丁夢(mèng)薇
武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 湖北 武漢 430073
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展,近十年來(lái),國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)將智能建造技術(shù)作為發(fā)展建筑行業(yè)最為關(guān)鍵的技術(shù)之一,針對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā),國(guó)內(nèi)外先后制定了大量的發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略方針。在我國(guó),2017年印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)建造業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》,明確提出推廣智能裝配式建筑,通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、BIM等先進(jìn)信息技術(shù)與建造技術(shù)的深度融合,改變傳統(tǒng)建造方式,實(shí)現(xiàn)智能建造。隨著智能建造技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)智能建造與建造工業(yè)化協(xié)同發(fā)展將開(kāi)啟全面加速,高效助力建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效,使我國(guó)建筑行業(yè)能順利邁入智能建造技術(shù)世界強(qiáng)國(guó)行列[1]。
智能建造是新一代通信技術(shù)與先進(jìn)設(shè)計(jì)施工技術(shù)的深度融合,貫穿于勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各個(gè)活動(dòng)環(huán)節(jié),是一個(gè)全新的具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自適應(yīng)等功能的新型建造方式。智能建造技術(shù)能使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息做出正確理解和快速應(yīng)對(duì),為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和包括建筑運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面能夠發(fā)揮重要作用,達(dá)到“降本增效”的目的[2]。
智能建造技術(shù)的本質(zhì)是數(shù)字驅(qū)動(dòng)智能建造,物理世界通過(guò)數(shù)字鏡像,形成建造實(shí)體的數(shù)字孿生,通過(guò)數(shù)字化手段對(duì)建筑全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)建模、模擬、優(yōu)化與控制等智能化管理。其典型代表技術(shù)是數(shù)字化建模、數(shù)字設(shè)計(jì)與仿真、三維可視化等。本文針對(duì)智能建造技術(shù)對(duì)助力建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效主要從以下幾個(gè)方面的應(yīng)用進(jìn)行深入分析:
智能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的典型代表是BIM技術(shù)的應(yīng)用,BIM作為一項(xiàng)新技術(shù),可以貫穿建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)維管理各個(gè)階段,改善了傳統(tǒng)信息溝通方式,提高了工作效率,增加了各專業(yè)、各階段的協(xié)同操作。通過(guò)衍生式設(shè)計(jì)的方法,能夠在短時(shí)間內(nèi)高速匹配多種設(shè)計(jì)方案,尋找到最優(yōu)的解決方案來(lái)滿足工程項(xiàng)目的目標(biāo),在提高工作效率的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目利益最大化,并達(dá)到最優(yōu)成本。設(shè)計(jì)方式的演變,引領(lǐng)建造方式智能化[3]。
智能施工技術(shù)是指將工廠智能制造技術(shù)與機(jī)器施工技術(shù)相結(jié)合,人機(jī)高效結(jié)合的操作模式實(shí)現(xiàn)施工構(gòu)件預(yù)制化、現(xiàn)場(chǎng)裝配智能化、施工交底可視化等理想的施工方式。現(xiàn)場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)可視化交底模式,實(shí)現(xiàn)多專業(yè)信息互通,人機(jī)結(jié)合施工操作的模式可以提升項(xiàng)目整體施工水平,提高施工構(gòu)件對(duì)接的精準(zhǔn)度,有效規(guī)避各項(xiàng)施工作業(yè)盲區(qū)。采用施工構(gòu)件預(yù)制化的技術(shù)能夠有效提高構(gòu)件制造的效率和質(zhì)量,減少模具數(shù)量,調(diào)高材料周轉(zhuǎn)率,降低物料和人工消費(fèi)等施工成本,縮短工期,減少了資源消耗[4]。
現(xiàn)場(chǎng)裝配智能化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)工地的智慧管理,對(duì)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和施工模擬,在三維建模的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工項(xiàng)目信息的深度分析,能夠快速獲取大量關(guān)鍵信息,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行及時(shí)的預(yù)判分析,高效規(guī)避各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn),加強(qiáng)項(xiàng)目安全、信息的管理,有效降低現(xiàn)場(chǎng)的管理成本。數(shù)字化項(xiàng)目管理平臺(tái),能將日常技術(shù)管理搬至互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)線上審批、變更、交底、圖紙管理集成化等多項(xiàng)工作,降低工作交流成本,所有信息可追溯。智能建造管理平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)對(duì)勞動(dòng)力資源配置、構(gòu)件信息追蹤、材料物資管理、塔吊安全管理等過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)控,能高效規(guī)避各項(xiàng)管理漏洞,減低項(xiàng)目管理成本,實(shí)現(xiàn)利益最優(yōu)化,全面提升項(xiàng)目精細(xì)化管理水平[5]。
綠色環(huán)保技術(shù)應(yīng)用是指在建筑全生命周期內(nèi),以可持續(xù)發(fā)展的理念,輔以科學(xué)的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約最大化,環(huán)境污染最小化的綠色化管理。在施工過(guò)程中,全面實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”,有效縮小施工占地面積,提高周邊資源的利用率,加大資源和材料的回收利用、循環(huán)利用,科學(xué)控制現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵、噪音等污染指標(biāo)。
綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用除了體現(xiàn)在新項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)上,針對(duì)已建成項(xiàng)目所研究出綠色再生技術(shù)同樣能夠促進(jìn)建筑業(yè)的飛速發(fā)展。針對(duì)已經(jīng)或即將失去功能價(jià)值的建構(gòu)筑物,利用綠色再生技術(shù),對(duì)已破損的部位進(jìn)行修葺、翻修、重塑等處理,維持建筑物的結(jié)構(gòu)主體受力性能,延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。將廢棄的建筑材料通過(guò)再加工處理,重新利用到新材料中,實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用,對(duì)整個(gè)建筑業(yè)將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“降本增效”。
智能建造技術(shù)在建筑業(yè)中推廣的益處顯而易見(jiàn),本文重點(diǎn)分析了智能建造技術(shù)在實(shí)際工程項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)、施工、管理、可持續(xù)發(fā)展等階段中發(fā)揮的重要作用,為后續(xù)的智能建造技術(shù)的發(fā)展提供了理論和技術(shù)參考。希望建筑業(yè)能高效利用智能建造技術(shù)所帶來(lái)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì),積極完成建筑行業(yè)的智能化技術(shù)改革,使我國(guó)的建筑業(yè)能夠盡快實(shí)現(xiàn)思維觀念轉(zhuǎn)變、以智能建造技術(shù)為專業(yè)技術(shù)支撐,以綠色可持續(xù)發(fā)展為發(fā)展目標(biāo),提升綜合素質(zhì),最大化該技術(shù)的價(jià)值,使建筑工業(yè)化、信息化、智能化水平全面提升,助力我國(guó)建筑行業(yè)快速完成技術(shù)改革。