摘要:结合BIM技术在国内建筑业的应用情况,系统阐述BIM在国内应用的现状,分析BIM在国内发展所面临的障碍,并结合现有状况为BIM的推广应用作初步研究,提出相关对策与建议。
关键词:建筑业;BIM;应用现状;研究阶段
1引言
BIM是多维建筑信息模型的集成,也即以三维数字技术为基础,增加时间参数进行施工进度模拟(4D),考虑造价等因素进行进度和造价模拟(5D),以及更为深化的项目终身信息管理(6D)。BIM的思想正深刻地改变着工程建设项目各参与方之间的协作方式,然而BIM在国内建筑业领域的应用还存在着许多障碍。因此,深入研究BIM在国内建筑业发展的障碍,推动BIM在国内建筑领域的广泛应用显得尤为重要。
2BIM在国内建筑业领域的发展研究阶段
2.1 BIM应用的起步阶段(2001~2006年)BIM技术在国内的应用起步于2001年。在政策方面,2001年国家科学技术部制定了《“十五”科技攻关计划》,开展课题为“基于IFC国际标准的建筑工程应用软件研究”,开始BIM技术相关研究。在项目应用方面,典型案例有北京奥运会水立方、万科金色里程、上海中心大厦、西溪会馆等工程项目,BIM在这些项目中主要应用于设计阶段,如进行设计前期项目的功能分析、计划在建设项目全生命周期中应用BIM、建筑综合设计等。通过具体的项目应用,证明了BIM模型有助于推进项目设计的深化。
2.2 BIM应用的上升阶段(2006~2010年)在政策方面,2006年科技部发布了《“十一五”科技攻关计划》,对BIM技术的发展给予政策支持。在项目应用方面,主要应用于上海世博会的德国国家馆、奥地利国家馆和上汽通用企业馆,苏州星海生活广场、中央音乐学院音乐厅以及银川火车站等工程项目。其应用阶段主要为设计阶段、深化设计阶段、模拟施工流程,实现了建设项目施工阶段工程进度、人力、设备、成本和场地布置的4D动态集成管理以及施工过程的4D可视化模拟。
2.3 BIM应用的快速发展阶段(2011~至今)在政策方面,2011年住建部发布了《2011~2015年建筑业信息化发展纲要》,界定了“十二五”规划期间建筑业信息化发展的总体目标。2012年中国BIM发展联盟成立,着力加强我国BIM软件开发、技术研究和标准制定。2013年成立了中国BIM标准委员会,对于加快我国BIM国家标准体系的建设步伐,促进管理制度改革具有重要的意义。2013年中国BIM标委会发布了《绿色建筑设计评价P-BIM软件技术与信息交换标准》,标志着中国BIM系统编制工作正式启动。在项目应用方面,主要案例有西部某高铁三维设计,BIM技术在线路、路基协同设计中应用,建立大量参数化桥梁结构族库,并定制了相关的视图样板和明细表模板。深圳平安金融中心项目部与计算机公司联合,搭建了BIM私有云平台,满足项目现场管理、BIM技术开发应用、信息化集成系统的应用,有效保证了各项先进技术在平安机电项目上的应用。首都机场地区标志性建筑“国门第一高”超高钢结构封顶中应用了BIM技术,通过BIM模型对工程空间、时间、成本等要素进行综合分析,模拟施工环节,开辟了垂直运输组织管理、大型构件预拼接等多个应用领域。
3BIM在中国建筑业应用与发展的障碍
3.1建筑领域传统思维及方法的转型障碍,BIM是一个涵盖了建设项目整个生命周期内各流程环节的完整的技术理念,然而,BIM的应用还处于转型阶段。对建筑信息模型的应用费用高、应用软件体系不健全、培训难度大、建模困难以及短期的工作效率低等因素,使得建筑行业转型的驱动力不足,同时工程技术人员的心理和思维方式对建筑业转型的阻力也比较突出。对BIM认识的另一个传统思维障碍是,目前建筑领域的设计成果仍然是以二维平面图的方式表达,缺乏改变传统的设计交付方式的勇气;同时对BIM的认识上存在误区,认为开发一款软件能将建筑信息模型的所有功能都涵盖进去,而这不论从技术还是效益方面而言都是不现实的。而且BIM不仅是软件,还是一种理念,是一种对建设项目的“全局观”。
3.2 BIM综合应用模式缺乏目前BIM的应用,主要集中于设计领域,在工程项目的其他阶段还没有得到很好的应用。推动BIM在建设项目全生命周期的综合应用需要探索与借鉴,而当前国内外都缺乏具有典型意义的BIM综合应用模式的案例。推动BIM综合应用是建筑领域的新的变革。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于资金投入过大、业务不熟练、技术缺陷和应用模式不完善等因素,导致BIM综合应用模式在缩短工期、提高项目投资收益率、降低成本等方面收效甚微,从而使得建设单位等等缺乏变革的积极性。
3.3 BIM应用的大环境不够成熟,我国目前与BIM相关的标准规范与法律责任界限不明,BIM软件的本土化程度不够,从而导致推广应用的大环境不够成熟。BIM技术应用于施工时所产生的建设工程项目风险的承担和保险,BIM模型的所有权,以及该技术模型数据错误而导致重大损失所引起的索赔、争议等法律责任问题都有待解决;同时建设项目各参与单位之间的法律责任界限也需要明确。目前我国建筑行业的设计成果主要以二维平面图的形式表达,BIM技术在生成二维图纸方面缺乏国家相关标准规范的支持,从而导致部分细节表达混乱,凸显了我国BIM标准制定的滞后性。此外在不同项目参与方之间的数据交互性方面,也缺乏相关标准规范的支持,这些都是推广BIM应用亟需解决的障碍。比如在东莞厚街体育馆的项目中,其建筑模型通过Revit Architecture建立,结构模型采用TeklaStructure建立。施工图设计时需要将已创建的三维模型转变成二维信息,利用软件自动生成二维信息,但是国内却没有统一的BIM标准规范作为支撑,使得生成的二维施工图不能完全达到国标的要求,从而增加了设计的工作量。
4BIM在建筑行业中推广应用的对策建议
针对BIM技术在建筑行业中应用障碍的分析,为了推动BIM在我国建筑领域的发展,提出以下对策建议:
4.1建设单位应成为建筑领域传统思维方法转型的主导力量对建设项目而言,建设单位是整个项目BIM应用的最大受益方,同时,也是整个项目的主导者,因此建设单位理应成为建筑领域传统思维及方法转型的主导力量。建设单位需要积极参与、推动BIM变革;需要充分认同BIM的优势,督促项目各参与单位积极采用BIM,鼓励采用数字化设计和一体化项目交付等技术,促进BIM的发展与应用。在建设项目BIM的实际应用中,各个参与者都应积极配合建设单位的尝试,提高技术上的操作和管理能力,培养BIM人才,熟悉BIM工作模式。
4.2积极探索BIM技术综合应用的模式目前,发达国家很多高等院校都增设了BIM相关的课程,培育了大量BIM应用人才,我国高校的建筑相关专业可以借鉴。在国家政策支持的基础上,尽快建立起BIM课程体系,加快相关应用技术人才的培养;同时企业也应该开设BIM培训课程,邀请专家学者作专题讲座,培育BIM技术人才。此外高校科研工作者和专家学者应认真总结BIM应用案例及经验,积极探索BIM技术综合应用的模式,以给其他工程项目提供借鉴,展开跟踪研究。应在政府的大力推动下,设立国家层面的示范性项目,积累经验,探索BIM技术综合应用模式,制定出相关BIM技术指南,再大力以推行。
4.3加大BIM宣传力度,完善BIM应用的大环境政府制定国家层面的BIM实施战略,与行业协会整体推动BIM的应用,加大BIM宣传力度。积极发挥政府的主导和协调作用,开展政策指导,协调标准组织、协会、科研机构、学术团体、软件开发商及建设、设计、施工单位等建筑行业主体通力合作。针对我国当前BIM相关法律界限不明的现状,亟需制定适用于BIM模型知识产权问题及解决因BIM技术应用引起索赔的法律规定,以及采用BIM技术的EPC、BOT、PM等项目交付模式相适应的标准合同范本,以及BIM应用于施工时,建设单位、设计单位、施工单位、项目管理部门之间的法律责任界限。
5结语
BIM技术是以三维数字为基础,对建设项目全生命周期的所有功能和几何特性等项目信息的数字化表达和综合集成,从而为整个工程项目提供可信赖的信息共享资源。本文结合当前国内BIM应用的情况,从工程管理学的角度对BIM进行了深度分析,系统概述BIM在国内外应用的现状以及典型应用的案例,分析了BIM在国内发展所面临的障碍,并为其推广应用提出对策建议。前瞻性地看问题,在以下方面还需要进一步的探究:(1)对BIM投资回报率ROI的研究;(2)对BIM投资和收益分担机制研究。尽管还存在一些问题,但是随着信息技术和建筑行业的快速发展,BIM必将引领建筑行业的第二次革命。
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论文作者:李浩田
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/20
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