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BIM 智能建筑的创新应用

2016-12-19 09:35:57来源:智能电子集成

[摘要] BIM是最近几年在建筑行业里非常热的词,但是究竟什么是BIM,BIM能做哪些,能带来什么?

  BIM 不仅仅是软件创新

  BIM(建筑信息模型(Building Information Modeling))它不仅仅只是三维模型,传统的二维平面图也是BIM的一部分。它也不仅仅只是一些软件工具,它是一种管理的模式,一种新的理念。它包含一系列的软件平台、硬件设备、管理方式。

  我们先看一下BIM在国内的政策上的发展过程,住建部在2011年到2014年每年都有发布关于建筑信息模型(BIM)的推广。上海市在2013年2014年2015年分别发布了关于推广BIM技术的工程运用。北京市、广东省各地也都有发布相关的文件。最新的国标《建筑工程设计信息模型交付标准》也处于修订稿的阶段即将发布。从这些政府的行为,可以看出BIM将是建筑行业里一项新技术新革命,它将从根本上改变传统的工程管理模式。无论是从迎合一些项目需求政策要求的角度,还是为了增强公司的竞争力,BIM技术都应该是大家的选择。

  传统的智能化工程在项目中的地位分析,智能化专业在实际项目中进场都比较晚,经常会出现管综没有预留足够的空间。预埋管线不是本单位施工,管径不够、预留的点位和深化设计不符合的现象。给施工企业带来了很多的麻烦,给甲方也增加了施工成本。而且往往只能通过更改方案、不按照规范施工、重新布置明管等来完成项目。这些都会给项目后期埋下合同隐患、质量隐患。如果这个项目是采用BIM技术的,那么它将在项目施工之前已经模拟施工,已经找出项目的碰撞点。这里要注意的是,BIM技术要求我们改变传统的管理模式,各专业施工单位要提前介入确认施工方案。不然也达不到提前解决问题的效果。所以现在国内很多业主都已经改变传统的管理模式,施工前置施工单位提前介入的要求越来越迫切。

  在建筑智能化工程中,BIM能做哪些应用呢?地下室、走廊等管道集中的区域可以做管综排布,有别于二维管综的剖面式的排布。BIM可以进一步减少在一下登高、拐弯处的碰撞。智能化工程的一个重点设备房、监控室等机房可以通过BIM技术进行完全可行性的管线设备布置,并且可以提供多种直观的方案任由业主甲方选择。BIM模型可以直接提出设备清单,管材、桥架的工程量,一模多用。无需要项目人员多次统计工程量,一次变动,所有的东西都会跟着自己变动。这些都是BIM比较成熟的技术。

  对于目前机电安装公司来说,施工管理工作主要存在以下几个难点:

  1、机电管线深化设计复杂,二维设计容易存在错、漏、差、碰等问题,造成返工现象严重,且分散的二维设计图纸修改麻烦,若业主有设计变更,更需要进行大量的修改,工作量非常大,在人力、财力上造成极大的浪费;

  2、项目数据难以集中,管理混乱;

  3、材料管理得不到控制,材料计划与实际需求存在很大的差异,造成材料上的浪费;

  4、施工过程因没有合理安排,造成进度延误,人、财、物的大量浪费,增加了大量的施工成本;

  5、与业主、顾问、监理、分包商、材料商沟通效率低下;

  6、没有系统的工程数据,工程维保麻烦。

  BIM的价值体现

  BIM技术在建筑行业智能化应用价值主要体现在以下几个方面:

  1、基于BIM的工程设计。一是实现三维设计。能够根据3D模型自动生成各种图形和文档,而且始终与模型逻辑相关;当模型发生变化时,与之关联的图形和文档将自动更新。二是实现不同专业设计之间的信息共享。各专业CAD系统可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息,减少数据重复、冗余、歧义和错误。三是实现各专业之间的协同设计。某个专业设计的对象被修改,其他专业设计中的该对象都会随之更新。四是实现虚拟设计和智能设计,实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。

  2、基于BIM的施工与管理。一是可实现集成项目交付IPD(IntegratedProjectDelivery)管理。把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起,着眼于项目的全生命期,利用BIM技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。二是可实现动态、集成和可视化的4D施工管理。可将建筑物及其施工现场3D模型与施工进度相连接,并与施工资源和场地布置信息集成一体,建立4D施工信息模型;实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理以及施工过程的可视化模拟。三是可实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享,基于网络实现文档、图档和视频文档的提交、审核、审批及利用,并通过网络协同工作,进行工程洽商、协调,实现多参与方的协同管理。四是可实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程,可在实际建造之前,对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测,包括施工方法实验、施工过程模拟以及施工方案优化等。

  3、基于BIM的建筑运营维护管理。一是综合应用GIS技术,将BIM与维护管理计划相连接,实现建筑物业管理与楼宇设备的实时监控相集成的智能化和可视化管理。二是基于BIM进行运营阶段的能耗分析和节能控制。三是结合运营阶段的环境影响和灾害破坏,针对结构损伤、材料劣化以及灾害破坏,进行建筑结构安全性、耐久性分析与预测。

  BIM可以给智能化项目带来什么?

  1、提升建筑质量

  在施工前,在电脑中模拟建筑物,提前预知建筑情况,可以有效地发现存在的问题,如通过多专业的集成,及时发现碰撞与冲突,改进设计质量;虚拟建造,模拟施工过程,优化施工方案。在施工过程中,利用BIM技术进行施工质量的监控,及时发现并解决质量相关问题,有效提升最终建筑质量。

  2、减少投资风险

  利用BIM实现施工进度的可视化,投资成本的可视化,及时快速地获得最新最准确的投资数据,有效管控造价,解决投资分摊等难题;通过减少变更、优化设计等方式有效减少投资,达到节约造价、控制投资风险的效果。

  3、保证施工工期

  利用BIM可视化远程监控施工进度,利用BIM模型中的数据提升项目决策的效率与质量,如加快招投标组织、生产计划编制、变更决策、支付审核等等工作。

  4、减少变更风险

  通过多专业的集成,有效发现碰撞、解决管线优化排布、净空优化等工作,减少施工过程中的相关变更;快速获知不同变更方案对成本的影响,提高变更决策效率,减少变更风险。

  5、提升沟通效率

  BIM是三维可视化的,建筑物所有信息的载体,因此是沟通的最好介质。所有工程参与单位、所有工程涉及专业都可以利用三维可视化的工具来交流,有清晰地明确责任,有效地提升沟通的效率和决策的质量。

  6、责任可溯性

  BIM可以加载丰富的信息,整个建设阶段的资料如变更信息、施工班组信息、构件施工人员信息、设备验收报告、施工过程中的照片等等均可以挂接在模型中相应的构件上,并且可以快速查找定位,增强相关单位的责任心,实现信息、责任的可追溯性。

  7、方便后期运维

  在施工过程中一些重要文档可以直接挂接在BIM模型上,同时在竣工后,一些重要设备文档、信息等资料也可以挂接在BIM模型当中,作为后续业主运维阶段的重要基础资料。利用BIM与物联网技术集成开发新的应用,可以极大地减轻运维的工作量,提升运维的效率与质量。

  BIM在实际案例特别是复杂项目(如有案例探讨研究,可以联系笔者),产业化项目中应用价值是非常高的。所以如何让BIM在智能化中发挥更为全面的作用,对于项目实施和后续项目管理运维都有着无法估量的作用。

作者:许永生
职务:业主事业部总经理
公司:上海鲁班软件股份有限公司

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[责任编辑:郭雷]

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