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發(fā)布時間:2011-01-14
目前,國內(nèi)建筑業(yè)進(jìn)入黃金發(fā)展時期,整個行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)較新中國成立初期增長逾1000倍,另有數(shù)據(jù)預(yù)測,未來的十年到二十年間,中國還要新建400億平方米的建筑,這等于整個瑞士的國土面積,等于紐約市現(xiàn)有的所有建筑物的40倍,到2015年,中國的建筑市場將會成為世界上最大的建筑市場。
但是,在人們?yōu)榇藲g欣鼓舞之時,新世紀(jì)也為中國的建筑行業(yè)提出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):如此數(shù)量的新增建筑,不僅工程量巨大,而且業(yè)主在嚴(yán)格把控項目成本的同時要求縮短項目周期;隨著人們對建筑審美標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,建筑的表現(xiàn)形式也越來越自由與多樣,設(shè)計、施工難度較大的異形建筑和規(guī)模龐大的建筑體不斷涌現(xiàn);上海世博會之后,各展館所呈現(xiàn)的建筑文化和生態(tài)意義加深了人們對舒適生活的理解,建筑體現(xiàn)生活品質(zhì)的重要性被提升到了一個前所未有的高度。所以,未來中國建筑業(yè)的狀況將是業(yè)務(wù)多、工作量大、高效率、低成本并兼顧造型設(shè)計和節(jié)能環(huán)保,挑戰(zhàn)難度之大,可略窺一斑。
值得慶幸的是,BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)為中國建筑行業(yè)的發(fā)展尋找到了技術(shù)的突破口。現(xiàn)今,已經(jīng)被美國眾多建筑設(shè)計公司所普及應(yīng)用的BIM技術(shù),通過多年的項目應(yīng)用和實踐證明了其無法比擬的優(yōu)勢。既然現(xiàn)行的二維技術(shù)無法逾越行業(yè)的困境,那么中國的建筑業(yè)確實有必要進(jìn)行一場技術(shù)的變革,而BIM 則將成為這場變革的主導(dǎo)者。
BIM——引領(lǐng)建筑業(yè)的信息革命
CAD技術(shù)的應(yīng)用普及將建筑師、工程師們從手工繪圖推向計算機(jī)輔助制圖,實現(xiàn)了工程設(shè)計領(lǐng)域的第一次信息革命。但是此信息技術(shù)對產(chǎn)業(yè)鏈的支撐作用是斷點的,各個領(lǐng)域、環(huán)節(jié)之間沒有關(guān)聯(lián),從整個產(chǎn)業(yè)整體來看,信息化的綜合應(yīng)用明顯不足,同時,隨著人們逐漸意識到與建筑工程項目的有關(guān)信息對整個建筑生命周期的影響至關(guān)重要,新一輪的信息革命迫在眉睫,以幫助銜接產(chǎn)業(yè)鏈中的各個環(huán)節(jié),快速處理與建筑工程有關(guān)的各種信息,合理安排工期,控制生產(chǎn)成本,盡量消滅建筑項目中由于規(guī)劃和設(shè)計不當(dāng)甚至是錯誤所造成的工程損失以及工期延誤。
鑒于此,作為溝通各個環(huán)節(jié)的重要技術(shù)——BIM技術(shù)就變得尤為重要。BIM這一方法和理念由歐特克公司在2002年率先提出,目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可,被譽(yù)為工程建設(shè)行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)設(shè)計的標(biāo)桿。BIM的應(yīng)用,可以幫助實現(xiàn)建筑信息的集成,從建筑的設(shè)計、施工、運(yùn)營,直至建筑生命周期的終結(jié),各種信息始終整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中,設(shè)計團(tuán)隊、施工單位、建筑運(yùn)營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進(jìn)行協(xié)同工作,有效提高效率、節(jié)省資源、降低成本、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
現(xiàn)今,企業(yè)要想從激烈的競爭中獲得領(lǐng)先優(yōu)勢,就必須借助信息技術(shù)改變原有建筑業(yè)靠大量資本、技術(shù)和勞動力投入的狀況,也就是說,形成產(chǎn)業(yè)鏈競爭的核心價值就在于BIM技術(shù)讓信息形成了資產(chǎn)的改變,改變后的資產(chǎn)會帶來超額的利潤。而這也正好暗合了信息化的內(nèi)在實質(zhì):以低成本的方式實現(xiàn)高水平的管控、實現(xiàn)信息共享、實現(xiàn)上下左右的無縫對接。因此BIM的應(yīng)用水平就代表了公司的集約型管理水平,深入推進(jìn)企業(yè)的BIM建設(shè),既符合科學(xué)發(fā)展觀的需求,也代表著建筑行業(yè)今后的發(fā)展方向。
透過BIM看建筑的全生命周期
所謂BIM,即指基于最先進(jìn)的三維數(shù)字設(shè)計和工程軟件所構(gòu)建的“可視化”的數(shù)字建筑模型,為建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開發(fā)商乃至最終用戶等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”的科學(xué)協(xié)作平臺,幫助他們利用三維數(shù)字模型對項目進(jìn)行設(shè)計、建造及運(yùn)營管理。
BIM的技術(shù)核心是一個由計算機(jī)三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫,包含了貫穿于設(shè)計、施工和運(yùn)營管理等整個項目全生命周期的各個階段,并且各種信息始終是建立在一個三維模型數(shù)據(jù)庫中。BIM可以持續(xù)即時地提供項目設(shè)計范圍、進(jìn)度以及成本信息,這些信息完整可靠并且完全協(xié)調(diào)。即BIM能夠在綜合數(shù)字環(huán)境中保持信息不斷更新并可提供訪問,使建筑師、工程師、施工人員以及業(yè)主可以清楚全面地了解項目:建筑設(shè)計專業(yè)可以直接生成三維實體模型;結(jié)構(gòu)專業(yè)則可取其中墻材料強(qiáng)度及墻上孔洞大小進(jìn)行計算;設(shè)備專業(yè)可以據(jù)此進(jìn)行建筑能量分析、聲學(xué)分析、光學(xué)分析等;施工單位則可取其墻上混凝土類型、配筋等信息進(jìn)行水泥等材料的備料及下料;開發(fā)商則可取其中的造價、門窗類型、工程量等信息進(jìn)行工程造價總預(yù)算、產(chǎn)品定貨等;而物業(yè)單位也可以用之進(jìn)行可視化物業(yè)管理。所以說,BIM完善了整個建筑行業(yè)從上游到下游的各個企業(yè)間的溝通和交流環(huán)節(jié),實現(xiàn)了項目全生命周期的信息化管理。
例如, BIM為劍指中國第一高樓的“上海中心”尋找到了最佳的項目操作模式?!吧虾V行摹备?32米、總面積57萬平方米,同時要通過中國綠色建筑評價體系和美國LEED綠色建筑認(rèn)證體系,其難度可想而知:涉及學(xué)科眾多、分支系統(tǒng)復(fù)雜、項目周期長、成本控制難度大,伴隨著項目產(chǎn)生的各種信息,信息量非常龐大,而且各方信息協(xié)調(diào)難度大。如果采用傳統(tǒng)的設(shè)計施工手段,將難以保證上海中心項目順利完成。
在此種情況下,選定BIM實屬情理之中。借助BIM,設(shè)計方能夠輕而易舉地解決復(fù)雜曲面幕墻在平面定位的問題,并且可以非常清晰地把握自己的設(shè)計意圖,從而保證設(shè)計的準(zhǔn)確性和合理性,同時,項目其他的參與方包括業(yè)主、總包,通過BIM模型也能夠非常清晰了解到項目的設(shè)計理念;在管線綜合方面,通過搭建建筑結(jié)構(gòu)和機(jī)電各專業(yè)的模型,設(shè)計方能夠非常查看各個構(gòu)建之間的空間關(guān)系以及碰撞的問題,并及時加以解決,從而大大提高在管線綜合方面的設(shè)計能力以及工作效率;此后物業(yè)運(yùn)營和設(shè)施管理還會借助BIM模型對施工現(xiàn)場所有設(shè)施進(jìn)行校核,檢查施工信息是否一致,從而避免以次充好的現(xiàn)象發(fā)生,進(jìn)行更好的成本控制……可以說,BIM是將業(yè)主、設(shè)計方、施工方緊密的結(jié)合在了一起,有效的搭建了一個良好的溝通平臺,避免了信息孤島的存在,有效地提升項目管理的水平,降低管理成本,實現(xiàn)綠色科技與建筑融合的目標(biāo)。
基于BIM技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢,現(xiàn)今BIM已被愈來愈多的專家應(yīng)用在各式各樣的工程項目中,包括民用建筑、大型基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸、土地規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃、水利資源規(guī)劃等,涵蓋了從簡單的倉庫到型式最為復(fù)雜的新建筑,隨著建筑物的設(shè)計、施工、運(yùn)營的推進(jìn),BIM將在建筑的全生命周期管理中不斷體現(xiàn)其價值。
BIM落地,標(biāo)準(zhǔn)同行
BIM技術(shù)帶來的利益是顯而易見的,據(jù)統(tǒng)計,北美市場上50%的工程項目均采用了BIM,然而這個在美國備受推崇的技術(shù)在中國卻尚處于推廣認(rèn)知階段,僅有一些處于行業(yè)領(lǐng)先地位的建筑設(shè)計企業(yè)將BIM技術(shù)付諸了實踐,比如CCDI、上?,F(xiàn)代設(shè)計集團(tuán)、中國建筑設(shè)計研究院等。從本質(zhì)上來看,BIM畢竟是舶來品,沒有一套適合中國的BIM標(biāo)準(zhǔn)將會大大限制BIM技術(shù)在中國的推廣和應(yīng)用。因而,在中國已有規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)保持一致的基礎(chǔ)上,構(gòu)建BIM的中國標(biāo)準(zhǔn)成為最為緊迫與重要的任務(wù)。
面對這種狀況,清華大學(xué)軟件學(xué)院BIM研究小組在歐特克中國研究院(ACRD)的支持下,與行業(yè)內(nèi)專家、設(shè)計單位進(jìn)行合作,開展了為期兩年的中國BIM標(biāo)準(zhǔn)(China Building Information Modeling Standard,簡稱CBIMS)框架研究,以推動中國建筑行業(yè)信息化的發(fā)展。
據(jù)清華大學(xué)教授、中國BIM標(biāo)準(zhǔn)研究組負(fù)責(zé)人顧明介紹,正在研究制定的中國BIM標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實施標(biāo)準(zhǔn),在標(biāo)準(zhǔn)研究報告里,也更多從框架的角度出發(fā),最終把參數(shù)變成實數(shù),得出結(jié)果。中國目前的BIM標(biāo)準(zhǔn)制定與美國還有一定差距,并且由于受到現(xiàn)階段信息化水平、建筑行業(yè)體制等因素的限制,完善標(biāo)準(zhǔn)的過程會有難度,中國可以在總結(jié)美國摸索和實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身的發(fā)展需求和規(guī)律加速中國BIM標(biāo)準(zhǔn)體系的建立,但是這仍需要一定時間去研究和驗證。
此外,在推行BIM的過程中,從建筑設(shè)計院的角度,應(yīng)該把BIM技術(shù)看成是一個企業(yè)信息化的方法,而不僅僅是一個設(shè)計工具的變化,如果能把這件事想清楚,在做規(guī)劃和投入的時候,就會不一樣,同時也一定要有一個跟企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略完全匹配的信息化規(guī)劃,在這個指導(dǎo)意義下,再來推廣才會變得有意義。所以針對中國企業(yè)的深層次變革,絕不是一個簡單工具的應(yīng)用,而應(yīng)該放眼建筑行業(yè)的未來,有需求就有投入,有投入就有產(chǎn)出,只要有外力的推動,中國BIM標(biāo)準(zhǔn)的建立才會從根本上加速。
在顧明看來,現(xiàn)階段是工業(yè)化進(jìn)程匯總一個必經(jīng)的痛苦階段,但未來的十到十五年期間,中國的BIM將會逐漸從企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最后形成國家標(biāo)準(zhǔn)。BIM技術(shù)的應(yīng)用實施是一個推進(jìn)中國建筑業(yè)信息化變革、加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的過程,在這期間一定是企業(yè)、行業(yè)、國家三個層面一起努力,才能夠把技術(shù)真正用好,才能真正承擔(dān)起世界最大建筑市場的歷史使命。
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