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！建筑的“ BIM+”時代，信息化技術將如何帶動建筑工業(yè)化發(fā)展
？

廣東建筑工業(yè)化展     2017-06-29     1586

 ?

 

 

這近十幾年中

，在新技術的推動下
，建筑行業(yè)發(fā)展迅速。不僅是英國
，各國家都在新的信息化時代推出相應的研究和一些政策導向
，特別是德國前幾年提出了工業(yè) 4.0 的概念，使得以信息技術為特征的新型工業(yè)化成為未來整個全球競爭力的焦點
。實施以信息化帶動工業(yè)化戰(zhàn)略
，是改造和提升傳統(tǒng)建筑行業(yè)的一個突破口，是中國建筑從“建造大國”走向“建造強國”的必經(jīng)之路
。

█ 引言

 

中國建筑經(jīng)過這些年的發(fā)展

，伴隨著快速城鎮(zhèn)化成就巨大，但同時也帶來了高污染
、高能耗和低質(zhì)量
、低效率等問題。因此建筑效率成為中國建筑行業(yè)再發(fā)展的一個瓶頸
，超過全球工程量50%的中國建筑業(yè)需要尋求一個全新的設計建造模式
。

 

我們國家經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境發(fā)展因建筑業(yè)承擔了很大的壓力

，所以建筑行業(yè)其實責任非常大
。特別是在新的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型期，國家提出“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略
，中國建筑行業(yè)也承擔著走出去的責任。我們不僅要建設自己
，還要走向國際?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，F(xiàn)在建筑行業(yè)也是全球化的過程，對中國建筑業(yè)來說
，需要注入新的活力
。“中國建造”也亟待升級轉(zhuǎn)型，支撐我們國家的“一帶一路”戰(zhàn)略。

 

█ 建筑工業(yè)化：國內(nèi)的傳統(tǒng)現(xiàn)實 vs 國外先進的應用狀況


建筑工業(yè)化使項目開發(fā)具有質(zhì)量可控

、成本可控
、進度可控的優(yōu)勢。建筑工業(yè)化作為一個成熟的技術在發(fā)達國家已得到廣泛應用
。經(jīng)驗證明
，應用建筑工業(yè)化技術，建筑建設的綜合效率得到大幅度提升
，同時施工周期僅為傳統(tǒng)方式的 1/3
，同時用工量大大減少，施工現(xiàn)場粉塵
、噪音
、污水等問題都得到了較好解決。

 

美國住宅標準化率和商業(yè)化程度幾乎達到 100%

；瑞士 80%的住宅是用通過部件為基礎建造的
；法國工業(yè)化程度也非常高，主要采用預應力混凝土框架裝配式體系
，這個體系裝配率可達到80%
，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑方式相比，施工模板減少了85%
，腳手架用量減少 50%
，節(jié)能70%，節(jié)水80%
，節(jié)約鋼材20%
，節(jié)地、節(jié)石等都是效益均非?div id="m50uktp" class="box-center"> ？捎^
，同時還能減少83%的建筑垃圾，節(jié)省20%-30%的人工
，縮短30%-50%的工期
。從以上數(shù)據(jù)可以對工業(yè)化的效率有初步了解。

 

資源再利用方面

，十幾年前
，日本、韓國等國家資源化率已經(jīng)達到 90%
。而到目前為止
，中國建筑的實際上還不到 5%。


█ 為什么信息技術與建筑工業(yè)化會成為“伉儷”

 

信息技術的高速發(fā)展伴隨移動互聯(lián)網(wǎng)的推波助瀾

，掀起了對大數(shù)據(jù)
、建造數(shù)字化
、云計算和人工智能等新技術應用的廣泛討論。這首先給傳統(tǒng)思維模式帶來巨大的沖擊
，特別是人們從原有因果的思維邏輯正在向關聯(lián)的思維邏輯轉(zhuǎn)變
。

 

建筑不再只是解決住的問題，綠色發(fā)展

、生態(tài)保護和能量蓄積已融入到人們對建筑的需求中
，因此，原有建筑的內(nèi)涵也發(fā)生了改變
。為了提升建筑本身的品質(zhì)和效率
，需要重新評估并重新整合現(xiàn)有的建筑設計過程、生產(chǎn)與施工過程及運營管理的過程
。

 

在從因果邏輯向關聯(lián)邏輯的轉(zhuǎn)變過程中

，建筑師們在創(chuàng)造“更好居所”這一理想上找到了一致的選擇，信息技術與建筑工業(yè)化有機的結(jié)合起來
。

早在 1999 年

，英國就在一個官方報告里提出：五年內(nèi)要通過應用信息技術，使其建筑業(yè)節(jié)約 30%的項目成本
。根據(jù)各國相關報道
，其實信息化的介入確實可以大大提升施工效率，保守地說將施工工期縮短15%（這是很早以前的數(shù)據(jù)）
。而后
，互聯(lián)網(wǎng)技術介入建筑市場，又可以節(jié)約 30%-35%的項目成本
，這是英國在 2000 年前后提出的認識
。

 

這近十幾年中，在新技術的推動下

，建筑行業(yè)發(fā)展迅速
。不僅是英國，各國家都在新的信息化時代推出相應的研究和一些政策導向
，特別是德國前幾年提出了工業(yè) 4.0 的概念
，使得以信息技術為特征的新型工業(yè)化成為未來整個全球競爭力的焦點。

 

實施以信息化帶動工業(yè)化戰(zhàn)略

，是改造和提升傳統(tǒng)建筑行業(yè)的一個突破口
，是中國建筑從“建造大國”走向“建造強國”的必經(jīng)之路。

 

█ 信息技術如何伴隨建筑工業(yè)化發(fā)展之路

 

工業(yè)化的核心是一種組織管理的模式

，就是一整套系統(tǒng)
，特點是分工協(xié)作、資源優(yōu)化配置
、程序優(yōu)化，用最經(jīng)濟的生產(chǎn)要素在最短的時間建造完成，明確的工業(yè)化分工有利于專業(yè)化
，提高生產(chǎn)效率
。

 

信息技術為建筑發(fā)展所需要的多重系統(tǒng)交互協(xié)同，提供了平臺和可能

。信息技術是促進新型建筑工業(yè)化的一個強有力的推手
。

 

建筑工業(yè)化目前走過了兩個階段的發(fā)展。第一個階段有三個方面的特點：構(gòu)件標準化

、模式化
；施工機械化；現(xiàn)場的裝配化
、分工細化
、程序化。

 

隨著信息技術的推動

，建筑工業(yè)化進入第二階段
，這一階段的特征是在互聯(lián)網(wǎng)絡環(huán)境下、云端采用大數(shù)據(jù)架構(gòu)實現(xiàn)智能決策應用
、并支撐前端的可視化和模擬性
，這將給建筑工業(yè)化提供高效的、豐富的
、以往解決不了的解決方案
。 在第一階段中出現(xiàn)的問題，如建筑構(gòu)件獨特性和工業(yè)生產(chǎn)的標準化的矛盾
，建筑設計和構(gòu)件制造脫離的矛盾
，建筑設計和施工脫離的矛盾等相關問題，都可以在建筑工業(yè)化的第二階段有效地解決
。

建筑工業(yè)化第二階段的主要特征之一是用信息技術去推動工業(yè)化

，從設計、預算
、建造以及運維各個階段都能大幅度提高效益
。它有以下幾個特點：

 

1、在設計環(huán)節(jié)構(gòu)建體系

，實現(xiàn)構(gòu)件化設計
，社會化制造和采購，利用互聯(lián)網(wǎng)技術
，跟以往工業(yè)化概念有所不同
。

 

2、工業(yè)化與個性化的結(jié)合：大規(guī)模生產(chǎn)與個性化的定制結(jié)合

，實現(xiàn)快速大規(guī)模的定制
。這是信息時代出現(xiàn)的特點
。

 

3、將多專業(yè)先進技術集成到建筑設計建造中

，實現(xiàn)技術集成
，克服傳統(tǒng)工業(yè)化的難題。

 

建筑工業(yè)化發(fā)展的第二階段必須依托于大數(shù)據(jù)信息化平臺的支撐

，目前類似系統(tǒng)在市場上還較少
。

 

█ 未來建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢

 

德國提出工業(yè)化4.0 的指向性非常明確，美國也在新的時代里提出信息時代新硬件時代的戰(zhàn)略

，中國也提“互聯(lián)網(wǎng)+”
。對于德國來說，工業(yè)4.0的指向非常精準
，即利用德國制造業(yè)的優(yōu)勢
，在新時代里繼續(xù)保持國家發(fā)展的優(yōu)勢。 

 

工業(yè)4.0 包含集中式控制向分散式增強型控制的轉(zhuǎn)變

，對于建筑行業(yè)來說意義非常大
。建筑的大量采購和運輸在工業(yè) 4.0 里得到了顛覆性改變，就像最大的出租車公司沒有車
，最大的零售商沒有實體店
，沒有產(chǎn)品庫存。所以建筑行業(yè)未來怎么樣
？其實我們的信息和網(wǎng)絡時代也是帶來革命性的變化
。將產(chǎn)品的全生命周期和全制造流程的數(shù)字化以及基于信息通信技術的模塊化的集成，將形成高度靈活個性
、數(shù)字化的產(chǎn)品與服務的一種生產(chǎn)模式
，在這種模式下， BIM 是一個核心的技術平臺
。因此看到信息化和工業(yè)化的關聯(lián)性
， BIM 是促進新型工業(yè)化和建筑業(yè)信息化發(fā)展重要的技術和技術平臺。 BIM 技術是推動建筑的顛覆性革命
。

 

█ 建筑的“ BIM+”時代

 

互聯(lián)網(wǎng)+”在建筑行業(yè)里可以稱為“ BIM+”

。在 BIM 技術平臺上，很多東西可以加載進來
。美國目前在BIM領域里大幅推進
，不斷更新BIM標準的版本，在這方面中國還有大量的工作要做
。

 

“ BIM+”時代的到來

，與互聯(lián)網(wǎng)、云計算
、大數(shù)據(jù)以及3D打印
、VR/AR技術以及3D GIS等結(jié)合在一起
，從BIM技術平臺上有很多延展。比如在3D GIS和 BIM集成方面延展到城市層面上
，智慧城市
、數(shù)字城市可以打通平臺，一起高效率進行設計施工和運營維護
。

 

BIM+VR也是可以解決很多原來難以解決的問題，比如所見非所得和工程控制難的一些問題

。實際上VR提供了很多新的技術手段
，有一種說法是，數(shù)字化設計的平臺和VR結(jié)合將來成為我們泛設計企業(yè)的核心競爭力
。

 

AR 伴隨著 VR 快速發(fā)展

，不僅是在虛擬環(huán)境里，疊加到現(xiàn)實環(huán)境里
，BIM和AR的結(jié)合也有很多發(fā)展空間
，為我們的城市建造和建筑設計、施工帶來了很多可能性
。

 

BIM+3D打印

、BIM+機械臂施工方面，現(xiàn)在機械臂從硬件上來說已經(jīng)較成熟
，關鍵現(xiàn)在是否在工程領域
、設計領域、施工領域真正把這些用起來
，這給我們的建筑師提供了很大的想象空間
，一些造根據(jù)建筑需要生成的造型比較特別的建筑，以往屬于比較難以建造的建筑形式
，現(xiàn)在通過BIM和3D
、BIM和機械臂的制造都可以實施。 原來一些設計上用非線性做的東西
，可能也需要用3D技術和機械臂真正去建造實施出來
。


█ 中國建造的轉(zhuǎn)型升級

 

中國要從建筑業(yè)大國成為建筑強國走向世界，粗放的中國建造需要升級和轉(zhuǎn)型

，這需要以工業(yè)化和信息化為核心
。其中有三個要點： 

 

1、精致化建造

，即怎么低能耗
、高效率地去建造。 

 

2

、智慧化的關鍵
，建筑要為使用者考慮
，很多東西從設計、施工
、運營一直到使用監(jiān)管
，智慧的思想要能夠始終貫穿進來。

 

 3

、建筑要以綠色化為引領
。


來源：裝配式建筑網(wǎng)

 

 

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