BIM的應(yīng)用對建筑產(chǎn)業(yè)化提升的意義

江婭

（重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072）

BIM的應(yīng)用對建筑產(chǎn)業(yè)化提升的意義

江婭

（重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072）

我國建筑業(yè)的發(fā)展由粗放走向集約，在逐漸優(yōu)化提升傳統(tǒng)的建筑設(shè)計施工及管理模式進(jìn)程中，建筑產(chǎn)業(yè)化的提出有其積極的意義。在政府的引導(dǎo)和行業(yè)的需求之下，隨著BIM技術(shù)的逐漸推廣應(yīng)用，為建筑產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)提供了一個較好的平臺。

BIM；建筑產(chǎn)業(yè)化；構(gòu)件預(yù)制；施工模擬

基金論文：該論文為重慶市建設(shè)科技計劃項目2015年重大課題“裝配式住宅建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究集成與示范”（項目編號：城科字2015第（0-1）號）論文之一。

我國傳統(tǒng)的建筑業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，耗費資源較多，環(huán)境污染較大。建筑產(chǎn)業(yè)化的理念是運用現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)將柱、梁、墻、板、屋蓋甚至整體衛(wèi)生間、整體廚房等建筑構(gòu)配件、部件在工廠中進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，再運輸至建筑施工現(xiàn)場進(jìn)行裝配施工，實現(xiàn)“像搭積木一樣”［1］建造房屋。在借鑒工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)模式下引入建筑產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)理念能夠縮短建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

BIM是Building Information Modeling的縮寫，即建筑信息模型，是以建筑工程項目全壽命周期的各項信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立三維數(shù)字模型。

重慶市人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)市城鄉(xiāng)建委關(guān)于加快推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化意見的通知中提到：“到2017年，全市新開工的保障性住房必須采用裝配式施工技術(shù)；建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化試點項目預(yù)制裝配率達(dá)到15%以上；城市道橋、軌道交通等市政基礎(chǔ)設(shè)施工程優(yōu)先采用建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)和產(chǎn)品。”建筑產(chǎn)業(yè)化作為我國未來建筑業(yè)的一個新的發(fā)展方向，有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1　建筑產(chǎn)業(yè)化國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國外現(xiàn)狀

國外有很多利用預(yù)制建筑部品進(jìn)行現(xiàn)場拼裝從而加快施工進(jìn)度、控制建筑產(chǎn)品質(zhì)量以及實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的應(yīng)用實例，并且積累了很多先進(jìn)的經(jīng)驗。

法國住宅產(chǎn)業(yè)化以預(yù)制混凝土構(gòu)造體系為主，鋼、木結(jié)構(gòu)體系為輔。利用框架或板柱體系，通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件與設(shè)備、裝修工程等技術(shù)的提高，減少了預(yù)埋件，隨著焊接、螺栓連接等工法的推廣，使建筑結(jié)構(gòu)逐步向大跨度結(jié)構(gòu)發(fā)展。法國政府同時實行合理的稅收政策鼓勵和引導(dǎo)企業(yè)建設(shè)節(jié)能、環(huán)保住宅。

德國的住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已相當(dāng)成熟，構(gòu)配件預(yù)制工廠可以根據(jù)設(shè)計要求完成所有的建筑部品和裝飾材料的生產(chǎn)。建筑物的外墻采用保溫隔熱材料，并采用相應(yīng)的裝飾措施，針對不同的構(gòu)件（預(yù)制墻板、預(yù)制陽臺、樓梯等）進(jìn)行代碼標(biāo)注，采用全裝配式施工，工地安裝需要時，將有關(guān)部件運至工地，采用吊車或塔吊進(jìn)行吊裝、就位和固定，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與裝飾一體化，提高了建設(shè)速度，縮短了工期［2］。

1.2國內(nèi)現(xiàn)狀

國內(nèi)近年也不斷有建筑企業(yè)根據(jù)施工產(chǎn)品的特點嘗試采用建筑部品現(xiàn)場拼裝的施工方法來提高施工進(jìn)度。但相比建筑產(chǎn)業(yè)化在國外的發(fā)展與應(yīng)用，還有相當(dāng)大的差距。

建筑產(chǎn)業(yè)化在我國還處于發(fā)展初級階段，雖然國家和地方陸續(xù)出臺了一些為推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的相關(guān)政策，一些企業(yè)雖然也投入了大量的人力物力對建筑產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式和管理模式進(jìn)行嘗試，但仍未實現(xiàn)真正意義上的建筑產(chǎn)業(yè)化。

目前學(xué)者認(rèn)為精神發(fā)育遲滯的病因按時間大體可分為3類：（1）產(chǎn)前因素[2-3]：遺傳異常（染色體畸變、基因突變[4]、氨基酸代謝障礙等）及母體妊娠時受到有害因素影響[5]（藥物、射線、感染、毒物、煙、酒、環(huán)境化學(xué)物質(zhì)、孕婦營養(yǎng)不足、孕母健康狀況、機(jī)械損傷、情緒因素、其他因素等）；（2）產(chǎn)時因素[6-7]：宮內(nèi)窘迫、出生時窒息、產(chǎn)傷致顱腦損傷等；（3）產(chǎn)后因素：中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染、核性腦病、腦外傷、顱內(nèi)出血、甲狀腺功能低下等[8]。尚有約20%的患兒病因不明，治療困難，預(yù)后與轉(zhuǎn)歸較差。

2　建筑產(chǎn)業(yè)化的主要特點

2.1建筑部品工廠預(yù)制

建筑產(chǎn)業(yè)化與傳統(tǒng)的建造方式最大的區(qū)別就在于所需的主要建筑部品采用工廠化預(yù)制，由于是批量生產(chǎn)，建筑部品的形狀、尺寸，鋼筋布置，材料等信息在構(gòu)配件預(yù)制之前需要有一個平臺將大量的設(shè)計數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理。在構(gòu)配件工廠預(yù)制環(huán)節(jié)根據(jù)建筑項目施工進(jìn)度，合理安排構(gòu)配件及建筑部品的生產(chǎn)進(jìn)度，才能實現(xiàn)施工的高效化、集約化。

2.2各專業(yè)需要信息協(xié)同

建筑領(lǐng)域的協(xié)同設(shè)計是指建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等各個專業(yè)在同一工作平臺下協(xié)作，并通過設(shè)定項目中心文件進(jìn)行集體共享［3］。由此可以避免設(shè)計中的“錯漏碰缺”，減少設(shè)計變更，避免延誤工期和增加建造成本。

2.3環(huán)保要求

我國傳統(tǒng)的建筑業(yè)采用較為粗放的建造方式，特別是現(xiàn)場濕法施工對能源、資源的消耗巨大，環(huán)境污染較為嚴(yán)重。實踐表明，實行產(chǎn)業(yè)化的項目可以在施工過程中的工廠預(yù)制構(gòu)配件環(huán)節(jié)循環(huán)利用模板，減少模板的損耗；可以節(jié)約施工用水，廢水經(jīng)過處理之后可以實現(xiàn)循環(huán)利用，減少廢水排放；構(gòu)配件均在工廠預(yù)制，遠(yuǎn)離居民區(qū)，從而實現(xiàn)施工噪音污染和粉塵污染的有效控制。對于壞境保護(hù)越來越重視的今天，建筑的產(chǎn)業(yè)化不失為一種先進(jìn)環(huán)保的建造方式。

3　BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的優(yōu)勢

建筑產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式的變革帶來了對信息技術(shù)新的要求，近年來BIM軟件的推廣及應(yīng)用為建筑產(chǎn)業(yè)化的實施與優(yōu)化提供了一個更利于其快速發(fā)展的平臺。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)建筑產(chǎn)品從規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營、拆除全壽命周期內(nèi)的信息管理。

3.1構(gòu)配件的信息管理

建筑產(chǎn)業(yè)化與傳統(tǒng)的建造方式最大的區(qū)別就在于所需的主要建筑部品采用工廠化預(yù)制，而建筑部品的裝配位置、尺寸、鋼筋布置，材料等信息可以利用BIM軟件進(jìn)行信息化管理。BIM能夠支持建筑從設(shè)計到制造的信息傳遞，將設(shè)計階段產(chǎn)生的BIM模型供生產(chǎn)階段提取和更新［4］。

BIM的3D協(xié)同設(shè)計功能可有效地解決建筑產(chǎn)業(yè)化面臨的技術(shù)和管理問題。借助BIM建模技術(shù)，構(gòu)件在工廠開始預(yù)制之前就可以統(tǒng)籌設(shè)計、制造和安裝過程的各種要求。設(shè)計方利用BIM軟件將各個構(gòu)配件進(jìn)行3D可視化建模，可以非常方便的對構(gòu)配件協(xié)調(diào)設(shè)計以滿足工廠生產(chǎn)制造和現(xiàn)場裝配施工的需求，使施工方案得到優(yōu)化和調(diào)整并得到最佳施工方案。

3.2碰撞檢查

利用BIM軟件進(jìn)行建模之后，建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)設(shè)計人員就可在同一數(shù)字化模型信息平臺上進(jìn)行協(xié)同工作。建筑構(gòu)配件在制造及現(xiàn)場裝配之前，BIM軟件可以對設(shè)計進(jìn)行構(gòu)件制造模擬和施工安裝模擬，進(jìn)行碰撞檢查，能及時發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)整。

3.3施工模擬

BIM技術(shù)除了可建立3D直觀模型，還可加上時間進(jìn)度進(jìn)行4D施工模擬?？梢詫崿F(xiàn)構(gòu)配件的裝配過程的直觀演示，有利于施工作業(yè)人員對作業(yè)活動過程的了解。同時亦可對項目的實施進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控，有利于進(jìn)行現(xiàn)場施工管理。

4　思考與展望

隨著BIM軟件的推廣應(yīng)用和政府的引導(dǎo)以及行業(yè)的需求，建筑產(chǎn)業(yè)化以其高效、集約、環(huán)保的建造理念有著很大的發(fā)展前景。而學(xué)校宿舍、保障性住房等由于其建筑結(jié)構(gòu)形式上戶型單一、模塊化的特點，較為適合采用建筑部品預(yù)制拼裝的方式進(jìn)行施工。項目參與各方在不斷的深化實踐和探索過程中，找到一條符合我國現(xiàn)實狀況的建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路。

［1］姬麗苗，張海德，管梽瑜.建筑產(chǎn)業(yè)化與BIM的3D協(xié)同設(shè)計［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2010，4（4）：41.

［2］李傳坤.制約我國建筑工業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵問題及應(yīng)對措施研究［D］.聊城：聊城大學(xué)，2014：4-12.

［3］湯攀.BIM在建設(shè)工程項目中的應(yīng)用與發(fā)展前景研究［D］.北京：北京郵電大學(xué)，2015：20.

［4］李亭亭，楊學(xué)會，張德海，等.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式工程中的應(yīng)用［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2014，6（4）：64.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

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10.3969/j.issn.1671-9107.2016.08.005

2016-07-06

江婭（1983-），女，重慶人，研究生，講師，研究方向為BIM的應(yīng)用。