硕士论文网第2020-11-10期,本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇
建筑论文文章《BIM技术在中国建筑工业化中的研究与应用》,供大家在写论文时进行参考。
本篇论文是一篇建筑硕士论文范文,通过实际项目,对BIM技术在建筑工业化中的应用做出实证。此次项目是作者在实习过程中,有幸参与的一项PC住宅的工业化项目,在此次建筑工业化项目中,各个参与方尝试在设计阶段采用协同设计方式,并采用BIM技术进行全过程参与,旨在通过实际应用探索BIM技术与建筑工业化的结合方式及其意义价值。
第1章 绪论
1.1研究背景
自从我国改革开放以来,我国的经济水平一直保持着飞速的发展速度,城市化进程加快,城镇居民的生活水平也有显著提高。但是在经济高速发展的同时,也不可避免地带来了许多问题,尤其是对环境破坏、资源浪费的问题极其显著。所以,在面临着经济发展和环境保护两方面的问题,国家提出了从"粗放式"经济向"可持续"经济转变的发展策略,把对资源环境的保护放在工业化、现代化发展的第一位。建筑业作为我国经济支柱性产业之一,对我国经济发展转型的影响巨大,所以建筑业必须进行转变升级,才能使我国发展走向可持续发展的道路。但是就近二十年来看,虽然我国建筑业生产总值增长速度很快,但是仍然属于劳动密集型行业,其生产方式依旧传统、生产效率依然不高,W至于造成环境污染凸出、资源浪费严重、建筑工程品质不高等诸多问题。在一定程度上,建筑业也属于制造业,但因为每次建造的东西都是独特的产品,所W属于高度离散的制造业。同时,在实践上,又完全不同于制造业。虽然,在我国建筑发展的历史上,也有过将建筑像产品一样制造的时期也就是"建筑工业化",但是由于建筑的特殊性和社会环境、技术等因素的限制,其工业率还相对较低、优势不够明显。所以,早在党的十六大报告中就提出需要借助信息化技术支撑工业化发展,同样,通过工业化又带动信息技术的发展,信息化、工业化两者相互促进,走出一条可持续的新型建筑王业化道路W。中国工程院院±沈祖炎认为未来建筑业的发展趋势,主要集中在"绿色化、工业化、信息化"这王大方向,如图1.1,然而要实现建筑业"绿色化、工业化、信息化"的快速发展就必须贯彻协调、统一的发展理念。所W,在党的十八大报告中就进一步提出要坚持工业化、信息化之间的良性互动W及同步、协调的发展
原则。可W看出,建筑行业的转型升级需要通过先进的生产方式来实现,而先进的生产方式又需要新的生产技术来支持,二者相互促进,互不可缺。而建筑工业化、信息化恰好可W被看作是建筑业下新的生产方式和生产技术。
1.2研究现状
BIM作为一种革新性的技术,其信息集成、信息共享、协同工作的特点作用日益显现。我国探索在BIM技术发展的同时,也使我国建筑工程慢慢走向工业化、标准化和产业化的方向。这使建筑工程项目在各阶段、各个参与方能共享项目的信息资源,降低了信息不对称、信息孤岛的问题,能有效提高工程建设项目的整个产业链的稱合度,极大的提高工程建设项目的生产效率、工程质量。所以,在我国建筑工业化的发展过程中,融入BIM技术是十分有必要的,据现阶段建筑行业的发展情况来看,我国已有相当一部分学者、研究机构和建筑企业对建筑工业化、BIM技术W及两者相互结合做出了一定的研究与尝试。李玉娟在其学位论文W中,探讨了在我国传统住宅建筑设计方法中存在的一些不足和问题,在住宅建筑场地规划、方案设计、节能可持续分析及住宅建筑构件模型创建等几个方面中研究了BIM技术的应用方式。同济大学工程管理研究所的何清华教授在《建筑施工企业BIM应用障碍研究》一文中,主要针对目前我国施工单位在BIM技术应用中所面临的问题,结合解释结构模型来描述施工单位在不同层次所面临的问题之间的联系,并按照分析的结果,提出了BIM技术在我国建筑施工单位推广应用的策略。上海城建集团公司的熊诚通过《BIM技术在PC住宅产业化中的应用》文,介绍了BIM技术和住宅产业化的概念,通过其工程项目对BIM技术在PC住宅建筑中的应用进行了总结分析。占健在其发表的文章中分析了公租房的建造情况W及对装配式住宅体系的部品进行了分析。北方工业大学副教授纪颖波在其著作中,从建筑工程项目的设计、施工、运营管理H个不同阶段对BIM技术的优势进行了分析,并且分析了"新型建筑工业化"的特点和信息化管理方面的问题,最后从标准化设计、工厂化生产、机械化施工、信息化经营和集成化生产5个方面分析了BIM技术在"新型建筑工业化"中的应用。上海市地下空间设计研究总院建筑产业化发展部主任阅立在《住宅产业化》杂志发表的文章中,从BIM技术和装配式住宅的基本概念特点出发,探讨了BIM技术与装配式住宅结合的可行性,W及从装配式住宅全生命周期的角度分析引入BIM技术的优势与可能性。同时,结合上海城市建设实际在装配式住宅中对BIM技术的应用进行总结介绍间。天津理工大学管理学院姜腾腾在其发表的论文中,从绿色可持续的视角对BIM技术在建筑工业他中的应用进行了深入探究,结合天津理工大学二十五号管理学院楼的实际案例进行实证分析IW。伏玉在其学位论文中探索了BIM技术在预制装配式剪力墙结构体系住房中的应用,分析了BIM技术的应用软件W及不同参与方的BIM应用,并且在BIM技术应用中所面临的问题进行分析,提出相关的一些对策及建议。综上可W看出,国内对BIM技术和建筑工业化方面的相关研究主要从BIM技术和住宅产业化、建筑工业化几个方面分别进行研究,或者仅从预制装配式住宅的角度来研究BIM技术的应用,从建筑工业化发展的角度来研究BIM技术的应用相对较少。而且,现有的研究文献多是局限于理论范围内研究BIM技术在建筑工业化、住宅产业化中的应用,缺少实际项目案例对理论研究的应证与支撑。
第2章 相关理论概述及其研究
2.1 BIM技术概述
BIM(Building Information Modeling)的概念最早是由美国Georgia Tech College建筑与计算机专业的Chuck Eastman教授提出的,"将一个建筑工程项目的材料信息、施工进度、管理维护等全生命周期中产生的全部数据信息整合到一个H维数字模型中。"概念早在20世纪70年代就己经存在,但是一直没有得到足够的关注直至近十几年来。直到2002年,Auhdesk公司发表了一本名为"Building Information Modeling"的白皮书,其他的软件厂商也开始投入到送个领域的研究,人们对于BIM的认识也开始建立起来。BIM技术的概念有多种说法,但较为受大家普遍认同的是美国国家建筑信息模型标准(NBIMS,NationalBuIding Information Model Standard)中对BIM技术的定义,即"BIM是利用数字技术去表达一个建筑项目的物理信息以及功能信息,在项目的不同阶段,不同的参与方可W利用BIM技术对项目信息进行输入、修改、输出等操作,而且BIM技术也是一个项目信息的共享、协同平台,从而可为项目从概念策划到维护拆除的全生命周提供决策依据。"如图2.1所示。那么,对一个建筑物来讲,它的报建、规划、设计、施工、监理、支付、使用、维护中的所有信息都可W被存储进模型中,也可以随时取出来,以便于使用。
2.2 BIM技术在国内外的发展现状
对于国外BIM技术的发展现状,作者通过查阅大量的国内外文献资料,主要总结发达国家或建筑信息他发展较快的国家BIM技术的发展路线W及应用现状。目的在于通过对国外BIM技术领先国家的发展经历的认识总结,了解BIM技术在国际范围的一个应用现状和发展趋势。作为BIM概念和相关技术的起源地,美国的建筑信息化建设起步较早,在世界各国中也相对较为成熟。1998年提出了基于国际互联网的工程项目管理概念,即根据项目的不同需求,提供以互联网、数字化为技术平台的功能和管理服务。1999年形成了ASP(ApplicationServiceProvider)概念,即应用服务提供商。2002年Au化desk公司首次把BIM作为一个行业术语进行商业推广。在美国BIM技术的推广阶段,美国总务管理局(GSA)和美国陆军工程兵(USACE)起到了十分重要作用。GSA于2003年通过其公共建筑服务部口推出了"国家BD-4D-BIM计划"及系列BIM指南,并根据对BIM技术的应用情况给予项目承包商不同程度的资金支持,这些措施直接影响并提升了美国整个工程建设行业的BIM应用。lui美国USAC最早于2004年利用Bentley的BIM软件,对一项无家眷军人宿舍项目进行碰撞检查和工程算量,2006年10月发布了为期15年的BIM技术发展路线图。美国地方州级政府也十分积极地推广BIM技术的研究发展,甚至有部分州己经立法,对州内一些建筑项目进行强制性地使用BIM技术,込对BIM技术的应用实践具有非常积极的作用。tiai根据《北美BIM商业价值评估报告(2007?2012)》中的数据:整个北美建筑行业BIM技术的应用普及率迅速上升,英国因为其拥有众多世界顶尖的建筑设计事务所,如Foster and Partners、HOK、RMJM等,BIM技术在建筑设计阶段的应用比较领先。但由于英国在2010年才开始对BIM技术的应用,所以,虽然BIM技术在英国的研究应用并不落后,但是BIM技术应用的普及率并不是太高。所以,为了推动BIM技术应用,英国内阁办公室于2011年5月发布了一个关于BIM技术的"政府建设战略"文件,其中提到到2016年应达到全面协同的3D-BIM,对全部文件实现信息化管理,并制定了明确的阶段性目标。PW从英国NBS(Nationals Iding Specification)自2010年开始进行的国家BIM调查,针对约一千名建筑相关领域的从业人员进行在线调查,调查结果清楚地显示,自从英国政府在2011年发表推动BIM技术的政策白皮书后,经过约四年的努力推动,成效显著。
第3章 BIM技术在PC住宅建筑中的应用框架
3.1 BIM技术在建筑工业化项目中应用的问卷调查
3.2BIM技术在建筑工业化中的应用思路
3.3 具体研究对象的选取
3.4 BIM技术在PC住宅建筑中不同阶段的应用框架
3.5 小结
第4章 BIM技术在成都地区某PC住宅项目中的应用实践
4.1 项目概况
4.2 合作模式
4.3 方案设计
4.4 深化设计
4.5 图纸生成
4.6 构件生产
4.7 小结
第5章 BIM技术在PC住宅项目应用中的总结分析
5.1 BIM技术在PC住宅项目应用中的价值
5.2 BIM技术应用中所遇到的问题
5.3 问题成因分析
5.4 小结
第6章 总结与展望
本文在建筑业信息化、工业化、绿色化的发展趋势之下,通过对BIM技术和建筑工业化的研究,总结分析了BIM技术的特点和建筑工业化的制约因素,结合对BIM技术在建筑工业化项目中的应用相关问卷调查,提出了BIM技术在PC住宅建筑全生命周期中的应用框架,并通过实际PC住宅项目中进行实证,总结分析了在PC住宅项目中从规划设计到构件生产阶段的各个应用点。最后,对BIM技术在PC住宅项目应用中所体现的价值和遇到的问题进行分析总结。本文研究的主要成果有;1.通过研究BIM技术和建筑工业化相关理论和现状,着重对BIM技术的载体——BIM软件从H个层次:BIM工具层次、BIM平台层次、BIM环境层次进行了总结分析,然后从环境性和技术性两方面分析了限制我国建筑工业化发展的因素;2.从建筑工业化的特征W及第二章对我国建筑工业化制约因素的分析出发,研究了BIM技术在我国建筑工业化中的应用思路,结合对专业人±的问卷调查分析,从而研究BIM技术在PC住宅项目各个阶段中的应用范围和应用点,从理论角度研究了BIM技术在PC住宅建筑全生命周期中各个阶段的应巧框架;3.通过实际PC住宅项目,对BIM技术在PC住宅项目中的应用进行实证研究。研究范围是根据PC住宅项目的实际工程进度,对现已经应用BIM技术的阶段进行详细的研究,即从项目的整体概况、合作模式到方案设计、深化设计、图纸生成、构件生产一系列己经实施的环节,对BIM技术在其中的各个应用点进行具体深入地分析,完成了理论框架在实践中的应用;4.总结分析了BIM技术在PC住宅项目中所体现的价值,其中BIM技术辅助项目的可持续设计、提升了项目的设计精度、项目信息稱合度化及实现对项目的全生命周期管理;其次,总结BIM技术在PC住宅项目应用中所遇到的问题主要包括BIM软件之间交互性问题、BIM软件与国内标准的冲突、项目信息管理自动化程度不高这H方面问题;最后,从BIM技术的角度对这些具体问题的成因进行分析,其中包括软件之间底层计算方式不同、国内BIM软件配套不完善、信息化管理意识不强、国家BIM标准缺失这几方面。但是由于时间的限制和作者水平,本文的研究尚有很多不足之处,许多问题需要进一步的研究和解决,如:BIM技术在PC住宅项目施工建造和运营维护阶段的应用实践;BIM技术在其它建筑工业化建筑类型中的应用研究;BIM技术对建筑工业化标准体系建立的作用等等。而且,从文章中也可W看出,现阶段我国BIM技术与建筑工业化都处于一个较为初级的阶段,都是在迅速发展的时期,PC住宅建筑是属于现阶段建筑工业化中最典型的建筑类型,所W研究BIM技术在PC住宅建筑中的应用属于建筑信息化与工业化相互结合促进的一个分支和必经之路。也正是因为BIM技术和建筑工业化属于发展初期,理所当然会有很多不符合传统习惯的地方,也会遇到诸多技术上的问题。但是,随着人们对建筑要求的日益增高这一不可阻挡的历史潮流,人们必然会在种种阵痛中转变思想传统观念、解决技术问题,逐步地朝着建筑工业化、信息化、绿色化H个方向前进。所我相信随着BIM技术和我国建筑工业化的不断发展,二者的结合也会越来越完善,给社会带来的价值也将是无可比拟的。
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