中共中央國務(wù)院對進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理的若干意見》提出了大力推進(jìn)組裝式建筑的目標(biāo)。國務(wù)院國辦發(fā)行[2021]71號文件《國務(wù)院辦公廳大力發(fā)展組裝式建筑指導(dǎo)意見》分為組裝式建筑發(fā)展重點(diǎn)地區(qū)、積極地區(qū)和鼓勵(lì)發(fā)展地區(qū)。住宅建設(shè)部建科[2021]77號文件發(fā)行了《十三五》組裝式建筑行動(dòng)方案》《組裝式建筑示范城市管理方法》和《組裝式建筑產(chǎn)業(yè)基地管理方法》,確定了2021年的階段性發(fā)展目標(biāo)。國家層面文件出臺后,各地也積極貫徹國家政策、文件和標(biāo)準(zhǔn),目前全國31個(gè)。ㄊ、自治區(qū))均出臺了鼓勵(lì)裝配式建筑發(fā)展的相應(yīng)政策,全國大力推廣裝配式建筑政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系已逐步形成,裝配式建筑已從試點(diǎn)示范階段向區(qū)域性全面推廣階段發(fā)展。
裝配式建筑具有降耗、節(jié)材、節(jié)省工期、減少建筑垃圾等優(yōu)勢(圖5),以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、裝配化裝修和信息化管理為典型特征(裝配式建筑施工現(xiàn)場如圖6所示),而從信息化管理角度,注意培養(yǎng)BIM專門人才,注重BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用成為必然。
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