BIM信息化技術 三大方面助建筑工業(yè)化發(fā)展

信息化技術在建筑生產(chǎn)及施工過程中應用越來越廣泛，信息化和建筑工業(yè)化在發(fā)展過程中互相推進。信息化的發(fā)展現(xiàn)階段主要表現(xiàn)在全流程信息化管理和建筑信息模型（簡稱“BIM”）技術在建筑工業(yè)化中的應用。BIM技術作為信息化技術的一種，已隨著建筑工業(yè)化的推進在我國建筑業(yè)逐步推廣應用。

采用BIM技術可以比較容易實現(xiàn)模塊化設計和構件的零件化、標準化，在建筑工業(yè)化中的應用有天然的優(yōu)勢。建筑工業(yè)化的管理要求，與BIM技術所擅長的全生命周期管理理念不謀而合。工業(yè)化住宅建設過程中也有對BIM技術的實際需求，如住宅設計過程中的空間優(yōu)化、減少錯漏碰缺、深化設計需求、施工過程的優(yōu)化和仿真、項目建設中的成本控制等。信息化技術對建筑工業(yè)化的推動大致可概括為三個方面：

設計標準化

這是建筑工業(yè)化的前提。要求設計標準化與多樣化相結合，構配件設計要在標準化的基礎上做到系列化、通用化。

產(chǎn)業(yè)流程是指產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程。建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)流程被人為地分開---作為建筑產(chǎn)品最為關鍵的初始環(huán)節(jié)，“建筑設計”被列為獨立行業(yè)，與建筑施工處于不同的過程之中。在具體工程實踐中，施工方必須嚴格地執(zhí)行設計文件，按圖施工。如果設計本身并無明顯錯誤，施工方一般不可以按照自己的意圖提出相應的設計變更。每一個建設工程的設計方都可能是不同的，對于具體建筑物的理解也千差萬別，所確定的工藝做法也就會不一樣，因此施工方以固定的、程序化、工業(yè)化的施工工藝或零部件來應對不同的建設項目是難以實現(xiàn)的。

可見，設計與施工過程的割裂，使得施工方不得不面對千差萬別的建筑物，也使得設計方在設計時無需考慮也無法考慮具體的工藝過程。這種工作的獨立性，更使得每一次建筑物的建設過程均成為個案，無法實現(xiàn)工業(yè)化。

利用BIM技術可以進行土建設計、結構設計、安裝設計，還可以利用BIM進行建筑物的性能分析，如：日照性能分析，采光性能分析，能耗性能分析，結構性能分析，還可以利用BIM軟件進行碰撞檢測等。使建筑物還沒有在還沒有施工前就解決現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種問題。這樣利用BIM出的圖可以達到無錯設計。通過BIM模型自動生成平立剖專業(yè)施工圖，這樣不僅可以避免重復工作還可以完全避免錯誤。

構件標準化

總體上說我國建筑的研究成果數(shù)量不多，層次水平不高，建筑業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)體系尚未形成。建筑的標準化和通用化水平都很低。建造方式仍以現(xiàn)場施工為主，這就出現(xiàn)了建設工程的獨特性與建筑工業(yè)化的標準化之間的矛盾。工程外觀的獨特性是建筑業(yè)生產(chǎn)管理的最基本特征，而工業(yè)化的基本特征則是標準化，標準化是大批量生產(chǎn)的前提，而大批量是低成本的保證。因此，差異化的建設項目與大批量生產(chǎn)之間必然存在著相應的矛盾，這些矛盾也使得建筑工業(yè)化的發(fā)展受到制約。雖然建筑物是千差萬別的，但建筑物宏觀狀態(tài)的獨特性，并不意味著建筑物的微觀構成的獨特性。由于建筑材料的特定性、同類建筑荷載的相似性、同類建筑微觀功能的相似性，建筑物的微觀狀態(tài)必然是相類似的。尤其是在同一地區(qū)的同類建筑物中，這種相似性表現(xiàn)則更加明顯。

經(jīng)過多年的發(fā)展，建筑設計已經(jīng)形成完整的規(guī)范化體系，除非如水立方、鳥巢等特定的項目，大量的普通建筑，如辦公樓、教學樓等的跨度、層高、荷載模式、使用材料、結構體系等關鍵參數(shù)已經(jīng)趨于標準化或至少是準標準化。設計經(jīng)驗表明，某一個地區(qū)的同類建筑在微觀的構造與處理上幾乎是相同的，或至少同一設計單位、設計者的相關做法是相同的。國內(nèi)很多地方都存在著地方性的標準圖集或施工工藝標準，如果在此基礎上經(jīng)過有意識的處理，完全可以針對某一特定的建筑類別，實現(xiàn)標準化的構配件，并進而實現(xiàn)預制化。

采用裝配式結構，預先在工廠生產(chǎn)出各種構配件運到工地進行裝配，混凝土構配件實行工廠預制、現(xiàn)場預制和工具式鋼模板現(xiàn)澆相結合，發(fā)展構配件生產(chǎn)專業(yè)化、商品化，有計劃有步驟地提高預制裝配程度。在建筑材料方面，積極發(fā)展經(jīng)濟適用的新型材料，重視就地取材，利用工業(yè)廢料，節(jié)約能源，降低費用。

利用BIM技術，將組成工程的每個部分分解成為尺寸、形狀都標準化，可以定型生產(chǎn)的構件。在BIM中根據(jù)構件的特點，建立構件庫，構件庫可以包括建筑材料庫，預制構件庫（預制梁、預制板、柱、欄桿、門、窗等），家具庫（桌椅，廚衛(wèi)，潔具，燈具等）等。建立BIM模型時可以利用構件庫搭建整個建筑工程。建立構件庫時，完善每個構件的信息。信息包含：構件的編號，構件的尺寸信息，構件的材質(zhì)信息，構件的位置信息，從而解決構配件標準化的問題。

利用BIM技術解決工程構件標準化的問題，徹底解決構件不規(guī)則、不規(guī)范的情況，從而實現(xiàn)構配件的生產(chǎn)專業(yè)化、商品化，實現(xiàn)工程裝配式施工，推進建筑產(chǎn)業(yè)化向標準化、精細化方向發(fā)展。

管理信息化

運用計算機等信息化手段，從設計、制作到施工現(xiàn)場安裝，全過程實行科學化組織管理，這是建筑工業(yè)化的重要保證。

信息化技術是集成建設系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)集成與組織集成的基本前提與有效保證。從管理模式來看，集成建設系統(tǒng)并非實體企業(yè)，而是很多企業(yè)所構成的松散聯(lián)合體，生產(chǎn)與施工組織過程中的地域限制、空間隔閡、標準差異、溝通障礙等問題，會致使信息指令的傳遞速度比實體企業(yè)緩慢，偏差也會大大增加。因此，全面、快捷的溝通與交流，減少信息溝通中的障礙、偏差與損失至關重要。

信息集成是通過信息平臺與信息門戶的構建，使得集成系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)鏈中的相關分包商、供應商與核心企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享、及時溝通與辦公自動化；實現(xiàn)基于信息系統(tǒng)的輔助建設過程。

BIM模型是虛擬的建筑，通過這個虛擬建筑，可以把工程現(xiàn)場在計算機里展現(xiàn)出來。在計算機里面進行模擬和分析，如果發(fā)現(xiàn)問題可以方便解決，這樣可以減少施工過程中的返工次數(shù)，這樣避免了資源的浪費。還可以對不同的施工方案進行對比選出最優(yōu)。這些過程由于只是計算機計算模擬，所以不會浪費太多時間更不會浪費資源。在3D的基礎上又用4D更進一步模擬施工。4D是指在BIM的3D模型的基礎上增加時間的維度，可以對施工方案和工序進行檢測，確保工程正常有序的進行。BIM模型不光可以進行4D的施工模擬還可以在4D模型的基礎上增加成本的維度建立5D模型，通過5D模型可以實現(xiàn)精細化的預算和項目成本的可視化，通過對工程項目進行5D仿真模擬，得到所有建筑構件的準確工程量，實現(xiàn)造價控制。

除此之外，信息化不僅僅意味著信息的流轉(zhuǎn)過程，更意味著建筑物與預制構件的信息化。通過的信息處理技術，將實體建筑物信息化，并進而借助于相關技術實現(xiàn)建筑物施工過程的虛擬化（VirtualConstruction，虛擬建設），對建筑物的“可施工性”進行度量與評估———構建預期建筑物與現(xiàn)實的標準化的零部件、構配件、建筑模塊之間的相關關系，實現(xiàn)模擬拼裝與施工流程模擬，從而有效的指導現(xiàn)實的施工過程。

同時在施工組織中，通過信息集成與編碼控制系統(tǒng)，實現(xiàn)從實體建筑的拆解、標準化構配件的成組化、委托加工，到零部件的驗收、工作包拆分到構配件在具體建筑上的還原過程中，對于相關零部件、構配件的全過程跟蹤與監(jiān)測的全過程信息化管理。