作者李中帆
BIM技術是數(shù)字設計的核心工具之一,它通過將建筑設計和施工過程中的各種信息集成到一個模型中,實現(xiàn)了設計施工一體化的數(shù)字化管理,推動BIM技術的集成應用,可以有效提高建筑設計的效率和質量。設計師可以在模型中進行多維度的設計和分析,減少設計錯誤和沖突,提前發(fā)現(xiàn)和解決問題。同時,BIM技術還可以與其他數(shù)字化工具和系統(tǒng)集成,實現(xiàn)設計與施工的無縫銜接,提高整個建筑生命周期的管理效率。
一、BIM技術集成應用的背景
2012年1月
住建部印發(fā)《2012年工程建設標準規(guī)范制訂修訂計劃的通知》宣告了BIM標準制定工作的正式啟動。
2015年6月
住建部在《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》中指出,到2020年末建筑行業(yè)甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術的一體化集成應用。
2017年2月
國務院辦公廳印發(fā)《關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》,提出加快推進建筑信息模型(BIM)技術在規(guī)劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用。
2020年4月
住建部提出要推動BIM技術在工程建設全過程的集成應用,提升建筑業(yè)信息化水平。
2020年7月
住建部等多部門印發(fā)的《關于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》指出,要推進數(shù)字化設計體系建設,統(tǒng)籌建筑結構、機電設備、部品部件、裝配施工、裝飾裝修,推行一體化集成設計,積極應用自主可控的BIM技術,加快構建數(shù)字設計基礎平臺和集成系統(tǒng),實現(xiàn)設計、工藝、制造協(xié)同。
2022年1月
印發(fā)的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,要加快推進BIM技術在工程全壽命期的集成應用,健全數(shù)據(jù)交互和安全標準,強化設計、生產、施工各環(huán)節(jié)數(shù)字化協(xié)同,推動工程建設全過程數(shù)字化成果交付和應用,明確到2025年基本形成BIM技術框架和標準體系;要開展BIM報建審批試點,完善BIM報建審批標準,建立BIM輔助審查審批的信息系統(tǒng),推進BIM與城市信息模型(CIM)平臺融通聯(lián)動,提高信息化監(jiān)管能力。
二、BIM技術集成應用的問題
在國家政策的引導下,BIM技術應用逐漸廣泛。國內各地數(shù)字化建設領先的建筑設計企業(yè)、施工企業(yè)或在技術部門/科信部門設立BIM崗位,或成立專業(yè)的BIM部門、獨立單位,紛紛開展研究基于BIM技術的集成應用系統(tǒng),完善企業(yè)運營管理、生產經(jīng)營管理現(xiàn)代化信息系統(tǒng),利用數(shù)字化技術促進設計水平、施工水平和管理水平的提高。此外,上海、湖南、重慶、廣東等部分地區(qū)先后明確BIM技術的實施范圍和要求,逐步強化工程建設各階段BIM技術應用,比如在規(guī)劃審查和建筑設計方案審查環(huán)節(jié)采用BIM審批,在施工圖設計審查階段采用施工圖BIM審查,在竣工驗收階段制定BIM交付標準并開展三維數(shù)字化竣工驗收備案等。
雖然所有單位和項目開展BIM技術集成應用的初衷都是相同的,即通過BIM技術實現(xiàn)工程全過程設計,推動對工程方案的優(yōu)化與檢核,最終實現(xiàn)BIM交付以及工程信息與數(shù)據(jù)的共享與傳遞。但是,BIM技術在實際工程中應用情況卻并不樂觀——大多數(shù)項目的BIM應用都存在“兩張皮”的情況,即建筑設計和建筑施工應用完全脫離——對照二維設計圖紙進行三維“翻模”的現(xiàn)象,而且“翻模”的進度往往都是滯后于工程項目設計本身的。也就是說,BIM技術并未真正參與到工程方案“從無到有”的設計過程中來。究其原因,一是由于BIM技術的周邊技術尚未完全成熟,無法大范圍推廣應用,如BIM后期的顯示技術、虛擬現(xiàn)實等應用于施工現(xiàn)場的技術;二是由于我國大多數(shù)建筑業(yè)企業(yè)的管理還比較粗放,規(guī)范化、標準化、精細化管理程度不足,制度流程難以落地,與發(fā)達國家還有一定差距;三是無論是對設計企業(yè)還是施工企業(yè)而言,應用 BIM 只是為了滿足業(yè)主要求,會額外增加工作量和人力時間成本,反而拖慢了工作進度,并不會增加企業(yè)效益;四是項目局部應用于某項施工作業(yè),如碰撞檢查,并沒有做到全過程應用,沒有體現(xiàn) BIM 對進度、成本控制等方面的優(yōu)勢;五是BIM應用往往會采用多個各自獨立平臺和軟件,數(shù)據(jù)格式各異,互用性差,無法共享,容易形成新的信息孤島;六是業(yè)主、客戶、項目等相關方的需求不足,且行業(yè)并沒有出臺相關規(guī)范或標準強制要求使用BIM技術,跨階段BIM應用往往基于文件的BIM存儲和傳遞,無法支持多個參與方進行有效協(xié)同工作,難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致的BIM交付。如何進一步突破BIM技術、深化BIM應用,為行業(yè)數(shù)字化和智能建造提供數(shù)字基礎與支撐,成為當前迫切需要解決的瓶頸問題。
三、BIM技術集成應用的建議
由BIM技術的整體價值來看,只有實現(xiàn)各階段、各專業(yè)BIM正向設計和自動建模的一體化,依托BIM技術的可視化、參數(shù)化、可模擬、可協(xié)調特性,同時結合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術,才能徹底破解從各階段、各專業(yè)的BIM正向設計、海量工程模型創(chuàng)建與更新、BIM模型屬性信息關聯(lián)的技術瓶頸,推進建筑物從設計到建設的全套數(shù)字化管理和模擬優(yōu)化,從而實現(xiàn)BIM交付和信息共享與傳遞的目標。為此,筆者提出以下建議:
在行業(yè)層面,出臺相關政策,鼓勵和支持建筑行業(yè)采用BIM技術,如要求在公共建設項目中使用BIM技術,或者提供相關的獎勵和補貼政策,加大建筑行業(yè)BIM技術應用的推進力度,促進行業(yè)的轉型升級;從建筑設計階段到施工階段制定完善統(tǒng)一的BIM數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)交付規(guī)范,如進一步完善《建筑信息模型分類和編碼標準》、《建筑信息模型設計交付標準》、《建筑信息模型施工應用標準》、《建筑工程信息模型存儲標準》等;建立基于BIM技術的工程數(shù)字化協(xié)同管理平臺,有助于整合匯總勘察、規(guī)劃、設計、招投標、施工等各階段的BIM數(shù)據(jù),構建全過程、精細化、分級管理的能力,輔助建造過程中的造價、采購、進度、質量、安全、協(xié)同管理、工程驗收、項目展示等管理工作,推進精益建造、智能建造的實現(xiàn);提供全面的BIM培訓課程,包括基礎知識、軟件操作和實際應用案例,覆蓋不同層次和專業(yè)的建筑從業(yè)人員,以滿足他們的學習需求,此外還可以通過在線教育平臺和專業(yè)認證來提高BIM技術的普及度和認可度;建立BIM技術的指導和支持機制,包括建立專業(yè)團隊、設立咨詢熱線、開展培訓課程、提供在線資源等,為建筑企業(yè)和從業(yè)人員提供技術咨詢、問題解答和技術支持等服務,以滿足建筑行業(yè)的需求并促進BIM技術的廣泛應用;利用各種渠道進行宣傳和推廣,包括建筑業(yè)展覽、研討會、媒體報道、社交賬號等,增加BIM技術的認可度,吸引更多建筑業(yè)企業(yè)和從業(yè)人員關注和學習BIM技術,并通過成功案例的宣傳和推廣,向行業(yè)展示BIM技術的實際應用效果和經(jīng)濟效益。
在企業(yè)層面,從BIM部門負責人、BIM項目負責人、BIM工程師、BIM技術崗等多層級構建BIM管理組織,從設計、造價、結構、機電、BIM技術等多專業(yè)構建BIM項目團隊,并在信息共享、協(xié)作管理、沖突檢測等各個環(huán)節(jié)建立高效協(xié)同的工作流程,為項目管理提供全面的技術支持和協(xié)作能力;建立基于BIM技術的公司層管理標準化流程和項目層生產標準化流程,利用信息化系統(tǒng)打通公司層與項目層之間的數(shù)據(jù)傳輸通道,實現(xiàn)項目現(xiàn)場生產數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性和準確性,繼而利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術手段實現(xiàn)管理數(shù)據(jù)價值的有效釋放;制定設計施工一體化BIM技術應用策略和一體化信息模型,如對場地、環(huán)境、施工工藝/工序、成本、物料、設備、進度等進行模擬,對各專業(yè)在設計過程中的合規(guī)性和錯、漏、碰、缺等協(xié)調性問題進行檢查,減少施工過程中的不確定性;積極開展BIM技術的成本效益分析,向業(yè)主和開發(fā)商等相關方展示BIM技術在項目管理、協(xié)調和沖突檢測等方面的優(yōu)勢,通過分析BIM技術的投資回報率和降低項目成本的潛力,提升其采用BIM技術的意愿;加強與BIM技術供應商、軟件開發(fā)商和建筑業(yè)協(xié)會等建立合作伙伴關系,積極尋求技術支持、培訓資源、成功案例,幫助建筑企業(yè)更好地理解和應用BIM技術,共同推廣BIM技術的應用。
基于BIM技術的數(shù)字設計在建筑業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用,推動BIM技術集成應用、實行施工圖數(shù)字化審查和助力建筑設計企業(yè)數(shù)字化轉型是未來建筑業(yè)發(fā)展的主旋律,也是實現(xiàn)建筑業(yè)高質量發(fā)展的關鍵步驟。建筑業(yè)企業(yè)應該積極采用數(shù)字化技術,不斷提升設計和施工的效率和質量,共同推動建筑業(yè)向數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展,為建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻。
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