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一、引述
BIM這個陌生英文組合詞匯如果放在幾年前的中國,大家或許會聯想到“IBM”,甚至聽都沒聽說過,更不要去想象它在今后生活中,在建筑領域中的影響。我們應該知道,在國外日漸成熟的BIM產品和實際運用中,它已經極大的提升了工作效率,有效的控制了前、中、后期管理中的諸多風險。
二、BIM在國內的現狀
在我國,這種目前建筑業綜合設計、施工的技術,在實際需求上才剛剛起步。原因有工程設計人員技術能力水平有限;國內已經或正在普及的設計軟件中沒有BIM的概念,與國際上的軟件無法兼容、不接軌;無法突破傳統建筑業相關方法的束縛,在接受創新型技術和產品上缺乏魄力;工程實踐人員鳳毛麟角;國內的BIM標準出臺較晚,2013年才開始啟動正式標準的編制工作,國外的標準在國內并不完全適用。但從整體調查和對BIM深刻的了解后,從現在建筑行業的發展來看,BIM技術的應用一定是大勢所趨,尤其是在大型工程項目的全壽命周期中都將承擔舉足輕重的作用,都將是必不可少的重要一項。
三、現階段BIM在我們建筑企業中難以廣泛應用的原因
1、我認為最直接影響BIM推動力的重要原因是,信息的開發和使用必須要投入大量的資金,喪失掉因適應新環境而丟掉的部分市場和利潤損失。畢竟建筑施工領域一直都是低利潤行業,很難針對信息化改革和投入籌備大量的資金進行建設和維護,再加上懂計算機和建筑專業技術發復合型應用人才少,無法滿足企業信息化建設的需要,從而影響BIM的推廣和使用。
2、信息庫量少,有待完善。簡而言之,想要信息提取、組合、加工更準確、方便,使模型展示的更加精準,那么對BIM模型的劃分就要求精確,精確的來源就是足夠的數據信息,這樣才能使BIM更好的指導我們的施工。從這點上看,BIM只在我們的一些管理方面應用,在集成方面應用欠缺,并沒有充分發揮它的實際效能。
3、我們的絕大多數施工企業,不能敢為天下先,總是怕碰石頭,做事謹慎,要先看看第一吃螃蟹人的后果如何后再做主張,對其BIM的應用處于觀望狀態,當然謹慎固然重要,但我們已經知道時事所趨,也就會因此喪失了先人一步嘗到甜頭的機會。這里面企業的決策層、管理層、執行層起著關鍵作用,因為其對信息化建設的了解不深,意識不強,認識不夠,因此缺乏推動企業建筑信息化的動力,每個企業都如此,也就造成了我國整體建筑信息化滯后的現狀。
4、第二段中提出了BIM技術標準的缺失對實際應用的影響,在諸多發達國家開始全面變革,使用BIM指導作業時,我們的技術標準還未出爐,比港臺地區至少落手5年,更不要談發達的歐美國家,他們都已經有非常成熟的BIM指南和實施標準。因此,這尚需要我們建筑行業的相關部門和專業協會、企業共同研究和探討,逐步形成和完善可以指導自己、符合我國建筑行業形勢、可行性強的標準和指南。
5、政府和行業的主管部門在政策上給予企業的支持太少,目前的現狀是政府和行業主管部門只提要求,讓你做就做,讓你做成什么樣就做成什么樣,企業很難有還口的能力,不然就會在其他方面限制你的經營,更不要說在資金方面的支持,所有的投入,包括買硬件和升級、軟件的開發與維護等都是由企業自己承擔,這樣直接打擊了企業BIM建設的積極性。
四、BIM在國內幕墻施工中的應用
在這里,BIM的定義我們不在說明,BIM的提出和發展也不在贅述。我們簡單的來說一些狹義的BIM在國內的應用,比如BIM在國內幕墻施工管理中的作用。
(一)舉一個本人經歷的實際案例。本人在江河幕墻股份有限公司就職期間,曾經負責監管的區域中涉及到的一個地標(詞條“地標”由行業大百科提供)性建筑——中國第一高樓“上海中心”工程。
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該工程有雙層呼吸式幕墻結構,每一層的100多塊的玻璃幕墻各有各的樣式,大小規格均不相同,且每一個板塊都有自己的編號,安裝的精度要求非常之高。要知道,安裝這樣的板塊是最叫人頭疼的,如果運用傳統的施工方法,就算是現場配備再多的人,也無法保證安裝的精度,勢必會造成人、材、物的浪費。但該項目采用了世界上最為領先的BIM技術,在施工階段對原有設計進行深化,同時提前對施工進行三維成像模擬,預判施工中可能出現的碰撞和矛盾,采取預制加工的方式,每一板塊配以唯一編號分別對應自己的安裝位置,使得實際的安裝中,每一層樓只要15人左右就可以徹底搞定,成本降低,效率斐然。
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在該項目中,還有一點充分的體現了BIM的價值。眾所周知,項目的施工過程中,設計變更是常常發生的,這直接影響工程造價,也會導致工期的不可控性和成本的增加。但因使用的BIM模型共享,整體的變更都可以有效控制,這種動態的管理,規避了很多相互信息溝通不及時造成的風險損失,它通過設計模型文件數據的關聯和遠程更新,使得建筑信息模型隨著設計的變更而更新,消除了壁壘。經后期測算,該項目的設計變更因BIM的使用減少了變更內容10%左右的成本損失。
(二)再來看一個案例,之前在北京的同事,現在在遠大承攬的銀河SOHO工程。該項目是著名建筑設計師扎哈·哈迪德設計,項目總建筑面積32萬平方米,其中幕墻面積16萬平方米。項目設計超級前衛和新穎,四棟單體建筑通過連橋連接成一個整體,形成呈流線型,圓潤,平面弧度均不相同。
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對施工提出了挑戰。大量的雙曲面板要優化成可展開的曲面;非標板塊多,標準節點不能重復使用;面板的尺寸也是非常規的,無法用常規尺寸標注;同樣面臨的困難有特殊型材的梳理很難確定;施工安裝定位非常困難。
最終在選擇BIM解決問題的時候,就是要應對即將面臨的諸多挑戰。尤其是在復雜的幕墻系統中,BIM的優勢彰顯無遺。
該項目在設計上采用單元式幕墻,其主要是在工廠進行加工,現場安裝。工廠中將橫豎龍骨(詞條“豎龍骨”由行業大百科提供)組成單元組件框架(詞條“框架”由行業大百科提供),將面板安裝到框架的相應位置,形成一個單元;在現場通過連接固定在預龍骨上。
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BIM的作用通過3D實體模型確定設計和生產工藝,將模型數據和電子表單導入PLM系統中進行管理。建筑師是通過BIM軟件,輸入自己的設計邏輯、建立計算模塊、設定幾何約束條件等方法從而生產外形體和幕墻表皮,其表皮的肌理呈復雜的關聯性、非線性、動態性、漸變性等特征,BIM不僅承接上述作用,最主要的是貢獻集中在如何根據新的建造條件、材料供應等情況調整自身的模型數據。該項中參數化設計在BIM流程中核心就是優化面板,在視覺誤差允許的情況下,最大限度的用單曲面替代雙曲面,用平板替代單曲,使得規格盡可能的統一。
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該項目中,幕墻施工工序是主體結構后開始施工,但是可以與機電工程并行施工。所以幕墻與其他各專業在空間占位上有著緊密的聯系,而這個問題就用BIM很好的解決了問題,它加強了空間占位管理問題,如:1、機電的樓體照明系統未完善,那么后續的線路和燈具的布局就得與幕墻在施工的二次深化設計時解決,而BIM在就可以很好的解決與機電專業方面的協調。2、解決幕墻施工與土建方的矛盾,BIM可以檢查結構邊梁的尺寸和幕墻預埋板的位置,從而避免后期安裝時與主體結構發生碰撞。3、處理幕墻和精裝之間的關系,解決如開啟扇和房間位置的關系等。4、解決園林綠化景觀和幕墻地面交接的問題。這些情況往往是傳統做法不能做到的,或者說不能快速、及時、有效的解決,而BIM的應用,可以運用維度模型真實的還原物理空間,使得問題在電腦里就可以處理,各方信息共享,發現的問題各方都可以進行討論,及早的暴露問題,及時有效的提出解決方案。
五、總結
以上通過兩個在國內比較有代表性的工程案例簡要了說明了一下BIM在幕墻施工中的應用,以及處理的一些問題。可以看出,BIM的在幕墻的實際施工過程中可以承擔的重要作用,產生的價值更是不可估量。當然,我們現在絕大多數的幕墻工程還沒有使用BIM,甚至都沒有接觸過BIM,這就反應出我國幕墻行業在信息化實踐中仍處于非常落后階段。我們知道,我們國的BIM應用目前正處于發展階段,而幕墻行業的BIM應用剛處于發展的初級階段,因此要想改變BIM在我國建筑幕墻行業的現狀,提高行業整體的技術水平和管理水平,從我個人的理解和角度出發,我認為應該采取如下必要的手段:
1、政府的行業主管部門、協會的大力推進和支持;
2、要培養專業的幕墻BIM的復合型人才;
3、幕墻施工企業要認識到BIM可以帶來的潛在利益,不能被眼前的損失迷惑,正確看待BIM與幕墻企業的關系;
4、專業軟件開發企業,要結合我國的實際情況,開發專業的幕墻BIM的軟件和系統,整合幕墻BIM從設計到施工的全過程,完善這些系統與國內外主流BIM軟件的接口;
5、行業主管部門和協會積極制定我國的幕墻BIM標準,從而指導行業的發展。