摘要:建筑信息化模型技術(shù)是一種新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式,對于促進工程建設(shè)實現(xiàn)信息化具有重要的作用。我國新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式面臨普及程度低、研究投資力度小、企業(yè)缺乏強烈的外部革新動機等困難,推進建筑信息化模型技術(shù)的應(yīng)用,需要發(fā)揮自身優(yōu)勢、加大研發(fā)投入的力度和完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:建筑信息化模型建筑工業(yè)化實施途徑
當(dāng)前,我國仍以傳統(tǒng)模式生產(chǎn)建筑產(chǎn)品,建筑領(lǐng)域工業(yè)化生產(chǎn)的水平與發(fā)達國家相比有較大差距。充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢,提升現(xiàn)代建筑產(chǎn)品制造水平,推進新型建筑工業(yè)化,對提高施工效率,提升建筑品質(zhì),降低工程造價,促進節(jié)能環(huán)保,實現(xiàn)低碳施工以及實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必將提供有力地支撐。
一、建筑信息化模型技術(shù)的內(nèi)涵和運作體系
(一)建筑信息化模型的內(nèi)涵
建筑信息化模型(Building Information Modeling,簡稱BIM)是以三維數(shù)字的形式展示工程項目中每個對象的內(nèi)在成分和外在特征的工程技術(shù)。利用BIM的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等五大特點,可將信息技術(shù)應(yīng)用于項目的全生命周期過程中,使得建筑工業(yè)化的優(yōu)勢大大提升,從而使工程建設(shè)真正實現(xiàn)信息化。與傳統(tǒng)模式相比,基于BIM技術(shù)的新型建筑工業(yè)化的生產(chǎn)模式具有四大特性。
一是生產(chǎn)過程的可模擬性。BIM模型可提供工程項目全壽命周期的過程模擬,建筑工業(yè)化生產(chǎn)的每項施工效果都可以提前預(yù)覽。二是施工裝配的高效性。建筑工業(yè)化的施工本身具有快速、安全、低能耗的特點,BIM模型的裝配模擬強化了其過程管理,大大提高了施工效率。三是規(guī)范設(shè)計的準(zhǔn)確性。建筑工業(yè)化設(shè)計可產(chǎn)生大量標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范且重復(fù)的數(shù)據(jù),將其導(dǎo)入BIM模型,有利于促進工業(yè)化建筑的規(guī)范設(shè)計。四是建設(shè)成本的可控性?;贐IM模型的建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式,其過程可實現(xiàn)透明化,各階段中各項費用信息一覽無遺,增強了成本的可控制性。
(二)建筑信息化模型運作體系
一是基于BIM技術(shù)的物流管理系統(tǒng)。在項目全壽命周期內(nèi)的各個階段,BIM技術(shù)在物料追蹤中具有一定的潛力。通過建立一個由精益思想和實踐經(jīng)驗支撐的實時觀測平臺,能把物流、資金流和信息流統(tǒng)一起來,使工程的供應(yīng)鏈管理受益。二是基于BIM技術(shù)的施工協(xié)調(diào)系統(tǒng)。在項目實施階段,BIM技術(shù)與增強現(xiàn)實技術(shù)(AR)相結(jié)合,可以將數(shù)字信息融入于物理構(gòu)件中,從而把BIM技術(shù)擴展到施工現(xiàn)場,為項目管理者呈現(xiàn)虛擬的施工情況。三是基于BIM技術(shù)的設(shè)施管理系統(tǒng)。在使用階段,可通過BIM技術(shù)進行設(shè)施管理。當(dāng)建筑中采用BIM技術(shù)和GIS進行信息提取、轉(zhuǎn)換和下載時,幾何信息可以從相關(guān)屬性中被分離出來,使所需的數(shù)據(jù)得到有效的整合,從而成為支撐BIM與GIS相結(jié)合的設(shè)施管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
二、我國應(yīng)用建筑信息化模型面臨的障礙
(一)BIM技術(shù)應(yīng)用在我國的普及程度低
目前,我國工業(yè)化建筑在全部在建建筑中的比例僅在3%—5%左右。據(jù)一項調(diào)查顯示,我國大約有68%的設(shè)計人員了解BIM技術(shù),還有相當(dāng)一部分比例的設(shè)計人員從對BIM技術(shù)絲毫不了解,而使用過BIM技術(shù)的設(shè)計人員不到4%。建筑工業(yè)化思想與BIM技術(shù)在我國應(yīng)用的普及程度相當(dāng)?shù)汀S纱丝梢?,雖然新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式具有絕對優(yōu)勢,但在我國的普及依然存在著相當(dāng)大的距離。
(二)國內(nèi)對BIM技術(shù)的研究投資力度小
由于BIM被引進我國的時間不長,國內(nèi)對于BIM技術(shù)的研究力度較小。目前,僅有中國建筑研究院等科研機構(gòu),同濟大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校以及魯班、廣聯(lián)達等企業(yè)致力于BIM應(yīng)用的研究。盡管通過他們的努力在一定程度上推進了我國建筑業(yè)引入BIM技術(shù)的進程,但還遠遠不夠。目前,制約BIM技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的最大難題,是政府的重視程度不夠,缺少給這些科研機構(gòu)、高校及企業(yè)研發(fā)經(jīng)費的支持,不足以推進BIM技術(shù)研究與發(fā)展。
(三)企業(yè)缺乏強烈的外部革新動機
由于BIM應(yīng)用的前期研發(fā)投入較大,在BIM技術(shù)的普及程度較低的時期,率先進行變革的收益較大,然而相對的投入也較大。而且對于大多數(shù)企業(yè)尤其是中小企業(yè)來說,選擇將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑生產(chǎn)還面臨著革新失敗的風(fēng)險,而將BIM技術(shù)運用于建筑工業(yè)化對他們更是一種極大的挑戰(zhàn),沉重的革新資金成本成為阻礙企業(yè)進行新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的革新的不利因素。此外,BIM的優(yōu)勢更多地在于其被運用于建筑工程的全壽命周期,當(dāng)中涉及了諸多的利益相關(guān)者,單單是個別參與方在部分環(huán)節(jié)運用了BIM技術(shù),不能充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢,甚至?xí)驗樵O(shè)計與實施的新舊技術(shù)銜接不當(dāng)而導(dǎo)致技術(shù)失誤。因此,大多數(shù)企業(yè)更傾向于選擇原有的建筑生產(chǎn)方式,寧愿犧牲成本與進度,也不愿“大動干戈”進行變革。
(四)缺乏基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)
建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的發(fā)展不能缺少建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系,我國目前雖然有工業(yè)化建筑的標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù),但是強制該參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)實行的規(guī)定卻遲遲沒有出臺,行業(yè)內(nèi)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)也未能統(tǒng)一。然而,一旦建筑行業(yè)運用了BIM技術(shù),對于建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的依賴更為明顯,預(yù)制組件之間的接口集成對預(yù)制組件尤其是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有了更高的要求。在BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)缺乏的情況下,整個預(yù)制組件生產(chǎn)行業(yè)就無法實現(xiàn)協(xié)調(diào)與統(tǒng)一,也不能對預(yù)制組件的規(guī)范生產(chǎn)與市場秩序提供有效監(jiān)督。
(五)相關(guān)的法律法規(guī)不完善
在我國,與BIM技術(shù)運用相關(guān)法律法規(guī)的不完善,嚴重影響了BIM技術(shù)的推廣運用。相比于傳統(tǒng)的建設(shè)生產(chǎn)模式,新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式不僅項目中的各個參與方工作內(nèi)容發(fā)生了變化,存在的不確定因素增多,出現(xiàn)不同糾紛和爭端情況的可能性也更大,但我國目前未向工程項目提供規(guī)范的合同范本,也未對此出臺相關(guān)的法律法規(guī)進行規(guī)范。此外,政府對于知識產(chǎn)權(quán)的保護力度和對于盜版軟件的打擊力度過小,僅依靠各企業(yè)在建設(shè)中的互相監(jiān)督遠遠不夠,這一現(xiàn)實極大地影響了企業(yè)的創(chuàng)新動力。
三、應(yīng)用BIM技術(shù)推動新型建筑工業(yè)化發(fā)展的對策建議
(一)把握時代機遇,發(fā)揮自身優(yōu)勢
我國應(yīng)以“中國制造2025”戰(zhàn)略計劃為依托,快速發(fā)展新型建筑工業(yè)化。建筑業(yè)作為特殊的制造業(yè),且中國作為全球最大的建筑市場之一,應(yīng)該把握機會,使我國在建筑工業(yè)化與建筑信息化方面也走在世界前列,也為“中國制造2025”的實現(xiàn)提供強大推動力。同時,隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略的提出,為國內(nèi)的施工企業(yè)走出國門承攬國際工程提供了機遇,也為基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的發(fā)展提供了全面落實與推廣的平臺。應(yīng)該利用這個契機,發(fā)揮該生產(chǎn)模式的建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件生產(chǎn)工廠化、施工安裝裝配化、生產(chǎn)經(jīng)營集成化、項目生產(chǎn)集成化五大優(yōu)勢,建設(shè)出一批高效率、高質(zhì)量的項目,既能為國內(nèi)的過剩產(chǎn)能提供出路,又能加速我國建筑工業(yè)化的發(fā)展,提高國內(nèi)施工企業(yè)的信息化水平和整體實力。
(二)加大建筑業(yè)技術(shù)研發(fā)投入的力度
目前科研機構(gòu)對BIM及建筑工業(yè)化的研究難以長期持續(xù)和建筑企業(yè)缺乏改革的動力,究其根源,主要是由于BIM和建筑工業(yè)化的前期研究需要大量投資。因此,國家應(yīng)增加對建筑業(yè)先進技術(shù)研發(fā)的投資,增加政府對科研機構(gòu)和高校的科研經(jīng)費,加強BIM產(chǎn)品等技術(shù)成果的輸出,加大政府對BIM成果的宣傳與推廣的力度,培養(yǎng)一批大型企業(yè)成為行業(yè)中技術(shù)創(chuàng)新的榜樣,形成示范效應(yīng),帶動企業(yè)采用新型建設(shè)模式,加快追趕技術(shù)強國的步伐,盡快改善我國BIM技術(shù)落后的局面。
(三)完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
要建立起規(guī)范化生產(chǎn)建設(shè)的框架,必須完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。為了避免采用新型建筑工業(yè)化的生產(chǎn)模式的工程項目無標(biāo)準(zhǔn)可依的混亂現(xiàn)象,相關(guān)部門應(yīng)完善新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和BIM應(yīng)用的統(tǒng)一規(guī)范。此外,還需要提供基于BIM技術(shù)的新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)的實施指南和合同范本,并盡快完善相應(yīng)的法律法規(guī),加強對BIM技術(shù)安全性、真實性和可靠性及知識產(chǎn)權(quán)的研究,為工程實施和后期糾紛的處理提供保障,真正實現(xiàn)有理可據(jù),有法可依。
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(龍春,青海民族大學(xué)。)