(張凱 供稿)
“BIM與工程建設(shè)信息化——第三屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇”于2011年11月24~25日在上海市舉辦。本屆論壇由住建部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司指導(dǎo);中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)、中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)土木工程圖學(xué)分會(huì)、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑結(jié)構(gòu)分會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)委員會(huì)共同主辦,由上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)(集團(tuán))公司與建研科技股份有限公司聯(lián)合承辦。
上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)的張樺總裁、中國(guó)建筑科學(xué)研究院的李云貴副總工、上海交通大學(xué)的劉西拉教授、中國(guó)建筑科學(xué)研究院楊志勇博士、Autodesk的李邵建總監(jiān)與我們分享了BIM在建筑行業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策,對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)BIM及工程建設(shè)信息化發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。斯坦福大學(xué)的甘嘉恒博士與我們分享了美歐等國(guó)的BIM技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),為我們BIM技術(shù)發(fā)展提供了很好的借鑒和參考。
上海建筑設(shè)計(jì)研究院的王平山副院長(zhǎng)、寶鋼鋼構(gòu)的賀明玄總工、上海市政工程研究員張呂偉副總工、中建八局的馬洪娟高工、上?,F(xiàn)代工程咨詢有限公司的呂芳副總工、浙江建工集團(tuán)的金睿副總工、華東建筑設(shè)計(jì)研究員的徐浩、上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)數(shù)字化技術(shù)研究咨詢部的陸揚(yáng)等對(duì)BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工、鋼結(jié)構(gòu)制造、市政等方面的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),對(duì)我們相關(guān)企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用具有積極的參考價(jià)值。
清華大學(xué)的顧明教授、張建平教授、王勇博士、魏振華博士、中國(guó)建筑科學(xué)研究院的張欣研究員、趙志安研究員對(duì)BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、三維設(shè)計(jì)分析技術(shù)、綠色建筑性能分析技術(shù)、成本性能等領(lǐng)域的研究,展示了BIM開發(fā)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)推動(dòng)我國(guó)BIM技術(shù)發(fā)展具有積極意義。
Autodesk、達(dá)索、EMC、澳汰爾、Bently等國(guó)際知名廠商展示了與BIM或PLM相關(guān)的先進(jìn)技術(shù),這些技術(shù)的應(yīng)用有利于我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量和效率的提高,同時(shí)引導(dǎo)我國(guó)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。
本次研討會(huì)利用論文、大會(huì)發(fā)言討論、新技術(shù)和新產(chǎn)品的展示等多種形式進(jìn)行了充分的交流,交流,尤其是通過軟件生產(chǎn)商和用戶之間的直接交流,使供需雙方相互了解,促進(jìn)BIM及工程建設(shè)信息化技術(shù)完善和提高,達(dá)到了各方合作共贏的目的。
近年來BIM給建筑設(shè)計(jì)行業(yè)帶來了多方面的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。隨著超高層、超大跨度建筑等大型復(fù)雜土木工程在我國(guó)的大量涌現(xiàn),行業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的前沿人士不約而同地聚集在新的高度,關(guān)注、審視、研究BIM技術(shù)對(duì)我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)行業(yè)的影響。
多數(shù)建筑設(shè)計(jì)師選用這項(xiàng)技術(shù)的初衷是為了提高設(shè)計(jì)工作的效率,其實(shí)BIM的核心內(nèi)涵并不僅限于此,它帶給建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的核心意義在于設(shè)計(jì)思維和方法的改變。
BIM提供的是一種更接近現(xiàn)實(shí)世界的設(shè)計(jì)思維模式,采用模擬真實(shí)物體的方式,以三維設(shè)計(jì)思維為基礎(chǔ)將傳統(tǒng)的二維圖紙完全轉(zhuǎn)化為三維實(shí)體模型的工作。BIM是對(duì)設(shè)計(jì)建造本源的回歸,讓建筑師不再苦于用二維施工圖來表達(dá)空間的三維復(fù)雜形態(tài),從而拓展建筑師對(duì)建筑形態(tài)探索的可實(shí)施性,讓建筑設(shè)計(jì)從二維到三維,進(jìn)而走向數(shù)字化建造。
①?gòu)牧⒚嬖O(shè)計(jì)到空間設(shè)計(jì)是BIM帶給建筑設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)型之一
傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)者將建筑空間從設(shè)計(jì)過程中剝離,使之成為概念設(shè)計(jì)并經(jīng)常被忽視,卻更關(guān)注其平面功能和形象。其實(shí),建筑空間不是建筑平面功能與外表面圍合而成的副產(chǎn)品,而是一種控制建筑的設(shè)計(jì)方法。在我國(guó)多數(shù)業(yè)主或領(lǐng)導(dǎo)們更多關(guān)注建筑形象的社會(huì)影響下,加之設(shè)計(jì)工具的限制,設(shè)計(jì)師很難在較短的設(shè)計(jì)周期內(nèi)深入推敲空間,用空間控制設(shè)計(jì)更是難以實(shí)現(xiàn),BIM為改變這種狀況提供了可能。在BIM中建筑室內(nèi)空間、建筑表皮、建筑室外空間被整合成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的邏輯系統(tǒng)。建筑設(shè)計(jì)從空間關(guān)系控制入手,平面布置和空間設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,空間直觀反映建筑表皮并形成建筑立面。BIM為空間設(shè)計(jì)方法提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,使內(nèi)外兼容的空間設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單易行,讓現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)回歸建筑本質(zhì)。
②從粗放設(shè)計(jì)到集成設(shè)計(jì)是BIM帶給建筑設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)型之二
當(dāng)前,我國(guó)作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)與技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)(如裝備制造業(yè))相比,無論設(shè)計(jì)還是生產(chǎn)都是粗放型的。粗放型設(shè)計(jì)表現(xiàn)為各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙的深度淺、質(zhì)量低以及各專業(yè)間的集成化程度低,其工作方法是各自為政,采用傳統(tǒng)的提條件圖方法協(xié)同,集成化程度處于以圖紙為中介的落后模式,效率低下且設(shè)計(jì)品質(zhì)低。BIM以三維信息模型為基本集成平臺(tái),改變了建筑工程傳統(tǒng)單兵作戰(zhàn)的工作方式和模式,從異步的、松散聯(lián)系的各專業(yè)離散設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為同步的、緊密聯(lián)系。
③BIM集成化主要體現(xiàn)在3個(gè)方面
一是設(shè)計(jì)工種的集成。建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師等設(shè)計(jì)工種在同一個(gè)三維信息模型下工作,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù)自身的協(xié)同,減少工種圖紙間的“錯(cuò)、漏、碰、缺”現(xiàn)象,而不僅是制圖標(biāo)準(zhǔn)、文檔管理的傳統(tǒng)協(xié)同。二是設(shè)計(jì)各階段的集成。運(yùn)用BIM,利用參數(shù)化構(gòu)件組成的模型修改,可以省去建筑方案設(shè)計(jì)與后續(xù)設(shè)計(jì)(如初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì))之間繁重的重繪工作,避免設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)脫節(jié),便于根據(jù)實(shí)際工程要求對(duì)原方案的梳理及修改工作。三是設(shè)計(jì)完成后各階段的集成。BIM包含建筑工程從設(shè)計(jì)、使用直至建筑使用周期終結(jié)的所有信息參數(shù),這些信息始終建立在一個(gè)三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)中,業(yè)主、施工單位及政府管理部門都基于這個(gè)統(tǒng)一的模型協(xié)同工作。
在我國(guó)“生產(chǎn)型”設(shè)計(jì)模式為主導(dǎo)的現(xiàn)狀下,從建筑設(shè)計(jì)行業(yè)入手實(shí)施BIM,可以幫助建筑工程的參與者聯(lián)系更加緊密,提高決策的效率和正確性,為項(xiàng)目提供互相協(xié)調(diào)、一致及可運(yùn)算的信息。建筑工程參與者包括業(yè)主、施工單位、政府及其他的相關(guān)管理部門等。施工單位利用BIM的信息技術(shù),可以更好地進(jìn)行施工計(jì)劃,更準(zhǔn)確地進(jìn)行工程造價(jià)的計(jì)算;材料供應(yīng)商,尤其是預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)商,能夠更好地利用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)和虛擬安裝,提高構(gòu)件的生產(chǎn)和安裝水平;政府審批部門利用BIM可以更好、更快地理解設(shè)計(jì)意圖,提高設(shè)計(jì)審批效率;設(shè)施管理部門在工程竣工后得到比傳統(tǒng)竣工圖更詳盡的建筑工程信息,實(shí)施現(xiàn)代化、可視化的設(shè)施管理。BIM在工程項(xiàng)目的協(xié)作范疇內(nèi),對(duì)建筑行業(yè)的主要參與方均產(chǎn)生了積極的影響,它使設(shè)計(jì)在工程的建設(shè)過程中更顯現(xiàn)其主導(dǎo)作用,使工程項(xiàng)目信息得到更好地創(chuàng)建、共享,改變了工程項(xiàng)目的協(xié)作過程,使之更加協(xié)調(diào)、統(tǒng)一。
為有效推動(dòng)BIM技術(shù)在工程建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用,本次論壇建議
· 獲取政策大力扶持。目前,要在中國(guó)推動(dòng)BIM,強(qiáng)力政府扮演的角色絕對(duì)是至關(guān)重要的,對(duì)BIM技術(shù)推廣相應(yīng)的政策扶持完全可以加速BIM在中國(guó)的進(jìn)程。從社會(huì)總成本、總生產(chǎn)效率、節(jié)能環(huán)保、減少碳排放等各大方面來說,BIM的推廣是政府可以做,也是能夠大有作為的工作。
· BIM標(biāo)準(zhǔn)要以我國(guó)工程建設(shè)的需求為基礎(chǔ)。加快BIM標(biāo)準(zhǔn)的研究和編制,通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、通過工程建設(shè)相關(guān)各方的緊密協(xié)作、通過具體工程應(yīng)用的試點(diǎn)不斷加以完善。
· 推動(dòng)軟件產(chǎn)品及BIM資源的發(fā)展。要求各BIM軟件廠商能協(xié)調(diào)配合,在國(guó)家相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)下,加強(qiáng)軟件數(shù)據(jù)可交互性及軟件整合性。盡快解決關(guān)鍵技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)BIM的本土化的廣泛應(yīng)用;由設(shè)備生產(chǎn)商、部件供應(yīng)商、住宅產(chǎn)業(yè)化中預(yù)制件生產(chǎn)商、設(shè)計(jì)企業(yè)及施工企業(yè)對(duì)構(gòu)件庫(kù)平臺(tái)參與共同建設(shè)社會(huì)共享的建筑構(gòu)件庫(kù)平臺(tái)。
· 建立人才和法規(guī)保障機(jī)制。轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)師、工程師對(duì)BIM的片面觀念,培養(yǎng)BIM人才隊(duì)伍,建立BIM資格認(rèn)證機(jī)制。改革現(xiàn)有建筑行業(yè)的機(jī)制,盡快完善建筑行業(yè)規(guī)程及法律責(zé)任界限。
· 抓住高端業(yè)主,調(diào)動(dòng)業(yè)主積極性,充分發(fā)揮業(yè)主對(duì)BIM應(yīng)用的推動(dòng)作用。對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來說,沒有業(yè)主的推動(dòng),設(shè)計(jì)單位一廂情愿也很難促成,國(guó)內(nèi)高端業(yè)主的出現(xiàn)是BIM推行的契機(jī),同時(shí),住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部提出的全裝修房、綠色施工、裝配式住宅、節(jié)能減排、光電建筑一體化等決策的普及和實(shí)施也是很好的推動(dòng)力。