美國對建筑行業(yè)近年來的發(fā)展做了一個統(tǒng)計(圖1),對1964年到2003年建筑業(yè)的發(fā)展做了一系列分析,圖中藍(lán)色部分代表產(chǎn)業(yè)的分析水平,統(tǒng)計顯示從1964年到2003年是上升階段,紅色部分代表處于邊緣點,可以看出它的水平是在不斷下降。這個數(shù)據(jù)是不是真的?理論上來說它確實是正確的,實際上看到這樣一張圖,就可以看到建筑行業(yè)目前存在的差距,也就理解了建筑行業(yè)為什么需要一系列信息技術(shù)。
圖2也是美國的一個統(tǒng)計數(shù)據(jù),它是建筑行業(yè)從業(yè)人員的平均工資水平,統(tǒng)計顯示從2006年到2008年工資水平在不斷地上升,但當(dāng)遇到金融危機(jī)時工資水平下降,目前已經(jīng)是處于歷史的最高點,但是還沒有完全恢復(fù)到最高點。工資水平還沒有達(dá)到歷史最高點有多方面因素,施工行業(yè)整體人力成本在不斷地上升是原因之一,同時建筑施工行業(yè)也面臨一些挑戰(zhàn),多種原因需要建筑施工行業(yè)做一些改變。
圖1
圖2
BIM技術(shù)經(jīng)過十多年的發(fā)展,目前有很多解釋和概念產(chǎn)生,很多人會認(rèn)為BIM等同于三維邏輯。廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司副總裁袁正剛認(rèn)為:“這種認(rèn)識肯定是錯誤的,這種認(rèn)識并不是三維邏輯的目的,三維邏輯不是展示好看,而是想真正的解決工作問題,解決核心的應(yīng)用問題,這一點才是BIM的價值。”因此,簡單來說,BIM是一個動詞也是一個過程,是本質(zhì)的變化過程。
想要更深層理解BIM,就要明白BIM的真正價值。實際上BIM可以削減項目和施工過程中的錯誤,因為里面包含了邏輯跟信息,三維只是一個幾何,但是BIM除了幾何之外還有很多成本的信息、工序的信息、做法的信息等,所有的這些信息都是對的范圍。
BIM的真正目的實際上還是為了設(shè)計、運(yùn)維階段,在BIM剛開始發(fā)展的時候,實際上有ABC這樣一個詞,但很少有人在講ABC都在講BIM,這是因為BIM更被大家認(rèn)可,同時,它把ABC領(lǐng)域核心的問題抓住了,比如怎么去建構(gòu)才能做到ABC。當(dāng)然這些本質(zhì)問題還是要去做虛擬的設(shè)計?;谶@樣理解,我們就知道BIM除了三維,除了可視化之外可以做很多的事情。
BIM的真正價值有以下幾個方面,首先,在工程建設(shè)中需要把制造業(yè)的很多理論應(yīng)用到建筑行業(yè)來,這樣的話可以節(jié)省時間,針對BIM有很多步驟,像主體一體化,BIM真正可以幫助達(dá)到建筑建造的這樣一個物體。
第二個是檢驗,檢驗方面在應(yīng)用BIM之前很多東西是很難想象的,二維的時候要有很專業(yè)的人員,從二維圖紙看到三維的東西,在如今的三維模型中,可以看到建成的項目也就是一個實物。由于建筑邏輯跟實物不是完全一一對應(yīng)的關(guān)系,這樣一個邏輯使前期很多問題都可以提前發(fā)現(xiàn),同時,一些配備檢查應(yīng)用從可視化的角度去發(fā)現(xiàn)很多問題,這個也是BIM使用之后帶來的好處。袁正剛介紹:“以工程檢查為例,在二維的時有些專業(yè)不能涉及,但是建筑項目本身是很多專業(yè)結(jié)合在一起,這樣一來就很難發(fā)現(xiàn)問題,一些碰撞方面的問題也無從下手。有了三維的話,可以利用計算機(jī)自動的發(fā)現(xiàn)若干問題,這對于項目的提煉也會帶來很多提升。”
在成本方面,目前沒有一個很權(quán)威的統(tǒng)計來說明利用BIM技術(shù)到底可以節(jié)省多少成本,但可以從一些實際案例中一窺究竟。斯坦福大學(xué)曾經(jīng)羅列了一些2005年到2007年的實際項目,并從以下幾個方面進(jìn)行了分析,第一個就是BIM的投入,第二個就是應(yīng)用BIM帶來的直接成本節(jié)省,第三個就是BIM產(chǎn)生的應(yīng)用,還有最后是一個是BIM的ROA投資回報率。單看直接節(jié)省成本這一部分,一些項目獲得了26倍的回收率,最少的也是在2倍左右,還有的達(dá)到了三百多倍。所以對BIM來說各種項目回報是不一樣的。但是從整體來看都是正回報,不是負(fù)回報,這是BIM對成本方面的一個價值。
目前,BIM全生命周期的應(yīng)用在國內(nèi)還太多,功能比較單一。2012年麥肯錫公司做了一個統(tǒng)計報告,報告顯示,有71%的項目在使用BIM,2007年這一數(shù)據(jù)是28%,2009年是49%。以前做一個項目,很多時候是設(shè)計團(tuán)隊主要參與,一些很重要的問題在建造過程中發(fā)現(xiàn)不了,只有在項目交付的時候才會發(fā)現(xiàn)一些問題。此外,一些理念存在于設(shè)計師的腦海中,這些理念必然涉及到很多細(xì)節(jié),而這些細(xì)節(jié)問題只有到項目應(yīng)用的時候才知道它涉及到很多問題。袁正剛對記者說:“因為我們的BIM模型實際上剛開始還是不太完整的,如果說像現(xiàn)在設(shè)計完整的話,就可以在前期發(fā)現(xiàn)所有的問題,所以設(shè)計了BIM的模型就可以讓我們更多的使用者參與進(jìn)來,讓BIM帶來更多的實際效益。”
當(dāng)然,對于BIM也存在一些誤解,BIM是建筑的應(yīng)用,作為一個BIM團(tuán)隊,如果這個團(tuán)隊里面只有建筑工程師沒有其他任何人,這就是對BIM的一個很大誤解,如此會造成只看到投入沒有看到產(chǎn)出。此外,BIM不僅可以可視化,而且可以與流程緊密結(jié)合。BIM怎樣與設(shè)計、施工相結(jié)合是目前工程建設(shè)行業(yè)要更多考慮的問題。更為重要的是,BIM不像傳統(tǒng)的軟件應(yīng)用只要購買軟件并使用就可以了,實際上,創(chuàng)建了模型之后對它進(jìn)行多次應(yīng)用,這樣的話才能把BIM的作用充分發(fā)揮出來。
目前,很多建筑施工企業(yè)有項目管理系統(tǒng),用系統(tǒng)對成本、進(jìn)度、質(zhì)量等進(jìn)行管控,BIM的應(yīng)用并不是不需要人員,意味著企業(yè)項目管理部門就可以不要,BIM實際上是對項目管理的一個重要補(bǔ)充,起到一個支持作用。以前企業(yè)利用項目管理系統(tǒng)要得到一個數(shù)據(jù)很困難,需要的時間也很長,現(xiàn)在有了BIM這些數(shù)據(jù)可以更快的得到。總而言之,BIM的價值體現(xiàn)在四個方面,一是工作效率提高;二是建筑質(zhì)量提高;三是成本節(jié)約;四是便于管理。
BIM應(yīng)用有三個層次,第一個層次是BIM方案,很多產(chǎn)品要有整合,但有些業(yè)務(wù)問題沒有現(xiàn)成的產(chǎn)品,因此,還要做一些二次開發(fā)或者是定制,這是BIM方案。第二個層次是通用化,有些產(chǎn)品直接拿來了就可以用,可以有效的變成成品。第三層次是定制服務(wù),對于一個企業(yè)來說剛開始用BIM的時候,很多東西還不清楚,那就可以選擇定制服務(wù)量身定做BIM方案。
BIM方案可以從項目開始到運(yùn)維,每個階段會存在很多應(yīng)用,這些應(yīng)用相互之間也有一些關(guān)聯(lián),可以把所有這些軟件關(guān)聯(lián)起來,以BIM為核心,建立以削弱成本的運(yùn)維為主線。袁正剛具體介紹到:“運(yùn)維是BIM服務(wù)器的核心,運(yùn)用服務(wù)器建模包括在修理階段,在修理過程當(dāng)中還有很多的模型需要去建或者做更改,但是它只是一個輸入,用戶最關(guān)注的是成本、質(zhì)量等等方面。對于企業(yè)來說不需要每個企業(yè)都去上這樣一個完整的方案,可以從其中挑選一些對于企業(yè)來說影響最大的,效益最大的,分步驟去上?!?/p>
目前工程建設(shè)行業(yè)內(nèi)最關(guān)心的問題就是設(shè)計階段的模型怎么應(yīng)用到下一階段。舉例來說,原始模型和三維軟件的模型,這些模型實際上是完全一樣的,不同的模型圖標(biāo)注著不同的編號,這里面還有隱藏的一些屬性以及分類的標(biāo)準(zhǔn)編號,這些都可以調(diào)用。在將BIM模型從設(shè)計階段導(dǎo)入施工階段的流程中,目前比較常用的做法是通過一個插件、一個接口達(dá)到BIM軟件里面,同時更好的結(jié)合起來,從而打通BIM在各個階段的傳遞流程。
標(biāo)準(zhǔn)軟件方面,首先是設(shè)計類,以前的設(shè)計軟件在二維的時候更多的是表達(dá)形狀和尺度關(guān)系,現(xiàn)在有了三維模型,從建筑本身的幾何去看可以考慮的更多。袁正剛表示:“對于這個形狀的設(shè)計剛開始有一些概念,像鳥巢可以模擬這種鳥巢本身的形狀或者是一些物體的形狀,這樣的一些模擬、處理現(xiàn)在BIM軟件也可以去幫你做這樣的事情?!痹O(shè)計軟件通過改變不同的參數(shù)就可以生成不同的形狀,然后再去作對比、分析,所以說BIM軟件是一個輔助化的特別工具,可以真正的輔助思考并做現(xiàn)實的決策。
在施工準(zhǔn)備階段很重要的一個就是場地布置。以前,相關(guān)人員對于場地布置不太重視,實際上場地布置對整個施工進(jìn)度的影響以及施工過程的安排都很重要,對于施工場地的規(guī)范、規(guī)范的位置、數(shù)量都有很大的影響。利用三維的BIM軟件進(jìn)行場地布置,使用起來跟二維一樣簡單,但是效果是三維的,這里面可以更直觀、更容易的查看位置是否合理,同時可以在這個場地、工地本身的算量做一些分析。
BIM服務(wù)有幾個方面,一是鑒別服務(wù),必須要又模型。還有很重要有咨詢模型,工程怎么樣跟成本緊密結(jié)合并實施,取決于應(yīng)用軟件和BIM模型的運(yùn)行。此外,還有實施服務(wù),如果對比較大型的項目想做的更深入,哪些產(chǎn)品或者是哪些方案有一些不足,可以利用BIM的實施服務(wù)。
以廣州某項目為例,該項目比較完整應(yīng)用了針對施工方的BIM解決方案,同時做了很多跟業(yè)主的結(jié)合,同時也和成本合同、勞務(wù)資料等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,此外,也利用BIM技術(shù)做了很多實際的應(yīng)用。當(dāng)然,當(dāng)企業(yè)真正去做BIM的時候,還會有一些挑戰(zhàn),并不是一帆風(fēng)順的,這是因為對于新的知識都會有這樣一個過程。
眼下,BIM面對的主要挑戰(zhàn)主要有四個方面。第一個是軟件的投入和成本。以前傳統(tǒng)軟件做不到的需要購買新的的軟件,并通過學(xué)習(xí)才能實現(xiàn),這一過程肯定需要投入成本。第二個是對于軟件工作的流程和標(biāo)準(zhǔn),因為BIM從設(shè)計階段到招投標(biāo)再到施工階段,每個不同的環(huán)節(jié)都需要有一些標(biāo)準(zhǔn)。第三個是工作習(xí)慣的改變。第四個是變革的陣痛。企業(yè)要想發(fā)展,從業(yè)人員要想提升自身素質(zhì),變革是必須的,因此,對于BIM來說前途是光明的,但是過程當(dāng)中肯定會有一些小的痛苦和挑戰(zhàn),這些都是我們必須要去面對的。