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BIM带来建筑产业革命

质量安全部 2013-04-27 00:31:56 3265

    

BIM带来建筑产业革命

   “您是否听说过BIM(建筑信息模型)?”“是否在项目中应用过BIM”“在应用过程中遇到了哪些困难?这是中国建筑业协会工程建设质量管理分会面向全国施工企业所发放的调查问卷。问卷内容详实,涉及对BIM的了解程度、施工阶段BIM的应用价值、企业实际使用BIM的情况等。
  开局:BIM写进行业发展规划
  现代化、工业化、信息化是我国建筑业发展的三个方向,预计BIM将成为中国建筑业信息化未来十年的主旋律。现如今,BIM已被明确写入建筑业发展十二五规划。究竟BIM的发展现状如何,存在着哪些问题,探寻信息化先进技术的迫切心情影响着广大的建筑业从业者。20123月,由住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织,中国建筑科学研究院、中国建筑业协会工程建设质量管理分会等实施的《勘察设计和施工BIM技术发展对策研究》课题启动,以期探讨施工领域BIM发展现状、分析BIM技术的价值及其对建筑业产业技术升级的意义,为制定我国勘察设计与施工领域BIM技术发展对策提供帮助。
  2013118日,《勘察设计和施工BIM技术发展对策研究》课题通过了验收,作为子课题编制单位的中国建筑业协会工程建设质量管理分会提交了完整详实的《施工企业BIM应用研究报告2012》。课题组对上海建工集团、中建八局、浙江建工集团和中建三局一企业等BIM应用有较好基础的施工企业进行了深度调研。课题组主要成员和江苏、河南、天津等省市建筑业协会一起,对当地施工企业BIM应用情况进行了摸底调查,取得了第一手的资料。
  现状:应用水平和推广力度还需提高
  调查显示,目前,国内施工领域使用的BIMApp大都停留在解决单项技术问题层面,缺少支撑项目级和企业级管理提升所需要的BIMApp。总体来说,目前BIM设计使用的App多,施工使用的App少;建模App多,模型应用和集成管理App少。施工企业BIM应用停留在施工投标阶段的多,深度解决技术问题的少;利用模型进行可视化应用的多,利用信息进行深入应用的少;施工技术应用多,企业管理、项目管理应用少。受现行工程建设法律法规及施工合同的制约,施工阶段使用设计阶段BIM成果还缺少相应方法和保障。此外,硬件如计算机配置能力的不足影响了BIM实际应用的成果。
  由于目前工程发包、承包方式影响BIM价值实现,施工图滞后导致BIM的预测预防功能不能充分发挥,相关标准、专业人才的缺乏等严重制约着当前BIM的发展。
  工程建设质量管理分会专家组认为,企业对BIM推广还是有一些误区的。调研的结果表明,施工企业当前的应用水平及推广力度还远远不够,目前BIM主要还是在一些大型国企和地方特级企业应用,而且主要是对BIM技术中单项功能的应用,省级以下施工企业大部分还没有听说过BIM。大部分企业认为,BIM只能用于高大精尖的项目,用于常规项目不合适;认为BIM的投入会很高,甚至高过资质就位信息化的投入。
  实践:从设计逐步转向全生命周期
  可喜的是,在BIM应用方面,一些建筑企业进行了有益的实践。提到BIM就不能不说上海中心大厦工程。由于将BIM完整地引入到设计、施工与管理的全过程,该项目被业界称为是一个具有里程碑意义的项目。上海中心大厦存在参与方众多、分支系统复杂、信息量大、有效传递困难、成本控制难度大等问题。项目从全寿命周期角度出发,以BIM技术为手段,应用相关BIMApp建立模型,并在三维环境里完成对项目的修改和深化设计,针对项目的设计、施工以及运营的全过程,有效地控制工程信息的采集、加工、存储和交流,从而帮助项目最高决策者进行合理的协调、规划和控制。未来的运营、使用、维修和更新等方面的问题,都己经通过BIM进行了充分的考虑和论证。
  中建八局三企业北京企业施工的天津万达中心项目采用BIMApp,大大提高了工作效率和工作准确度。采用BIMCADApp相结合的方式向施工队交底,可以控制综合管线较多的机房、设备转换层、地下室等区域的安装工程,避免串管、漏管等问题,专业协调工作也更为轻松。
  此外,广州东塔西塔项目、中国尊等也都是应用BIM的良好实例。路线:加强推广力度完善标准制定
  提出问题是为了更好地解决。业界现在将BIM分为三个层面:第一阶段,BIM以完成单项任务为主,如完成算量;第二阶段,可以完成阶段性工作,如规划、设计、施工和相关阶段信息共享;第三阶段,实现建筑的全寿命周期信息共享。工程建设质量管理分会专家组认为,针对BIM存在的问题,对策包括建立BIM交流平台,加强对人才的培养,建议政府加强推广力度,加快制定标准。
  我国拥有全球最大的工程建设规模,积极地探索和实践具有我国工程建设行业特色的BIM理论、制度和发展道路意义重大。如何正确认识、有效应用BIM并全过程、多功能提升BIM综合应用绩效,这一课题摆在广大建筑从业者的面前,其如何应对市场、更好发展,对我国工程建设行业技术创新、管理创新提出了新的要求。未来,BIM的推广还有很长的路要走。

 

大家的BIM

     BIMBuilding Information Modeling,也有人将其理解为Building Information Manage,前者侧重模型,后者侧重管理,各有道理。BIM是利用数字技术进行建设项目设计、施工、运营乃至于建筑物拆除等的过程,过程的成果是一个信息丰富的多维项目模型。BIM模型核心是I,即Information。这个Information贯穿于整个建筑物的生命期。

     BIM不仅仅是设计方的事,也不是一个revitApp的事。在建筑设计领域,可能运用到的BIMApp有三维造型AppRhino3D建筑设计AppRevit系列,仿真与展现的Navisworks系列,光照分析的Ecotect,还有用于移动平台上的BIM 360等。

     BIM既覆盖了工程项目全生命周期,也覆盖着所有项目参建方,设计、施工、业主。BIM的最大收益人是业主。通过BIM业主可以得到一个综合服务于设计,预算,施工,甚至运营的直观的三维信息模型,设计更加精细化,预算更为准确,施工进程更为合理,大大的减少了返工量,节省了造价。

     而且,完整的BIM设计是五维的,三维设计(物理空间),四维进度(施工模拟),五维造价(成本管理)也有人认为是三维设计,四维施工,五维运营(物业管理)。无论如何理解业主都是最大受益人。

     在我国,BIM技术已经开始逐渐被各大设计院运用到项目设计与管理中。目前,建设部院、中建国际、清华大学设计研究院、华通等一大批国内领先的设计院纷纷成立BIM部门。从20106月开始,每年由全球二维和三维设计、工程及娱乐App领导者欧特克有限企业与中国勘察设计协会共同举办的创新杯——建筑信息模型(BIMBuilding Information Modeling)设计大赛都会收到来自全国范围几十个单位几百件作品,其中包括:世博学问中心、国家电力馆、上汽通用企业馆等著名方案。此外,中国商业地产协会也成立BIM应用协会,众多地产商已经开始了BIM技术的应用,并利用BIM进行了住宅领域的精细化设计方面的探索。

    下面就设计师关心的一些问题,谈一下我个人的理解。

 

       BIM建模是否可以由建模员完成?

      回答这个问题首先要对BIM建模App有所了解,现行的BIM建模App是多种多样的,如revit系列App是当今运用最为普遍,接受度最高的App。

     有人问revitApp跟3D max有什么区别,这两款App服务人群是完全不一样的,在建筑设计领域3D max完全是给建模员用的,而revitApp是给建筑设计师使用的App,再优秀的建模员运用revitApp能够完成的部分最多是BIM中的M,即Modeling,能够体现其核心价值IInformation)的必然是建筑工程师。

     revitsketch upApp又有什么区别。sketch up是在建筑三维设计中运用最为普遍的设计App。sketch up完成的设计工作相当于是revitApp中的体量设计建模及表观样式的工作,而revitApp最为核心的,赋予建筑体量参数信息,属性参数的功能,目前sketch upApp是无法完成的。

     建筑是如何建造的,BIM模型就应该怎样建。对建筑工程理解越深,BIM模型便可以建的越细。我来举个例子。

     如果在施工图阶段介入BIM设计理念,需要用revit建模,首先要做的一件事情就是区分建筑不同构造部分的不同属性,比如住宅墙体,就要区分成外墙,内隔墙,分户墙,再高端一点还要区分幕墙,再复杂一点还要区分玻璃幕墙实体幕墙等,然后分类建模。能这样做的只有建筑工程师。

     综上所述,BIM建模单纯依靠建模员是无法完成的。

     所以,建筑师们,学起吧!

 

      未来BIM会取代CAD吗?

     这是一个相当复杂的问题,也是一个众说纷纭的问题。

     从设计层面上理解,BIMCAD分别是代表了三(多)维设计与二维设计两个状态,那么我认为不久的将来三(多)维设计必然会取代二维设计。

     从设计成果层面上理解,BIMCAD分别是代表了三维设计成果与二维设计成果,那么我认为三维设计成果是不能完全取代二维设计成果的,最终的发展结果是二维设计成果与三维设计成果相辅相成,共同存在。也可以这样理解:BIM设计成果体现的是100%的设计(这在异形建筑设计中显的尤为重要),CAD二维设计成果展现的是100%的图纸。就好比现在,大家的设计是运用CAD等计算机辅助设计App完成的,设计的直接成果是电子图纸,但是无论是从法律角度还是从施工方便的角度,设计蓝图的提供都是必不可少的。

     从设计App的层面上理解,BIMCAD分别是代表了三维设计App与二维设计App,那么我认为在建筑设计领域三维设计App必然会取代二维设计App。至于是不是revit取代了cad就要看将来各自App的发展情况了。

     大家有选择使用或不使用BIM的自由吗?

     因为前面已经提到BIM的最大受益人是业主,当业主意识到这一点时必然会提出这样的要求。

    “大家没有选择使用或不使用BIM的自由,只有选择主动使用还是被动使用的自由

     所以,建筑师们,学起吧!!

 

       在我国BIM技术发展到什么程度了?

      自下而上的BIM实践方面。全国已经有众多优秀项目应用BIM技术进行三维施工图出图,并在施工中。甚至有不少项目即将建成,在工程项目全生命周期运用了BIM技术。例如上海中心,深圳新机场,珠海歌剧院。

     自上而下的BIM设计标准方面。住建部关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动,该计划中有《建筑工程设计信息模型交付标准》等五项跟BIM有关的标准。BIM作为建设项目信息的承载体,作为我国建筑业信息化下一个十年横向打通的核心技术和方法已经没有太大争议。

     所以,建筑师们,学起吧!!!

 

       BIM设计具体是怎样操作的呢?

     在建筑方案创作阶段,利用BIM三维设计App,以revit architecture为例,首先可以运用体量功能进行形体推敲,也可以将已经推敲好的Rhino模型,sketch up模型导入体量模型。然后在既有体量模型的基础上赋予其参数,如设置墙体,屋顶,楼板等,继而赋予墙体实际的材质,同其它部位的关联,进行方案的细化。

     在这个阶段对于建筑师有两点益处:

     一、可以节省方案工时。一处修改,处处修改,平立剖面对不上的情况就不会发生了,也减少了对于方案反复的畏惧。可以在revit中设置配色方案,直接出彩色平面,填色的工时就节省下来了。

     二、设计成果展现更加直观便利。通过revit architecture自身及其后续App,如Navisworks系列App,BIM 360 GLUE等,可以将设计成果直观的展现给业主。

     在工程项目施工图设计阶段的BIM设计,不是建筑一个专业的事情,需要各个专业的配合,协同。协同的过程首先建筑专业进行建筑深化设计,进行土建模型的搭建整合,阶段性的进行三维提资。之后,机电专业链接土建模型,在此基础上进行机电设计,并进行管线综合。最终由建筑专业,整合各个专业内容,进行各专业的三维协同设计,发现设计中的问题,解决问题(如管线碰撞检查等)。

     看似与传统模式类似,但是因为协同的媒介是三维的模型,更加直观,协同效率会更加高效。

 

       BIM设计中大家可以交付给业主一个怎样的成果?

     以建筑专业为例,已经可以做到使用revit系列App直接出二维施工图纸,因为以三维模型为媒介,设计更为直观,二维施工图纸的设计深度与设计质量是优于传统二维设计的。

     同时还可以提供一个直观的富有建筑参数信息的三维模型。这个模型可以在设计的各阶段与其他专业,及业主进行直观的交流,从而提高施工图的完成度与完成质量;这个模型也可以转化为在移动端(如ipad)可以读取的模型,用于现场施工引导和建筑交付后的建筑运营。

     我认为,作为处于建筑工程全生命周期中建筑设计阶段的建筑师,面对当今的BIM变革,大家必须积极主动的接受变革,接受新事物。

     还处于成长阶段的年轻建筑师,大势所趋,必须成为这场变革的主力,主动的学习,运用,实践。作为资深建筑师,不一定需要完全掌握BIM设计App的操作,但一定要理解BIM设计的核心,可以引导引导年轻建筑师进行BIM实践。

     企业中已经不乏BIM先行者,成为了一名BIMer,形成了大家的BIM。希翼未来会有越来越多的BIMer来壮大大家的BIM团队。

(苏州设计研究院股份有限企业 王莺)

 

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