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BIM 应用进入爬坡期,工具集BIM应用成为关键

资讯小编 2019-03-19 17:00:49

        作为国民经济的重要支柱,2017年全国建筑业总产值达21.4万亿元(2018年为23.5万亿元),占GDP比重25.87%,建筑业增加值连续多年占GDP总量6%以上,其中2017年为6.7%,从业人员达到5530万人,规模快速扩张带来的发展正在成为过去时。从行业利润来看,在长达20年的20%~30%高速增长期,我国建筑业利润长期保持在2%~4%,远低于平均工业水平。从能耗来看,我国建筑业耗用全球50%以上的森林砍伐量、50%的建筑用钢材水泥和中国50%的社会碳排放总量。面对生产效率低、资源浪费大、建设成本高等问题,传统建筑业迫切需要通过技术创新、管理创新实现高质量发展,推动产业由“粗放型发展”向“精细化发展”转型


        2011年,住建部首次将建筑信息模型(BIM)纳入信息化标准建设内容,并在此后出台一系列BIM相关政策,大力推动BIM应用发展。在《2016~2020年建筑业信息化发展纲要》中,BIM被列为“十三五”建筑业重点推广的5大信息技术之首。住建部提出,到2020年,在国有投资为主的大中型建筑及绿色建筑中,集成应用BIM的项目比例将达到90%。以BIM为代表的互联网信息技术正在推动建筑业的转型升级。


1、让BIM技术成为一种常态


        过去BIM作为一项新兴技术,在我国发展经历了触发期、期望膨胀期(见图1)。一方面,受国内政策的引导和国外BIM应用的影响,BIM在理论上实现层层突破,并在各地重点工程、示范工程进行试点应用。另一方面,BIM发展也出现很多激进的观点,BIM“万能论”、BIM“革命论”甚嚣尘上。在这种环境下,很多企业不充分考虑自身企业情况,全面引进BIM“武装”全企业。由于技术不成熟、人才限制,有些企业在尝试一段时间后,没有达到预想效果,迅速走向另一个极端,陷入“BIM无用论”。


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图1:技术成熟度曲线


        不禁反思,在基础还未筑牢时,过度地夸大BIM技术的价值和影响力,提前透支BIM技术的未来预期,是否阻碍BIM普及落地?因此,有必要合理地、客观地引导行业健康发展,引导企业正确认识BIM、实际有效地应用BIM,把BIM技术当作一种信息化的工具,将其融入到建筑生产中,成为一种常态


2、BIM应用从感性到理性


        现阶段,BIM应用正处于“爬坡期”,无论是设计企业还是施工单位,对待BIM技术都更加理性、务实,更注重通过BIM技术获得直接的实际价值。

 

        从项目效益来说,目前多数设计企业和施工单位一致认同,BIM技术在优化设计方案和减少施工图错漏方面带来明确效益,其次是提高客户参与度,减少施工现场协调问题及返工。(见图2)


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图2:BIM项目效益


         从内部商业效益来看BIM技术带来的效益主要集中在提升企业领先者形象、缩短审批周期、提供新服务、维持老客户、拓展新客户、提升利润等方面。(见图3)


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图3:BIM内部商业效益


         从项目类型来看BIM技术正在从高大上、高精尖项目走向一般公建、房建、小区市政,更加“接地气”。以浙江某公司为例,2016~2018年新建项目41个,其中小型公建、商品房等13个项目应用了BIM技术,占比达31.7%。2016年,上海市应用BIM技术的261个项目中,房屋建筑项目(含商办、教育文化等公共建筑,商品房、经济适用房、公租房等居住建筑及厂房、物流仓储等建筑)达194个,占比74%,市政基础设施项目29个,占比11%。(见图4)


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图4:2016年上海市BIM应用项目类型分布


        从BIM技术应用点来看,根据《上海市2017 BIM研究报告》,BIM技术应用仍以可视化特征为主。冲突检测及三维管线综合、各专业模型构建、建筑结构专业模型构建、建筑结构平立剖面检查、虚拟仿真漫游5项应用点的应用频率居前5位,分别占比65%,65%,63%,61%,56%。设计阶段应用点仍占主流,施工阶段次之,而运营阶段(如运营系统建设、建筑设备运行管理、空间和资产管理)占比低于10%。(见图5)


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图5:BIM技术应用点分布情况


        由此可知,BIM技术应用理念已经从过去构建大而全的平台,逐步走向,更加落地的“点”,这意味着“工具集”BIM应用变得越来越重要,甚至成为爬坡期BIM应用能否上升到新高度的关键。


3、工具集BIM应用成为关键


        BIM不是一个工具软件,而是一系列与业务流程紧密结合的工具级BIM软件的集合应用,并在此基础上实现BIM应用的协同,即“工具集”BIM应用。我们可以从两个方面来解释“工具”:其一,能够快速、高质量地建立BIM模型;其二,辅助项目现场工作人员高效、准确地使用模型这就对BIM工具的准确性、及时性提出很高的要求,确保岗位上的使用者能够快速访问模型,并获取所需的有效信息。


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        以模板脚手架的设计与搭建为例,传统的模板脚手架工程由于缺乏对结构计算、材料力学的深度了解,存在很多弊端,如安全计算难、施工图绘制繁复、方案展示不直观、材料采购靠估算、随意切割浪费多等。这时将前期已经建好的带有后浇带、施工缝等信息的BIM土建模型,导入到模板脚手架软件中,形成对模板、脚手架体系的安全计算、工程量的统计,通过有效数据的传递和应用,指导生产。

 

        再比如,将Revit环境下建立的模型导入到Ecotect等绿建工具中,进行光照、声环境、风环境的模拟;又如,土建模型完成后,与机电模型进行整合、协同、碰撞检查等优化,在此基础上将机电管线进行预制、拆分,传递至工厂进行加工;再比如,异形外幕墙的绘制,事先通过犀牛软件(Rhino)进行外壳绘制,绘制好后导入到Revit环境和土建结构进行核对,在Revit环境下,将犀牛文件转换成幕墙,并对幕墙进行单元式深化设计、出加工图。

 

        在这一系列工作场景中,为满足实际需求,会涉及到不同角色的工作协同,使用一系列工具级BIM软件,并在各工具软件间实现数据传递。同时,各工作场景相对独立,不影响整体工程项目的其他场景BIM应用。这也就是说,在工程建设过程中,企业可结合工程实际资源和管理环境,以完成一项或一类工作任务为目标,合理化选择BIM应用类型与工具,从而实现工作效率或生产效率的提升


        现阶段,还是有些人觉得谈工具集BIM应用不够高端,似乎要包装成一个BIM系统、BIM平台才显得高大上。而现实的情况却是BIM人才紧缺,边施工边建模的现象屡见不鲜,BIM软件与实际业务脱节,BIM应用与项目施工“两张皮、两条线”,最终导致BIM应用价值迟迟不能落地。只有将BIM技术融入生产,与项目工程实践紧密结合,通过实施主体在一个个业务点的深度应用,才能真正实现BIM技术落地。


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        BIM发展是一个新技术与产业融合的长期过程,不可能一蹴而就。当前,由于BIM标准、人才培养、软硬件基础配套等产业环境的不成熟、不完善,BIM应用还远未达到平台级、企业级应用阶段。要想推动BIM应用进入新台阶,工具集BIM应用是关键。


4、未来:从工具集到工作流


        目前,我国已初步形成BIM技术标准和政策体系,针对国外BIM软件在国内的“水土不服”,难以适应行业标准和应用习惯,国内很多软件厂商加大本土BIM软件的开发与创新力度,弥补了国外软件不够智能等缺陷,实现了从低效到高效的转化,更加适应国内市场的需求。企业可通过选择一系列容易上手、实现难度不大、效益明显的BIM应用工具,贯通BIM实施的各个环节,使BIM应用成为融入工程项目日常业务流程的常态化操作

 

        未来,随着BIM人才和技术的不断成熟、建筑业信息化建设的不断展开,工具与工具间的技术壁垒将被突破,工具间数据将实现无缝传递,设计、施工、运维各环节实现有效衔接,单一场景下的“工具集”BIM应用将逐步整合成为贯穿工程建设全生命周期的“工作流”应用,最终实现BIM数据在工程项目管理、企业管理、智慧建造甚至更大范围内的集成应用

(注:本文刊载于《施工技术》2019年2月上第48卷第03期,原标题《BIM技术应用现状及工具集BIM的再认识》。)