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        基于建筑信息化模型的建筑工業(yè)化發(fā)展探討

        2017-03-21 23:05:59龍春
        關(guān)鍵詞:工業(yè)化生產(chǎn)工業(yè)化信息化

        摘要:建筑信息化模型技術(shù)是一種新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式,對(duì)于促進(jìn)工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)信息化具有重要的作用。我國(guó)新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式面臨普及程度低、研究投資力度小、企業(yè)缺乏強(qiáng)烈的外部革新動(dòng)機(jī)等困難,推進(jìn)建筑信息化模型技術(shù)的應(yīng)用,需要發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)、加大研發(fā)投入的力度和完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

        關(guān)鍵詞:建筑信息化模型建筑工業(yè)化實(shí)施途徑

        當(dāng)前,我國(guó)仍以傳統(tǒng)模式生產(chǎn)建筑產(chǎn)品,建筑領(lǐng)域工業(yè)化生產(chǎn)的水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大差距。充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提升現(xiàn)代建筑產(chǎn)品制造水平,推進(jìn)新型建筑工業(yè)化,對(duì)提高施工效率,提升建筑品質(zhì),降低工程造價(jià),促進(jìn)節(jié)能環(huán)保,實(shí)現(xiàn)低碳施工以及實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必將提供有力地支撐。

        一、建筑信息化模型技術(shù)的內(nèi)涵和運(yùn)作體系

        (一)建筑信息化模型的內(nèi)涵

        建筑信息化模型(Building Information Modeling,簡(jiǎn)稱BIM)是以三維數(shù)字的形式展示工程項(xiàng)目中每個(gè)對(duì)象的內(nèi)在成分和外在特征的工程技術(shù)。利用BIM的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等五大特點(diǎn),可將信息技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的全生命周期過(guò)程中,使得建筑工業(yè)化的優(yōu)勢(shì)大大提升,從而使工程建設(shè)真正實(shí)現(xiàn)信息化。與傳統(tǒng)模式相比,基于BIM技術(shù)的新型建筑工業(yè)化的生產(chǎn)模式具有四大特性。

        一是生產(chǎn)過(guò)程的可模擬性。BIM模型可提供工程項(xiàng)目全壽命周期的過(guò)程模擬,建筑工業(yè)化生產(chǎn)的每項(xiàng)施工效果都可以提前預(yù)覽。二是施工裝配的高效性。建筑工業(yè)化的施工本身具有快速、安全、低能耗的特點(diǎn),BIM模型的裝配模擬強(qiáng)化了其過(guò)程管理,大大提高了施工效率。三是規(guī)范設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)可產(chǎn)生大量標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范且重復(fù)的數(shù)據(jù),將其導(dǎo)入BIM模型,有利于促進(jìn)工業(yè)化建筑的規(guī)范設(shè)計(jì)。四是建設(shè)成本的可控性?;贐IM模型的建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式,其過(guò)程可實(shí)現(xiàn)透明化,各階段中各項(xiàng)費(fèi)用信息一覽無(wú)遺,增強(qiáng)了成本的可控制性。

        (二)建筑信息化模型運(yùn)作體系

        一是基于BIM技術(shù)的物流管理系統(tǒng)。在項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)的各個(gè)階段,BIM技術(shù)在物料追蹤中具有一定的潛力。通過(guò)建立一個(gè)由精益思想和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)支撐的實(shí)時(shí)觀測(cè)平臺(tái),能把物流、資金流和信息流統(tǒng)一起來(lái),使工程的供應(yīng)鏈管理受益。二是基于BIM技術(shù)的施工協(xié)調(diào)系統(tǒng)。在項(xiàng)目實(shí)施階段,BIM技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)相結(jié)合,可以將數(shù)字信息融入于物理構(gòu)件中,從而把BIM技術(shù)擴(kuò)展到施工現(xiàn)場(chǎng),為項(xiàng)目管理者呈現(xiàn)虛擬的施工情況。三是基于BIM技術(shù)的設(shè)施管理系統(tǒng)。在使用階段,可通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)施管理。當(dāng)建筑中采用BIM技術(shù)和GIS進(jìn)行信息提取、轉(zhuǎn)換和下載時(shí),幾何信息可以從相關(guān)屬性中被分離出來(lái),使所需的數(shù)據(jù)得到有效的整合,從而成為支撐BIM與GIS相結(jié)合的設(shè)施管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

        二、我國(guó)應(yīng)用建筑信息化模型面臨的障礙

        (一)BIM技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)的普及程度低

        目前,我國(guó)工業(yè)化建筑在全部在建建筑中的比例僅在3%—5%左右。據(jù)一項(xiàng)調(diào)查顯示,我國(guó)大約有68%的設(shè)計(jì)人員了解BIM技術(shù),還有相當(dāng)一部分比例的設(shè)計(jì)人員從對(duì)BIM技術(shù)絲毫不了解,而使用過(guò)BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)人員不到4%。建筑工業(yè)化思想與BIM技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用的普及程度相當(dāng)?shù)汀S纱丝梢?jiàn),雖然新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但在我國(guó)的普及依然存在著相當(dāng)大的距離。

        (二)國(guó)內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)的研究投資力度小

        由于BIM被引進(jìn)我國(guó)的時(shí)間不長(zhǎng),國(guó)內(nèi)對(duì)于BIM技術(shù)的研究力度較小。目前,僅有中國(guó)建筑研究院等科研機(jī)構(gòu),同濟(jì)大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校以及魯班、廣聯(lián)達(dá)等企業(yè)致力于BIM應(yīng)用的研究。盡管通過(guò)他們的努力在一定程度上推進(jìn)了我國(guó)建筑業(yè)引入BIM技術(shù)的進(jìn)程,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前,制約BIM技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的最大難題,是政府的重視程度不夠,缺少給這些科研機(jī)構(gòu)、高校及企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的支持,不足以推進(jìn)BIM技術(shù)研究與發(fā)展。

        (三)企業(yè)缺乏強(qiáng)烈的外部革新動(dòng)機(jī)

        由于BIM應(yīng)用的前期研發(fā)投入較大,在BIM技術(shù)的普及程度較低的時(shí)期,率先進(jìn)行變革的收益較大,然而相對(duì)的投入也較大。而且對(duì)于大多數(shù)企業(yè)尤其是中小企業(yè)來(lái)說(shuō),選擇將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑生產(chǎn)還面臨著革新失敗的風(fēng)險(xiǎn),而將BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑工業(yè)化對(duì)他們更是一種極大的挑戰(zhàn),沉重的革新資金成本成為阻礙企業(yè)進(jìn)行新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的革新的不利因素。此外,BIM的優(yōu)勢(shì)更多地在于其被運(yùn)用于建筑工程的全壽命周期,當(dāng)中涉及了諸多的利益相關(guān)者,單單是個(gè)別參與方在部分環(huán)節(jié)運(yùn)用了BIM技術(shù),不能充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì),甚至?xí)驗(yàn)樵O(shè)計(jì)與實(shí)施的新舊技術(shù)銜接不當(dāng)而導(dǎo)致技術(shù)失誤。因此,大多數(shù)企業(yè)更傾向于選擇原有的建筑生產(chǎn)方式,寧愿犧牲成本與進(jìn)度,也不愿“大動(dòng)干戈”進(jìn)行變革。

        (四)缺乏基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)

        建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的發(fā)展不能缺少建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系,我國(guó)目前雖然有工業(yè)化建筑的標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù),但是強(qiáng)制該參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的規(guī)定卻遲遲沒(méi)有出臺(tái),行業(yè)內(nèi)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)也未能統(tǒng)一。然而,一旦建筑行業(yè)運(yùn)用了BIM技術(shù),對(duì)于建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的依賴更為明顯,預(yù)制組件之間的接口集成對(duì)預(yù)制組件尤其是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有了更高的要求。在BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)缺乏的情況下,整個(gè)預(yù)制組件生產(chǎn)行業(yè)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)與統(tǒng)一,也不能對(duì)預(yù)制組件的規(guī)范生產(chǎn)與市場(chǎng)秩序提供有效監(jiān)督。

        (五)相關(guān)的法律法規(guī)不完善

        在我國(guó),與BIM技術(shù)運(yùn)用相關(guān)法律法規(guī)的不完善,嚴(yán)重影響了BIM技術(shù)的推廣運(yùn)用。相比于傳統(tǒng)的建設(shè)生產(chǎn)模式,新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式不僅項(xiàng)目中的各個(gè)參與方工作內(nèi)容發(fā)生了變化,存在的不確定因素增多,出現(xiàn)不同糾紛和爭(zhēng)端情況的可能性也更大,但我國(guó)目前未向工程項(xiàng)目提供規(guī)范的合同范本,也未對(duì)此出臺(tái)相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行規(guī)范。此外,政府對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度和對(duì)于盜版軟件的打擊力度過(guò)小,僅依靠各企業(yè)在建設(shè)中的互相監(jiān)督遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,這一現(xiàn)實(shí)極大地影響了企業(yè)的創(chuàng)新動(dòng)力。

        三、應(yīng)用BIM技術(shù)推動(dòng)新型建筑工業(yè)化發(fā)展的對(duì)策建議

        (一)把握時(shí)代機(jī)遇,發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)

        我國(guó)應(yīng)以“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略計(jì)劃為依托,快速發(fā)展新型建筑工業(yè)化。建筑業(yè)作為特殊的制造業(yè),且中國(guó)作為全球最大的建筑市場(chǎng)之一,應(yīng)該把握機(jī)會(huì),使我國(guó)在建筑工業(yè)化與建筑信息化方面也走在世界前列,也為“中國(guó)制造2025”的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)大推動(dòng)力。同時(shí),隨著我國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略的提出,為國(guó)內(nèi)的施工企業(yè)走出國(guó)門(mén)承攬國(guó)際工程提供了機(jī)遇,也為基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的發(fā)展提供了全面落實(shí)與推廣的平臺(tái)。應(yīng)該利用這個(gè)契機(jī),發(fā)揮該生產(chǎn)模式的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件生產(chǎn)工廠化、施工安裝裝配化、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)集成化、項(xiàng)目生產(chǎn)集成化五大優(yōu)勢(shì),建設(shè)出一批高效率、高質(zhì)量的項(xiàng)目,既能為國(guó)內(nèi)的過(guò)剩產(chǎn)能提供出路,又能加速我國(guó)建筑工業(yè)化的發(fā)展,提高國(guó)內(nèi)施工企業(yè)的信息化水平和整體實(shí)力。

        (二)加大建筑業(yè)技術(shù)研發(fā)投入的力度

        目前科研機(jī)構(gòu)對(duì)BIM及建筑工業(yè)化的研究難以長(zhǎng)期持續(xù)和建筑企業(yè)缺乏改革的動(dòng)力,究其根源,主要是由于BIM和建筑工業(yè)化的前期研究需要大量投資。因此,國(guó)家應(yīng)增加對(duì)建筑業(yè)先進(jìn)技術(shù)研發(fā)的投資,增加政府對(duì)科研機(jī)構(gòu)和高校的科研經(jīng)費(fèi),加強(qiáng)BIM產(chǎn)品等技術(shù)成果的輸出,加大政府對(duì)BIM成果的宣傳與推廣的力度,培養(yǎng)一批大型企業(yè)成為行業(yè)中技術(shù)創(chuàng)新的榜樣,形成示范效應(yīng),帶動(dòng)企業(yè)采用新型建設(shè)模式,加快追趕技術(shù)強(qiáng)國(guó)的步伐,盡快改善我國(guó)BIM技術(shù)落后的局面。

        (三)完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

        要建立起規(guī)范化生產(chǎn)建設(shè)的框架,必須完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。為了避免采用新型建筑工業(yè)化的生產(chǎn)模式的工程項(xiàng)目無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依的混亂現(xiàn)象,相關(guān)部門(mén)應(yīng)完善新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和BIM應(yīng)用的統(tǒng)一規(guī)范。此外,還需要提供基于BIM技術(shù)的新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)施指南和合同范本,并盡快完善相應(yīng)的法律法規(guī),加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)安全性、真實(shí)性和可靠性及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究,為工程實(shí)施和后期糾紛的處理提供保障,真正實(shí)現(xiàn)有理可據(jù),有法可依。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]李云貴,邱奎寧我國(guó)建筑業(yè)BIM研究與實(shí)踐[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā),2015(4):3—10

        [3]許炳,朱海龍我國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀及影響機(jī)理研究[J].建筑經(jīng)濟(jì),2015(3):10—14

        [4]龍玉峰,焦楊,丁宏BIM技術(shù)在住宅建筑工業(yè)化中的應(yīng)用[J].住宅產(chǎn)業(yè),2012(9):79—82

        [5]李勇,管昌生基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目信息管理模式與策略[J].工程管理學(xué)報(bào),2012(4):17—21

        (龍春,青海民族大學(xué)。)

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