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建筑行业BIM发展过程中存在的问题和对策,代写毕业论文

本站原创   发布时间:2019-01-09   [点击量:853]  


  摘要


  BIM的出现为建设行业的信息化带来了新的发展,其在建筑行业的应用在减少成本、缩短工期、保证质量等方面都发挥着不可小觑的作用,可大大提高建设工程项目的价值。我国建设行业虽然逐渐认识到了BIM的价值,也致力于发展BIM,但是由于发展初期的各种原因,BIM在建筑行业的应用存在各种问题,这些问题使得BIM在建筑行业的应用价值不能得到很好的体现,严重阻碍了BIM在建筑行业的应用发展。本文基于有关理论出发,分析我国在建筑行业的BIM应用情况,分析了建筑行业BIM发展中存在的一些问题,并提出了一些解决的方向,提高实际研究水平。


  关键词:建筑行业;BIM;发展


  近几年,随着国家政策的推动和建设各参与方的不断努力,BIM技术在我国得到了快速发展,各个省市及企业都在积极探索BIM技术在建设各个阶段的应用价值,很多大型的建筑在建造过程中都在尝试BIM技术来解决一些问题,发挥其带来的实际价值。目前,BIM技术在建筑行业应用最为广泛,是真正意义上将BIM技术应用到实际项目,来解决施工中存在的问题。但是,由于BIM技术在我国还处在发展探索阶段,在实际应用的过程中还会存在很多问题。很多企业过分夸大BIM技术所带来的价值,过分神化BIM在施工阶段的作用,而导致很多业主对BIM认识的误解。当实际应用情况与期望值不一致时,会使业主很失望,失去推动BIM技术的动力。BIM从名称上来看就是一个包含了建筑信息的模型,这里的建筑信息不仅仅是建筑的三维几何外观信息,还包括构件性能、结构要求、施工进度、施工环境、维护管理等整个建设工程项目寿命周期的各种相关信息。


  (二)研究意义


  BIM并不是静止的单一的,它随着建设工程项目的生命周期不断的丰富和完善,是一种动态的技术流程。利用BIM中的完整建筑信息指导建设工程项目的进程,加强了建设工程项目的前期控制管理,在很大程度上减少工程资源的浪费,从而降低成本,缩短工期,在一定程度上提高建设工程项目的价值。但是在实际的运用当中还存在较为突出的问你,如二维设计方法相比于BIM三维设计而言虽然具有很多的缺陷,但这些缺陷的存在并没有对建筑工程管理过程造成无法忍受的影响,如二维图纸需要进行频繁地设计变更,但设计变更造成的延期和经济损失还在施工单位承受的范围内。此外,设计院的工作量比较大,很难有时间进行BIM三维设计方法培训,进而也难以将这种技术转化为生产力;BIM技术在建筑行业的应用需要有相应软件的支持,而我国本土软件公司在这一方面的研究有限,国外的软件又很难和我国的建筑行业实情相匹配,如果设计单位选用这种三维设计方法就需要自己开发软件,但是这样就会大大增加成本,一般的设计单位都不会选择这种方式;缺乏政府的主导,BIM技术想要在建筑行业中广泛使用,单纯依靠某些企业的个人行为是不够的,需要政府牵头,打破原有的行业规则,重建一种新型的模式,这也是国外推广BIM技术的方法,但是我国政府并没有真正地介入;国内建筑行业中各个企业的实力情况大为不同,难以进行统一的协调管理,即难以强制性规定建筑行业必须使用BIM技术;BIM技术在一些功能的实现还没有达到完全稳定的状态,使得人们难以对此给予相当的信任。因此有效的研究方法显得非常的重要。


  二、BIM概念的理论概述


  (一)BIM的含义


  BIM(BuildingInformationModeling),建筑信息模型的简称。1975年美国佐治亚理工大学查尔斯伊斯特曼(CharleEastman)博士提出的“BuildingDescriptionSystem(建筑表达体系)”是BIM的雏形。自此之后BIM在美国、日本、新加坡、欧洲、澳洲等国家迅速发展,大大提高了建筑行业的信息化进程。建筑业是国民经济的重要支柱产业,然而近年来建筑业效率低下引起广泛关注。作为建筑业发展的重要组成部分,建筑信息化是推动建筑业快速发展的关键所在,是提高建筑品质、实现绿色建筑的主要手段和工具,对促进国民经济全面协调可持续发展具有重要意义。建筑信息模型(Building Information Modeling简称BIM)作为一种全新的建筑理念和技术,对建筑行业技术革新的作用和意义已在全球范围内得到了业界的广泛认可,实施BIM技术已成为建筑业信息化的现实需求。从BIM设计过程的资源、行为、交付三个基本维度,给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容。BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成,而是一种数字信息的应用,并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。BIM就是利用创建好的BIM模型提升设计质量,减少设计错误,获取、分析工程量成本数据,并为施工建造全过程提供技术支撑,为项目参建各方提供基于BIM的协同平台,有效提升协同效率。确保建筑在全生命周期中能够按时、保质、安全、高效、节约完成,并且具备责任可追溯性。


  BIM的特征主要表现在:第一,全面性。BIM模型不仅要把工程对象进行几何形状的3D模型化,还需包括完整的工程信息描述,如对象名称、结构类型、建筑材料等设计信息;施工工序、进度等施工信息;材料耐久性能等维护信息。第二,共享性。将工程信息以数字形式保存保存在数据库中,可以让参与者实时更新和协同共享。这为项目参与成员进行顺畅的信息交换提供了便利,使提高项目整合度和协作度成为可能。第三,一致性。工程信息数据源是单一的,同一个信息不需要重复输入。在不同的工程阶段模型对象信息可以简单地进行修改和扩展并不需要重新创建,从而保证了模型信息的一致性,避免数据歧义、繁复和错误。第四,关联性。信息模型中的对象是可识别且相互关联的,系统能够对模型的信息进行统计和分析,并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化,与之关联的所有对象都会随之更新,这样可以提高参与者的工作效率和保证项目的工程质量。


  (二)BIM的价值


  1、基于BIM技术的协同设计


  协同是BIM的核心理念,它是BIM实现提升工程建设行业全产业链各个环节质量和效率终极目标的重要保障工具和手段。协同设计是针对设计参与者之间的数据和文件交互、沟通等的协同工作。同一构件元素,只需输入一次,各工种共享元素数据并于不同的专业角度操作该构件元素。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会随之更新。


  2、基于BIM技术的三维设计


  BIM的3D参数化设计是有别于传统的二维设计方法的一种全新的设计方法。它可以使用各种工程参数来创建、驱动三维建筑模型,并可以利用三维建筑模型进行各种建筑性能的分析与模拟。并且BIM提供的三维动态可视化设计,将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前。能够一目了然地发现问题并及时解决,减少了各工种图纸间的“错、漏、缺”的发生。


  3、基于BIM技术的施工及管理


  首先通过BIM模型可以在计算机上模拟建造过程,虚拟模型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、施工过程模拟及施工方案优化等。其次项目各参与方通过网络进行文件交互、沟通交流、协同工作,从根本上解决项目各参与方基于纸介质的方式进行信息交流形成的“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题。


  4、基于BIM技术的建筑运营维护管理


  把BIM技术和GIS技术相结合,实现建筑物业及建筑设备的可视化和智能化管理。以BIM为基础进行建筑运营阶段的能耗分析和节能控制等方面的分析,从而提高建筑运营维护的科学性和有效性。


  (三)BIM对建筑行业建设各阶段工程质量管理的影响 


  BIM建筑信息模型提供了可视化、可模拟的思路,它的面向对象的参数化建模的特点能更好地进行信息储存和共享,保证各阶段信息的一致性,方便各专业的协调。BIM的这些特性能让工程建设各方在各阶段更好地进行质量管理,可直接或间接地提高建设工程质量。 


  1、BIM对设计阶段工程质量管理的影响


  BIM技术可实现施工过程的可视化管理,可模拟真实的运营状态及质量表现,在施工前对设计进行碰撞检测,优化设计,减少设计变更。利用BIM可模拟跟踪工程项目施工过程,确定质量控制重点,建立三维实体模型,对施工模型进行4D动态可视化模拟,可以快速直观地推敲工程结构设计的合理性,从而在未施工前检测设计中存在的错误和纰漏,并生成碰撞分析报告和建议改进方案,例如管线和建筑墙体在模拟测试时产生碰撞则可预留孔洞,避免建筑损伤。 


  2、BIM对施工阶段工程质量管理的影响


  运用BIM技术可实现先试后建,通过模拟施工方案进行模块化施工、自动施工来改善施工工艺流程。对施工方,依托BIM质量管理模型,可以准确的记录质量信息,结合相应的文字信息、图片、视频等信息,有效提升现场施工情况质量记录准确度。对于监理单位,在BIM的辅助下,可通过颜色标记或图标标签等方式,在三维模型中准确直观地指出质量管理的对象,大大提升了信息传递互动的准确性和效率。对材料供应商,BIM模型可以储存大量的材料、构件、设备信息,能够准确地记录材料的入库、出库情况,产品规格说明书、材料合格证明、检验试验单据等,并对不同材料的合格等级用不同颜色进行区分。依托BIM技术,业主不用花费过多的时间,就可以全面有效地阅读相关质量信息,清楚地了解到工程的整体情况。运用BIM与其他相关技术的结合可改善质量管理的监测手段和控制方法。 


  3、BIM对运营维护阶段工程质量管理的影响


  BIM可有效的进行设施设备的维修维护管理,能够准确找出需要检修的部件和部位。运用竣工三维BIM模型则可以确定机电、暖通、给排水和强弱电等建筑设施设备在建筑物中的位置,使得运维现场定位管理成为可能,同时能够传送或显示运维管理的相关内容。同时可以在竣工三维BIM模型的基础上通过模拟运营状态来达到质量问题的预发现。


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