BIM应用走向深入

来源: BIM中国网 时间: 2015-08-28

中国建筑施工行业信息化发展报告由住房城乡建设部信息中心组织编写,是一部反映建筑施工行业信息化发展状况的权威报告。“去年发布的2014版报告,按BIM技术应用点对行业BIM应用和发展状况进行了总结。经过一年的发展,BIM应用更为深入,与其他信息技术的集成应用有了新的发展。”报告统稿人、清华大学土木工程系教授马智亮告诉记者。

“今年,编写组对全国建筑施工企业应用BIM技术情况进行了问卷调查,受访者49.8%来自施工企业、13.8%来自开发企业,还有来自咨询企业、设计企业、软件企业、教育和科研等机构人员,有管理层人员,也有实操层人员,调查结果基本能够反映我国建筑施工行业BIM应用现状。”马智亮介绍说,“2015版报告,在全面总结应用经验的基础上,结合行业22个实践案例,深入分析了BIM技术与其他先进信息技术集成应用的方法、问题和发展趋势,以指导企业深入应用BIM技术,促进技术创新和管理创新。”

由概念普及走向深度应用

报告编委会成员、广联达软件股份有限公司研究院副院长刘刚,全程参与了行业调查和两部报告的编写工作。对于近两年BIM技术的应用和发展情况,他向记者介绍说,从今年的调查情况看,尽管仍有25.5%的受访者所在企业尚无推进BIM应用计划,但已有38%的所在企业处于普及概念阶段,26.1%的所在企业处于项目试点阶段,10.4%的所在企业已大面积推广应用。与去年数据相比,BIM应用率略有提高。大家对于BIM技术的理解已不再局限于构建模型,而是更多关注模型可以用来做什么。从调查情况看,已经建立BIM组织机构的企业呈递增趋势,无论是企业层或是项目层的BIM组织机构建立的比率都有大幅提升。这说明,企业对于建立BIM组织的重要性有了更为深刻的认识,并为应用BIM技术做好了标准制订、组织建立、人才培养等方面的前期准备工作。

调查发现,41.3%的受访者所在企业将BIM应用于专项施工方案模拟,36.1%的所在企业将BIM应用于投标方案模拟,29%、25.7%的所在企业分别将BIM应用于工程量计算、碰撞检查。企业在技术管理、成本管理、深化设计方面应用BIM最多,在总包协调、进度管理、质量管理方面应用较多,在资料管理、安全文明管理方面应用率较低,占比不到4%。此外,绝大部分受访者认为BIM有多种实际价值,不仅可以为企业降低工程成本、提高工作效率、把控工程进度,还可以支持项目在运维阶段管理,实现数据的协同共享等。

可以看出,利用BIM技术支持虚拟施工、方案优化是近两年企业始终认可的BIM技术应用价值,而随着BIM技术的不断发展以及应用的逐步深入,企业已经不仅仅局限于利用BIM技术实施碰撞检查等单一应用,进而开始关注基于BIM技术的协同作用以及模型中所蕴含的数据价值等方面的成效。

深度应用呈现“BIM+”特点

“BIM技术应用正在逐步由技术应用向商务应用以及技术与商务应用相结合的方向发展,由单点、单向应用逐步向集成化应用方向发展。”刘刚告诉记者。BIM技术在工程量计算、施工模拟、深化设计、专业协调和进度控制等方面得到了广泛应用,基于4D(3D+进度)、5D(3D+进度+成本)的施工项目管理整体解决方案也在一些大型工程项目中开始应用,成效显著。如,总高530米、117层的广州周大福国际金融中心项目,超高层施工难度大,特别是专业分包多达35家、独立分包15家,多专业施工立体交叉频繁,总承包协调管理工作难度非常大。为破解施工中的技术和管理难题,该项目将BIM技术引入项目管理,与广联达合作开发了东塔BIM综合项目管理系统,实现了BIM模型与项目管理中各种数据的互联互通,有效降低了成本,缩短了工期,项目管理水平大大提升。

经过近几年的快速发展,BIM技术的应用逐渐深入到工程项目的不同阶段、不同业务、不同岗位,并开始与项目管理以及先进的信息技术集成应用,逐步进入深度应用阶段,呈现出“BIM+”的特点。“BIM+”具体体现在3个方面:一是以BIM技术为核心,保证工程建设各阶段、各专业、各参与方之间的协作配合可以在更高层次上充分共享资源,有效避免由于数据流不通畅带来的重复劳动,提高生产效率和质量。二是以BIM技术为核心,保证不同应用软件之间能够基于统一的模型和标准进行高效互用,提高模型利用率,发挥更大价值。三是以BIM技术为核心,集成云计算、大数据、物联网和移动应用等先进信息化技术,形成对工程建设全过程的监控、管理、决策的立体信息化体系。

深度应用渴望人才培养

业内普遍认为,施工企业在推进BIM过程中遇到的困难,首当其冲是缺乏有经验的人员和培训,而在工程项目中应用BIM技术的主要风险是缺乏BIM人才。此次调查结果也证实了这一说法,30.2%的受访者认为BIM人才缺乏是影响BIM技术深度应用的最大瓶颈,19.4%的受访者认为市场需求影响BIM技术深度应用,15.3%的受访者认为软硬件成熟度是影响BIM技术深度应用的因素。还有一些受访者则认为,目前的项目管理模式、政府的政策引导、成本投入的风险等因素,对BIM技术深度应用也产生了不同程度的影响。

尽管BIM技术在建筑施工行业的应用范围不断扩大,但深度应用目前仍存在一些问题和瓶颈。报告分析指出,从人才方面看,缺乏专业的BIM技术人才、没有系统的BIM技术培训、员工知识与能力结构欠缺等问题普遍存在,“培养BIM人才”是BIM技术深度应用需要解决的首要问题。从市场需求方面看,工程项目应用BIM技术仍局限在较为表象的层面,深度应用还比较少,没有为BIM技术深度应用提供充足空间。从技术层面看,BIM软件仍不够成熟,难以支撑BIM软件与其他软件的集成应用。

此外,从经济层面看,BIM技术深度应用为企业带来的收益并不确定,企业的投资回报期长、投入成本高,影响了BIM技术的深度应用。从政策引导层面看,目前行业内缺乏相关BIM标准,法律责任界限不明,造成BIM软件与其他软件不能在同一平台协同工作,阻碍了BIM技术的深度应用。从管理方面看,企业项目管理与BIM技术管理不匹配,内部流程尚需梳理。

深度应用向五大方向发展

对于未来BIM技术应用的发展趋势,报告认为,BIM技术将与其他专业技术、通用信息化技术、管理系统等集成应用,以期发挥更大的综合价值,并向多阶段、集成化、多角度、协同化、普及化应用五大方向发展。

方向之一:多阶段应用,从聚焦设计阶段应用向施工阶段深化应用延伸。

一直以来,BIM技术在设计阶段的应用成熟度高于施工阶段的BIM应用,应用时间较长。近几年,BIM技术在施工阶段的应用价值越来越凸显,发展也非常快。调查显示,59.7%的受访者认为从设计阶段向施工阶段延伸是BIM发展的特点,有四成以上的用户认为施工阶段是BIM技术应用最具价值阶段。由于施工阶段对工作高效协同和信息准确传递要求更高,对信息共享和信息管理、项目管理能力以及操作工艺的技术能力等方面要求都比较高,因此BIM应用有逐步向施工阶段深化应用延伸的趋势。

方向之二:集成化应用,从单业务应用向多业务集成应用转变。

目前,很多项目通过使用单独的BIM软件来解决单点业务问题,以局部应用为主。而集成应用模式可根据业务需要通过软件接口或数据标准集成不同模型,综合使用不同软件和硬件,以发挥更大的价值。例如,基于BIM的工程量计算软件形成的算量模型与钢筋翻样软件集成应用,可支持后续的钢筋下料工作。调查显示,60.7%的受访者认为BIM发展将从基于单一BIM软件的独立业务应用向多业务集成应用发展。基于BIM的多业务集成应用主要包括:不同业务或不同专业模型的集成、支持不同业务工作的BIM软件的集成应用、与其他业务或新技术的集成应用。例如,随着建筑工业化的发展,很多建筑构件的生产需要在工厂完成,如果采用BIM技术进行设计,可以将设计阶段的BIM数据直接传送到工厂,通过数控机床对构件进行数字化加工,对于具有复杂几何造型的建筑构件,可以大大提高生产效率。

方向之三:多角度应用,从单纯技术应用向与项目管理集成应用转化。

BIM技术可有效解决项目管理中生产协同、数据协同的难题,目前正在深入应用于项目管理的各个方面,包括成本管理、进度管理、质量管理等方面,与项目管理集成将成BIM应用的一个趋势。BIM技术可为项目管理过程提供数据有效集成的手段以及更为及时准确的业务数据,可提高管理单元之间的数据协同和共享效率。BIM技术可为项目管理提供一致的模型,模型集成了不同业务的数据,采用可视化方式动态获取各方所需的数据,确保数据能够及时、准确地在参建各方之间得到共享和协同应用。此外,BIM技术与项目管理集成需要信息化平台系统的支持。需要建立统一的项目管理集成信息平台,与BIM平台通过标准接口和数据标准进行数据传递,及时获取BIM技术提供的业务数据;支持各参建方之间的信息传递与数据共享;支持对海量数据的获取、归纳与分析,协助项目管理决策;支持各参建方沟通、决策、审批、项目跟踪、通信等。

方向之四:协同化应用,从单机应用向基于网络的多方协同应用转变。

物联网、移动应用等新的客户端技术迅速发展普及,依托于云计算、大数据等服务端技术实现了真正的协同,满足了工程现场数据和信息的实时采集、高效分析、及时发布和随时获取,形成了“云+端”的应用模式。这种基于网络的多方协同应用方式可与BIM技术集成应用,形成优势互补。一方面,BIM技术提供了协同的介质,基于统一的模型工作,降低了各方沟通协同的成本;另一方面,“云+端”的应用模式可更好地支持基于BIM模型的现场数据信息采集、模型高效存储分析、信息及时获取沟通传递等,为工程现场基于BIM技术的协同提供新的技术手段。因此,从单机应用向“云+端”的协同应用转变将是BIM应用的一个趋势。云计算可为BIM技术应用提供高效率、低成本的信息化基础架构,二者的集成应用可支持施工现场不同参与者之间的协同和共享,对施工现场管理过程实施监控,将为施工现场管理和协同带来革命。

方向之五:普及化应用,从标志性项目应用向一般项目应用延伸。

随着企业对BIM技术认识的不断深入,很多BIM技术的相关软件逐渐成熟,应用范围不断扩大,从最初应用于一些大规模、标志性的项目,发展到近两年已开始应用到一些中小型项目,基础设施领域也开始积极推广BIM应用。一方面,各级地方政府积极推广BIM技术应用,要求政府投资项目必须使用BIM技术,这无疑促进了BIM技术在基础设施领域的应用推广;另一方面,基础设施项目往往工程量庞大、施工内容多、施工技术难度大,施工过程周围环境复杂,施工安全风险较高,传统的管理方法已不能满足实际施工需要,BIM技术可通过施工模拟、管线综合等技术解决这些问题,使施工准确率和效率大大提高。例如,城市地下空间开发工程项目,应用BIM技术在施工前可以充分模拟,论证项目与周围的城市整体规划的协调程度,以及施工过程对周围环境的影响,从而制订更好的施工方案。