文｜本刊記者 孫璟璐

傳統(tǒng)的建造模式已不再符合可持續(xù)發(fā)展的要求，迫切需要利用以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科技手段，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與跨越式發(fā)展。眼下，BIM技術(shù)也如“互聯(lián)網(wǎng)+”一樣，并不是孤立的應(yīng)用，它跟相關(guān)技術(shù)共同產(chǎn)生作用，最終促進(jìn)建筑業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

今天，我們正經(jīng)歷著一場(chǎng)信息革命，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、BIM、電子商務(wù)等為代表的信息技術(shù)必將從支撐建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展向引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化變革跨越。中國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)就是以互聯(lián)化、集成化、數(shù)據(jù)化、智能化的信息化手段為有效支撐，通過技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，帶動(dòng)企業(yè)與人員能力的提升，最終實(shí)現(xiàn)建造過程、運(yùn)營(yíng)過程、建筑及基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品三方面的升級(jí)。

不可否認(rèn)，建筑業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，仍存在著管理粗放、效率低下、浪費(fèi)較大、能耗過高、科技創(chuàng)新不足等問題。同時(shí)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)步入新常態(tài)，傳統(tǒng)粗放式的高速增長(zhǎng)階段，進(jìn)入高效率、低成本、可持續(xù)的中高速增長(zhǎng)階段。

建筑行業(yè)呈現(xiàn)新趨勢(shì)

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)人一生大約92%的時(shí)間都需要在建筑物內(nèi)度過，或者在建筑物中學(xué)習(xí)、工作，或者在建筑物中生活。總而言之，每個(gè)人一生之中大約只有5%的時(shí)間花費(fèi)在交通基礎(chǔ)設(shè)施上，還有3%左右的時(shí)間在戶外度過。從這些數(shù)據(jù)中可以得到一個(gè)結(jié)論，那就是建筑物以及整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展，對(duì)整個(gè)人類社會(huì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

對(duì)于建筑業(yè)的未來而言，建筑產(chǎn)品本身將是更加綠色、智慧、宜居，綠色也是目前國(guó)家倡導(dǎo)的建筑發(fā)展方向。而要實(shí)現(xiàn)綠色、智慧、宜居的建筑，需要充分利用新一代的信息技術(shù)，使物與物、物與人、人與人之間有更廣泛的互聯(lián)互通，讓人們對(duì)其有更透徹的感知，讓建筑及基礎(chǔ)設(shè)施有更深入的智能化，打造“智慧、綠色、宜居”的產(chǎn)品，使人們生活和工作的環(huán)境更美好。

同時(shí)，建造的過程實(shí)也要進(jìn)行升級(jí)，在這一過程中新型建筑工業(yè)化則是一個(gè)很好的手段，也是信息化、工業(yè)化兩化融合一個(gè)關(guān)鍵舉措，它可以更好地支撐整個(gè)建造過程的發(fā)展。目前建筑施工環(huán)節(jié)的不少工藝流程都要靠工人現(xiàn)場(chǎng)完成，受人為因素、環(huán)境影響較大，這是導(dǎo)致質(zhì)量通病難以根治的重要因素。如果工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)，或許能給這個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)帶來些改變。

廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司研究院副院長(zhǎng)劉剛暢想到：“未來建筑業(yè)尤其是施工現(xiàn)場(chǎng)上也許會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)場(chǎng)景，整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)中幾乎沒有工人，現(xiàn)場(chǎng)中更多的是機(jī)器人，相關(guān)負(fù)責(zé)人可以在指揮室中進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度。同時(shí)，所有的實(shí)體建筑還有一個(gè)基于建筑信息模型構(gòu)建的數(shù)字建筑，設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)以及業(yè)主都可以在建筑信息模型中對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)、指揮生產(chǎn)直至建筑最終建成?！?/p>

建筑業(yè)的發(fā)展離不開企業(yè)和各方主體人員的共同努力，通過建筑產(chǎn)品的升級(jí)以及建造過程、運(yùn)維過程的升級(jí)，促進(jìn)組織和人員能力的升級(jí)。其中組織方面包括了企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展模式、管理模式和技術(shù)潮流，要進(jìn)行一系列的變革，包括設(shè)計(jì)能力、生產(chǎn)能力、施工能力和管理能力。通過重點(diǎn)培育和發(fā)展一批產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大、帶動(dòng)能力強(qiáng)的龍頭企業(yè)，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，建立和完善符合建筑工業(yè)化要求的技術(shù)體系和管理模式。人員層面則需要努力提升工程管理和服務(wù)質(zhì)量，激發(fā)人才活力，提升人才隊(duì)伍質(zhì)量，打造既懂工程管理又熟知海外工程當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)、文化、法律、稅收、政策、商務(wù)等國(guó)際化復(fù)合人才；加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)人才的培養(yǎng)，加大對(duì)歐美技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和中外標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析，在適當(dāng)?shù)牡貐^(qū)市場(chǎng)推動(dòng)中國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范“走出去”，提升企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)方面的話語權(quán)。要引導(dǎo)農(nóng)民工在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中同步轉(zhuǎn)型為產(chǎn)業(yè)工人。

實(shí)際上，上述所有內(nèi)容最終都離不開信息化，離不開以信息化或者信息技術(shù)為代表的科技手段，可以說信息化是關(guān)鍵支撐的手段，它是帶動(dòng)和引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的革命性力量。而在信息化領(lǐng)域還包括很多關(guān)鍵技術(shù)，例如BIM、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算等。在這些前沿技術(shù)中心，唯獨(dú)BIM技術(shù)可以陪伴建筑業(yè)走的更遠(yuǎn)，并為整個(gè)建筑業(yè)帶來深刻變革。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，也必將推動(dòng)建筑業(yè)進(jìn)入革命性的時(shí)代，BIM技術(shù)也被認(rèn)為是繼CAD之后，建筑領(lǐng)域第二次科技革命。

猶如互聯(lián)網(wǎng)大潮正在顛覆和改變著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和人們的衣食住行，BIM浪潮也在顛覆和改變著建筑業(yè)。BIM技術(shù)作為促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的重要技術(shù)手段，它的應(yīng)用與推廣將為建筑業(yè)的科技進(jìn)步與轉(zhuǎn)型升級(jí)產(chǎn)生無可估量的影響。同時(shí)也為企業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益，大大提高建筑工程管理的集成化程度和交付能力，使工程的質(zhì)量和效率顯著提高，減少返工，減少浪費(fèi)，提高效率。

劉剛表示：“從BIM自身的屬性來看，模型是一個(gè)載體，在模型中有很多信息和數(shù)據(jù)，這些信息數(shù)據(jù)貫穿建筑物的全生命周期，無形之中形成了一個(gè)極致化的管理環(huán)境，在這種極致化管理環(huán)境之中，基于數(shù)字化建筑，可以有效的形成協(xié)同工作和協(xié)同建設(shè)?！?/p>

從BIM概念的提出到今天，已經(jīng)有十幾年的時(shí)間，BIM應(yīng)用在建筑業(yè)也表現(xiàn)出新的變化和發(fā)展趨勢(shì)。目前，從BIM技術(shù)實(shí)踐中可以看出，單純的BIM應(yīng)用越來越少，更多的是將BIM技術(shù)與其他專業(yè)技術(shù)、通用信息化技術(shù)、管理系統(tǒng)等集成應(yīng)用，以期發(fā)揮更大的綜合價(jià)值，因此，BIM應(yīng)用呈現(xiàn)出“BIM+”的特點(diǎn)，“BIM+”應(yīng)用特點(diǎn)包括五個(gè)方面：一是多階段應(yīng)用，即從聚焦設(shè)計(jì)階段應(yīng)用向施工階段深化應(yīng)用延伸；二是集成化應(yīng)用，即從單業(yè)務(wù)應(yīng)用向多業(yè)務(wù)集成應(yīng)用轉(zhuǎn)變；三是多角度應(yīng)用，從單純技術(shù)應(yīng)用向與項(xiàng)目管理集成應(yīng)用轉(zhuǎn)化；四是協(xié)同化應(yīng)用，即從單機(jī)應(yīng)用向基于網(wǎng)絡(luò)的多方協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)變；五是普及化應(yīng)用，即從標(biāo)志性項(xiàng)目應(yīng)用向一般項(xiàng)目應(yīng)用延伸。

“BIM+”助力建筑行業(yè)新發(fā)展

對(duì)于一些改擴(kuò)建項(xiàng)目而言，很多建筑物本身造型獨(dú)特，如果單純用手工建模將非常麻煩。這時(shí)可以利用三維激光掃描儀，能夠有效的復(fù)原實(shí)際模型，同時(shí)還可以把模型跟周邊的實(shí)際場(chǎng)景和環(huán)境進(jìn)行融合、模擬。以玉佛寺項(xiàng)目為例，玉佛寺屬于歷史保護(hù)建筑，項(xiàng)目開動(dòng)之前，利用三維激光掃描技術(shù)精確、快速、完整的特點(diǎn)，對(duì)玉佛寺所有殿堂內(nèi)外進(jìn)行三維激光掃描測(cè)繪，生成三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型。隨后將三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入Revit 軟件中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、拼接、色彩附著，并通過捕捉點(diǎn)直接繪制生成幾何模型。根據(jù)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)還原生成的三維模型最大程度上接近真實(shí)。

周邊環(huán)境也是虛擬場(chǎng)景構(gòu)建的一部分，與玉佛寺有著密切的關(guān)系，周邊的路網(wǎng)情況、建筑布局、地勢(shì)起伏、匯水范圍、視線遮擋、人員流線分布均是玉佛寺修繕設(shè)計(jì)必須考慮的因素。

上海玉佛禪寺修繕與改擴(kuò)建工程具有較高的復(fù)雜性、專業(yè)性，包含修繕、新建，以及建筑方案、規(guī)劃、消防、消除公共安全隱患和環(huán)境整治等各個(gè)方面。通過BIM技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)集成應(yīng)用，完成虛擬場(chǎng)景構(gòu)建、虛擬施工過程模擬以及交互式場(chǎng)景漫游，以確保工程在各個(gè)階段良好的可控性，同時(shí)保持與各專業(yè)之間緊密的聯(lián)系及反饋機(jī)制。項(xiàng)目運(yùn)用BIM 技術(shù)為各專業(yè)提供精準(zhǔn)的可視化模型，并將BIM技術(shù)拓展到與建設(shè)工程全過程相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域（施工、管理、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等），在同一個(gè)平臺(tái)下構(gòu)建綜合信息模型，這是在BIM 技術(shù)平臺(tái)上結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)古建筑修繕與改擴(kuò)建全過程服務(wù)的一次創(chuàng)新性嘗試。

激光掃描儀與BIM相結(jié)合也可以對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生變革。上海中心大廈機(jī)電管線施工完畢后進(jìn)行竣工驗(yàn)收，鑒于工期緊張，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，因而施工檢查任務(wù)繁重。3D掃描實(shí)施團(tuán)隊(duì)在保證精度的情況下，進(jìn)行3D激光掃描并建立真實(shí)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工情況的3D模型，通過與原始設(shè)計(jì)模型進(jìn)行比對(duì)，得出偏差分析報(bào)告，從而起到高效、精確的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況校對(duì)的效果。

此外，將BIM與智能型全站儀進(jìn)行集成，通過軟件與硬件的整合把 BIM模型帶入施工現(xiàn)場(chǎng)，使BIM模型中的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)能夠驅(qū)動(dòng)智能型全站儀進(jìn)行測(cè)量，將BIM技術(shù)實(shí)實(shí)在在的融入了施工過程中。以深圳平安金融中心項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目位于深圳市福田中心區(qū)。項(xiàng)目機(jī)電安裝部分專業(yè)種類多，系統(tǒng)復(fù)雜，施工精度要求高。項(xiàng)目采用了基于BIM平臺(tái)智能型全站儀指導(dǎo)機(jī)電管線安裝施工，以塔樓現(xiàn)場(chǎng)放樣為例，完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層主要風(fēng)管放樣及支吊架固定過程，利用傳統(tǒng)方法需要4名工人工作7個(gè)工作日。利用該方法，只需要2名工人工作3個(gè)工作日即可完成，大大提高了施工精度和施工效率。

“BIM+”促進(jìn)建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

以BIM為核心的技術(shù)應(yīng)用會(huì)促進(jìn)建筑行業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和升級(jí)。對(duì)此，劉剛表示：“比如說BIM和建筑工業(yè)化的融合實(shí)際上就是對(duì)整個(gè)建造模式、生產(chǎn)模式的顛覆，也是一個(gè)有效的關(guān)鍵舉措。傳統(tǒng)的建筑工業(yè)化是不夠的，必須配合應(yīng)用以BIM為核心的信息技術(shù)?！?/p>

在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段，生產(chǎn)信息管理子系統(tǒng)從中心數(shù)據(jù)庫讀取構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)以及用于構(gòu)件生產(chǎn)的基礎(chǔ)信息，同時(shí)將每個(gè)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程信息、質(zhì)量檢測(cè)信息返回記錄在中心數(shù)據(jù)庫中。在現(xiàn)場(chǎng)施工階段，基于BIM模型對(duì)施工方案進(jìn)行仿真優(yōu)化，通過讀取中心數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，可以了解預(yù)制構(gòu)件的具體信息（重量、安裝位置等），方便施工，同時(shí)在構(gòu)件安裝完成后，將構(gòu)件的安裝情況返回記錄在中心數(shù)據(jù)庫中。

除此之外，BIM和3D打印技術(shù)的融合也是目前行業(yè)內(nèi)比較前沿的應(yīng)用。目前，3D打印在個(gè)別行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)用，而在建筑業(yè)則還是停留在實(shí)驗(yàn)和試點(diǎn)研究階段，但可以預(yù)見，在不久的將來，它作為一種新的科技力量，將會(huì)為整個(gè)行業(yè)帶來一些顛覆。

劉剛表示：“3D打印建筑物工期短、成本低，節(jié)能環(huán)保：現(xiàn)在建造房屋的成本，主要有材料、人工和浪費(fèi)三部分。而通過3D打印，可以以更低的造價(jià)、更快的工期造好房子，3D打印的原材料多來源于建筑垃圾、工業(yè)垃圾等，可以就地取材，通過技術(shù)處理、加工、分離，使之成為3D打印建筑的原材料，避免了沙子、石子等材料的運(yùn)輸。而且，3D打印建筑不產(chǎn)生任何揚(yáng)塵，也不產(chǎn)生建筑垃圾。”

以BIM為核心的信息技術(shù)，能夠促進(jìn)建筑行業(yè)管理模式變革、創(chuàng)新。從建筑業(yè)的發(fā)展過程來看，之前很多改革更多從管理機(jī)制和流程體系的變革開始，但是實(shí)際上，目前整個(gè)行業(yè)大的發(fā)展趨勢(shì)是技術(shù)驅(qū)動(dòng)管理的革新，倒逼整個(gè)行業(yè)的重新梳理和洗牌。

可以說，建筑行業(yè)不僅需要BIM技術(shù)，更需要BIM技術(shù)與項(xiàng)目管理和其他信息技術(shù)進(jìn)行融合。總結(jié)來說，BIM的發(fā)展和應(yīng)用不能等也不能急。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，需要利用好BIM技術(shù)，通過信息技術(shù)創(chuàng)建筑產(chǎn)業(yè)一個(gè)的新生態(tài)，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展。