李起光
重庆中房嘉润房地产开发有限公司 重庆 401120
摘要:BIM技术亦即利用数字、信息化技术对于建筑前期项目设计、中期工程施工、后期物业运营等阶段进行管理、协调的过程。BIM技术在国内外的发展方兴未艾。根据工程实际,列举了几项应用BIM的工程经验,并分析了BIM技术目前在建筑安装工程应用中存在的问题及应用的前景,指出了今后的努力方向。
关键词:BIM;建筑安装;工程实例;数字化应用
建筑安装实际上是一种相对比较传统的行业,与其他行业相比较,生产效率不是很高,在过去的很多年,都没有得到很大的提升,因此,就需要不断研究新技术。在进行建筑安装工程中,应该依据实际施工情况和目标来控制施工质量、成本以及进度,BIM技术可以有效地促进建筑施工的质量和效率,促进行业的发展。
1.BIM技术概况
所谓BIM,即英文“Building Information Modeling”的简称,也就是建筑信息模型,其实更准确的解释应该是“利用数字、信息化技术对于建筑前期项目设计、中期工程施工、后期物业运营等阶段进行管理、协调的过程”。BIM技术的核心是由计算机三维模型所形成的数据库,并在建筑过程中实现动态变化,数据信息能够及时更新和关联共享,加快决策进度,降低工程成本。BIM技术需要借助应用软件才能实现,软件可以分成很多类,包含建筑物从规划设计、施工到运营管理整个生命周期,每个阶段都有与之对应的BIM软件,如BIM建模软件、BIM机电分析软件、BIM综合碰撞检查软件、BIM造价分析软件、日照分析软件、结构分析软件、MEP等等。国内比较常见的是Autodesk公司的系列软件,Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP分别是建筑、结构和机电的建模软件。
2.建筑安装过程中应用BIM的价值
在进行建筑安装的过程中BIM主要具备以下特性:一是模型直观化;二是模型参数化;三是模型信息唯一化。这种三维信息可以十分直观的出现在使用者面前,有效地提高了沟通效率。模型参数化可以提高可视水平,有利于直观的得到信息,增加指定工艺项目施工速度,提高分析图纸的能力,体现模拟问题的排查重要性,以便于可以很快找到施工过程中的难点、风险点。可视化可以很好地增加沟通效率,方便于施工的协调,加强了施工承包能力,可以实现全面的预算管理。
3.BIM技术在大型公共建筑机电安装工程中的应用
3.1规划阶段
规划阶段,用户需要对拟建项目进行综合评估,分析项目的地理位置、功能设计、建造成本、预期收益等,从技术和经济上论证项目的可行性。在这个阶段,BIM技术可用于复杂地形的场地分析,通过初期规划模型能够进行光照、风环境、能耗等初步分析。针对不同方案,可以比较其地形、交通、消防、运营等条件,帮助业主选择性价比较高的方案,提高预期收益.在工程应用中,BIM技术多从设计阶段开始介入,规划期的应用案例较少。
3.2设计阶段
在项目的设计阶段,通过专业造型和建模软件,建筑师们能够最大限度的将自己的构思转化为真实可见的模型。让业主能够直观的看到设计效果。且不同专业的设计师可以基于中心文件协同工作,通过模型进行沟通,大大减少了专业间的摩擦。设计方案的修改也能够相互关联,无需进行重复性工作。在上海中心大厦的建设过程中,从设计初期开始应用BIM技术,各专业设计师在三维设计的过程中,进行了专业间的协调,大大减少了设计变更,缩短了设计周期。上海世博会德国国家馆、上海世博会奥地利国家馆、西溪会馆、天津港国际邮轮码头等项目在设计阶段都不同程度的应用了BIM技术。
3.3施工阶段
施工阶段是将设计方案由图形变成实体的阶段。图纸和设计资料的完整准确直接影响建设项目的工程质量。在传统施工方式中,常存在设计考虑不周导致的工程变更。
而BIM模型是完全按照真实设计尺寸建立的,在建模过程中能够对设计图纸整体进行审核,发现施工图中的设计失误,减少设计变更,从而提高施工质量。在开工前进行虚拟建造,可以提前发现施工中存在的问题,并做好准备措施,减少返工。例如苏州星海生活广场项目,结构形式复杂,立体交互作业多,施工难度较大,施工周期紧迫,因此施工方使用Navisworks 软件提前模拟了施工流程,优化和改善了原有安装方案,减少了专业间的信息请求和专业协调,提高了施工精度,节约了人力、物力。
3.4 运营维护阶段
运营阶段是项目生命周期中时间最长的阶段,也是项目获得收益的阶段。高效的运营管理对于业主有着至关重要的意义。在运营阶段中,BIM技术依然有着巨大的应用价值。在设计和施工阶段,模型经过反复的修改和验证,存储了项目的详细信息。通过竣工模型和运维管理系统能够实现项目整体的可视化管理。通过模型能够进行空间管理,快速定位系统设备,查看设备的详细资料,生成设备维护清单,据此制定设备运行和维护计划。上海某机场将BIM技术应用于机场的运维管理中。构建了基于BIM模型的运维管理平台,实现了管网信息查询、设备巡检管理和系统预警分析等功能,提高了水务管网的管理水平。
4.BIM技术发展趋势
国内外对于BIM技术的研究和应用已经有了一定的成果,在未来建筑信息化的道路上,BIM技术还有着更广阔的发展空间。工业化建筑、物联网、数字城市等理念都可以与BIM技术相结合,取得更好地应用效果。
4.1 BIM与工业化建筑
目前,建筑施工行业存在资源浪费率高、环境污染严重、劳动力成本高、技术进步缓慢等问题,严重制约和阻碍了行业的可持续发展。在这样的背景下,工业化建筑逐渐得到了业界的重视。工业化建筑是指采用预制装配式施工技术组装而成的建筑,在工厂内完成建筑构件的生产和加工,运输到施工现场后,直接进行拼装。和传统的施工方式相比,装配式施工产生的建筑垃圾、污水、有害气体及粉尘较少,建筑过程更加绿色环保,生产效率和建筑质量都有所提高,有利于实现建筑业的可持续发展。
4.2 BIM 与物联网
物联网是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、气体感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网给建筑物内每个物体贴上唯一的标签,依靠底层的传感网络对管理对象进行监控,从而实现对建筑结构、空间和内部设备的管理,但它不能记录物体更详细的属性信息,如设备的具体尺寸、出厂日期、供货商等。而BIM模型中能够储存建筑物内所有构件和设备在设计、施工、运营过程中的所有信息,两者具有较强的互补性。
4.3BIM与数字城市
数字城市是指利用空间信息构筑虚拟平台,将包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等有关的城市信息,以数字形式获取并加载上去,从而为政府和社会各方面提供广泛的服务。数字城市多采用GIS技术,基于测绘手段建立建筑表面模型,侧重于宏观效果展示,而缺少对内部空间结构和信息的描述,难以实现建筑结构和设施的信息展示及相关应用。BIM以三维信息模型为载体,详细关联了建筑物设计、施工建造、运营、拆除各阶段的全部信息。BIM与数字城市的集成应用,是建立两者的映射关系,搭建从城市整体到某个建筑局部的信息桥梁,推动数字城市向智慧城市发展。
5.结语
在大型建筑安装施工过程中应用BIM技术可以有效地促进行业的发展,可以在一定程度上解决存在的问题,能够明显的解决各部门之间的协调配合。随着BIM技术的不断发展和进步,对于大型建筑安装来说BIM已经逐渐成为不可或缺的部分,对于促进行业发展具有重要意义。
参考文献:
[1]秦凯凯.BIM技术在大型建筑安装工程中的应用[J].建筑施工,2014,36(2):171-173.
[2]金 峰.浅析BIM技术建筑设备管线的协调[J].建筑工程技术与设计,2015(2):77.