丁夢薇
武漢工程大學郵電與信息工程學院 湖北 武漢 430073
隨著我國經濟技術的飛速發展,近十年來,國內外建筑業將智能建造技術作為發展建筑行業最為關鍵的技術之一,針對這項技術的研發,國內外先后制定了大量的發展規劃和戰略方針。在我國,2017年印發《關于促進建造業持續健康發展的意見》,明確提出推廣智能裝配式建筑,通過云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、BIM等先進信息技術與建造技術的深度融合,改變傳統建造方式,實現智能建造。隨著智能建造技術的發展,我國智能建造與建造工業化協同發展將開啟全面加速,高效助力建筑行業實現降本增效,使我國建筑行業能順利邁入智能建造技術世界強國行列[1]。
智能建造是新一代通信技術與先進設計施工技術的深度融合,貫穿于勘察、設計、施工、運維等各個活動環節,是一個全新的具有自感知、自學習、自決策、自適應等功能的新型建造方式。智能建造技術能使工程技術人員對各種建筑信息做出正確理解和快速應對,為設計團隊和包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎,在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面能夠發揮重要作用,達到“降本增效”的目的[2]。
智能建造技術的本質是數字驅動智能建造,物理世界通過數字鏡像,形成建造實體的數字孿生,通過數字化手段對建筑全生命周期的各個環節實現建模、模擬、優化與控制等智能化管理。其典型代表技術是數字化建模、數字設計與仿真、三維可視化等。本文針對智能建造技術對助力建筑行業實現降本增效主要從以下幾個方面的應用進行深入分析:
智能設計技術應用的典型代表是BIM技術的應用,BIM作為一項新技術,可以貫穿建筑的規劃設計、施工建造、運維管理各個階段,改善了傳統信息溝通方式,提高了工作效率,增加了各專業、各階段的協同操作。通過衍生式設計的方法,能夠在短時間內高速匹配多種設計方案,尋找到最優的解決方案來滿足工程項目的目標,在提高工作效率的基礎上,實現了項目利益最大化,并達到最優成本。設計方式的演變,引領建造方式智能化[3]。
智能施工技術是指將工廠智能制造技術與機器施工技術相結合,人機高效結合的操作模式實現施工構件預制化、現場裝配智能化、施工交底可視化等理想的施工方式。現場可實現可視化交底模式,實現多專業信息互通,人機結合施工操作的模式可以提升項目整體施工水平,提高施工構件對接的精準度,有效規避各項施工作業盲區。采用施工構件預制化的技術能夠有效提高構件制造的效率和質量,減少模具數量,調高材料周轉率,降低物料和人工消費等施工成本,縮短工期,減少了資源消耗[4]。
現場裝配智能化技術能實現工地的智慧管理,對工程項目施工現場進行精確設計和施工模擬,在三維建模的基礎上進行施工項目信息的深度分析,能夠快速獲取大量關鍵信息,對現場情況進行及時的預判分析,高效規避各項風險,加強項目安全、信息的管理,有效降低現場的管理成本。數字化項目管理平臺,能將日常技術管理搬至互聯網,實現線上審批、變更、交底、圖紙管理集成化等多項工作,降低工作交流成本,所有信息可追溯。智能建造管理平臺能實現對勞動力資源配置、構件信息追蹤、材料物資管理、塔吊安全管理等過程進行全面監控,能高效規避各項管理漏洞,減低項目管理成本,實現利益最優化,全面提升項目精細化管理水平[5]。
綠色環保技術應用是指在建筑全生命周期內,以可持續發展的理念,輔以科學的管理系統,實現資源節約最大化,環境污染最小化的綠色化管理。在施工過程中,全面實現“四節一環保”,有效縮小施工占地面積,提高周邊資源的利用率,加大資源和材料的回收利用、循環利用,科學控制現場的揚塵、噪音等污染指標。
綠色環保技術的應用除了體現在新項目的開發上,針對已建成項目所研究出綠色再生技術同樣能夠促進建筑業的飛速發展。針對已經或即將失去功能價值的建構筑物,利用綠色再生技術,對已破損的部位進行修葺、翻修、重塑等處理,維持建筑物的結構主體受力性能,延長建筑物的使用壽命。將廢棄的建筑材料通過再加工處理,重新利用到新材料中,實現資源的重復利用,對整個建筑業將產生巨大的社會效益及經濟效益,實現真正意義上的“降本增效”。
智能建造技術在建筑業中推廣的益處顯而易見,本文重點分析了智能建造技術在實際工程項目中的設計、施工、管理、可持續發展等階段中發揮的重要作用,為后續的智能建造技術的發展提供了理論和技術參考。希望建筑業能高效利用智能建造技術所帶來的各項優勢,積極完成建筑行業的智能化技術改革,使我國的建筑業能夠盡快實現思維觀念轉變、以智能建造技術為專業技術支撐,以綠色可持續發展為發展目標,提升綜合素質,最大化該技術的價值,使建筑工業化、信息化、智能化水平全面提升,助力我國建筑行業快速完成技術改革。