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融·創——前瞻未來(lái)——第一屆BIM技術高(gāo)峰論壇演講精選

發布日期:2019-11-04 浏覽次數:12404

我國BIM研究應用(yòng)進展與發展展望

      “十一五”以來(lái),BIM理(lǐ)念在建築業逐步深入人(rén)心,BIM的(de)重要性和(hé)意義在行業已得(de)到共識,被作爲支撐行業産業升級的(de)核心技術重點發展。通(tōng)過不斷研發、試點示範應用(yòng)和(hé)推廣,我國BIM發展至今,應用(yòng)環境已初步成熟,BIM普及應用(yòng)條件已經具備。但是,我國BIM應用(yòng)發展不均衡,總體水(shuǐ)平上還(hái)有待提高(gāo),特别是還(hái)未掌握核心基礎軟件技術。

      我國BIM技術應用(yòng)現狀主要表現爲以下(xià)幾方面:一是關鍵技術專項研究持續深入,二是行業技術政策不斷推進,三是國家BIM标準正在編制完善,四是設計領域應用(yòng)BIM推動協同設計發展,五是施工領域正在從技術應用(yòng)到綜合應用(yòng)深入,六是“雲+網+端”的(de)應用(yòng)模式正在逐步形成,七是“智慧工地”迅猛增長(cháng)。

      探索中前進

      在設計領域,應用(yòng)BIM推動協同設計發展。串行的(de)“抛過牆式”設計容易帶來(lái)“錯漏碰缺”、效率低下(xià)等弊端,部分(fēn)設計企業信息化(huà)應用(yòng)處于“集成應用(yòng)與協同設計管理(lǐ)”的(de)初步協同階段。個(gè)别設計企業處于“基于BIM的(de)集成與協同”高(gāo)級協同階段。目前應用(yòng)較多(duō)的(de)BIM協同是專業協同、空間協調,以避免模型數據的(de)重複錄入。

      在施工領域,BIM應用(yòng)正在逐步深入,“雲+網+端”的(de)應用(yòng)模式正在逐步形成。在過去幾年的(de)發展過程中,施工BIM應用(yòng)還(hái)是以單項任務爲主要應用(yòng)方式。随著(zhe)技術的(de)不斷成熟,BIM逐漸成爲解決包括成本管理(lǐ)、進度管理(lǐ)、質量管理(lǐ)等項目管理(lǐ)問題的(de)有效手段之一,其應用(yòng)重心也(yě)從單點技術應用(yòng)向項目管理(lǐ)應用(yòng)方向逐步過渡。随著(zhe)物(wù)聯網、移動互聯網通(tōng)信等信息技術的(de)迅速發展,雲存儲和(hé)移動設備的(de)應用(yòng),滿足了(le)工程現場(chǎng)數據和(hé)信息的(de)實時(shí)采集、高(gāo)效分(fēn)析、及時(shí)發布和(hé)随時(shí)獲取等需求,進而形成了(le)“雲+網+端”的(de)應用(yòng)模式。這(zhè)種基于網絡的(de)多(duō)方協同應用(yòng)方式與BIM集成應用(yòng),形成優勢互補,爲實現工地現場(chǎng)不同參與者之間的(de)協同與共享,以及對(duì)現場(chǎng)管理(lǐ)過程監控都起到了(le)顯著的(de)作用(yòng)。

      建築行業順應“智慧社會”發展潮流,将BIM和(hé)“大(dà)、智、物(wù)、移、雲”等信息技術與施工現場(chǎng)生産、管理(lǐ)深度結合,有效提高(gāo)施工現場(chǎng)管理(lǐ)水(shuǐ)平,營造出新型的(de)建造環境,稱之爲“智慧工地”,已展現出爆發性增長(cháng)的(de)态勢。目前智慧工地仍然處于起步和(hé)初期發展階段,還(hái)有長(cháng)足的(de)成長(cháng)空間。

      未來(lái)發展重點

      當今世界處于以信息化(huà)全面引領創新、以信息化(huà)爲基礎重構國家核心競争力的(de)新階段,正迎來(lái)新一輪信息革命浪潮。高(gāo)質量發展是2017年黨的(de)十九大(dà)首次提出的(de)新表述,表明(míng)中國經濟由高(gāo)速增長(cháng)階段轉向高(gāo)質量發展階段。提升品質、節能環保是中國建造未來(lái)發展需要解決的(de)主要問題。

      新一輪信息革命帶來(lái)産業技術路線革命性變化(huà)和(hé)商業模式突破性創新,使社會生産呈現出生産方式智能化(huà)、産業形态數字化(huà)、産業組織平台化(huà)的(de)新特征。以節能環保爲核心的(de)綠(lǜ)色建造改變傳統的(de)建造方式,以信息化(huà)融合工業化(huà)形成數字建造逐漸提升到智慧建造是未來(lái)發展的(de)基本方向。

      建築業未來(lái)發展的(de)重點是綠(lǜ)色化(huà)、工業化(huà)、智慧化(huà)。我們現在正處在一個(gè)軟件定義、數據驅動的(de)時(shí)代,信息技術支撐下(xià)的(de)智慧建造,是大(dà)數據、人(rén)工智能等信息技術和(hé)智能設備與工程建造技術的(de)深度融合與集成,盡可(kě)能解放人(rén)力,從體力替代逐步發展到腦(nǎo)力增強,提高(gāo)工程建造的(de)生産力和(hé)效率,提升人(rén)的(de)創造力和(hé)科學決策能力。

      BIM在建設全過程中應用(yòng)的(de)初步探索——幸福林(lín)帶項目實踐

      西安市幸福林(lín)帶項目,長(cháng)6公裏、寬140米,規劃面積17.63平方公裏,是全球最大(dà)的(de)地下(xià)空間綜合體,全國最大(dà)的(de)城(chéng)市林(lín)帶景觀建設項目,西北(běi)地區(qū)首個(gè)PPP+EPC模式合作項目的(de)典範工程,包含地鐵工程、市政道路、風景園林(lín)、綜合管廊、地下(xià)空間開發、智慧城(chéng)市、海綿城(chéng)市等多(duō)種業态的(de)城(chéng)市基礎設施綜合改造項目,項目總投資約200億元。

      中國建築西北(běi)設計研究院有限公司在幸福林(lín)帶項目的(de)定位和(hé)落地過程中,利用(yòng)“兩全一站式”商業模式,形成集“四位一體”城(chéng)市建設、“四性融合”設計思想和(hé)“四個(gè)促進”可(kě)持續發展的(de)城(chéng)市發展新理(lǐ)念,科學系統地回答(dá)了(le)“建設一個(gè)什(shén)麽樣的(de)幸福林(lín)帶”和(hé)“如何建設幸福林(lín)帶”的(de)問題。

      幸福林(lín)帶是住房(fáng)和(hé)城(chéng)鄉建設部全過程工程咨詢試點項目,采取以設計爲主導、策劃先行的(de)咨詢服務模式。按照(zhào)集城(chéng)市規劃、城(chéng)市設計、城(chéng)市建築設計、城(chéng)市基礎設施設計“四位一體”的(de)城(chéng)市建設理(lǐ)念,将幸福林(lín)帶策劃爲既充分(fēn)體現先進的(de)城(chéng)市發展理(lǐ)念,又擔負起作爲“絲路起點、幸福地标”的(de)時(shí)代使命,形成以突出林(lín)帶“綠(lǜ)色”主題爲基礎、打造區(qū)域綜合立體交通(tōng)體系爲紐帶、融合先進城(chéng)市規劃建設理(lǐ)念爲依托、滿足城(chéng)市居民需求和(hé)完善區(qū)域産業形态爲根本的(de)綜合設計方案,爲政府決策提供了(le)充足的(de)依據。

      針對(duì)項目融資與建設模式,在“兩全一站”商業模式指導下(xià),提出了(le)集策劃、投資、設計、建造、運營“五位一體”的(de)全産業鏈融合模式,創新性地提出采用(yòng)PPP+EPC模式實施。既解決了(le)投融資及運營問題,又在建設過程中充分(fēn)發揮工程總承包商技術及管理(lǐ)優勢,保證項目工期及質量,降低投資風險。

      BIM技術促進“兩全一站式”模式的(de)發展。以“業主需求和(hé)利益”爲基礎,以“管理(lǐ)與技術有機融合”爲核心,以“搭建平台聚集資源”爲保障,以“利用(yòng)信息化(huà)工具”爲手段,推動全産業鏈資源整合。

      BIM技術助力城(chéng)市新理(lǐ)念的(de)提升。從BIM到CIM的(de)技術發展升級,帶動并促進了(le)城(chéng)市發展新理(lǐ)念,其中“四位一體”是協同的(de)關鍵,“四性融合”是協同的(de)重點,“四個(gè)促進”是協同的(de)結果。

      BIM技術改進産學研用(yòng)的(de)新流程。産學研用(yòng)的(de)新流程是數字化(huà)的(de),科研成果是數字化(huà)的(de),技術本身是數字化(huà)的(de)。通(tōng)過關鍵的(de)“用(yòng)”,承上啓下(xià)的(de)“用(yòng)”、紐帶的(de)“用(yòng)”,對(duì)前端産學研有深刻了(le)解,又對(duì)末端深切關注地“用(yòng)”,有效實現了(le)産、學、研、“用(yòng)”的(de)科學體系。

      幸福林(lín)帶項目的(de)BIM技術全過程應用(yòng)主要體現在三個(gè)方面。一是在統籌策劃與分(fēn)階段進行BIM應用(yòng)。在初步設計階段,通(tōng)過BIM技術整體優化(huà)了(le)項目設計标高(gāo),僅此一項即實現節約土方約50萬立方米,節約造價約5000餘萬元。二是以“時(shí)效性”和(hé)“專人(rén)專事”爲原則,建立設計與施工應用(yòng)融合的(de)技術标準體系。三是以BIM技術爲數據基礎,實現運營維護數據信息化(huà),将使用(yòng)過程中的(de)數據全部數字化(huà)、結構化(huà),方便數據的(de)價值挖掘,爲本項目及後續項目提供寶貴的(de)數據倉庫,提升管理(lǐ)決策能力。

      項目建立了(le)樹狀BIM實施體系,通(tōng)過完善的(de)BIM組織架構和(hé)BIM總體應用(yòng)流程,從“正向設計,逆向控制”出發,以BIM技術作爲手段,以BIM雲平台爲工具,在設計階段,引入施工優化(huà),融合施工需求,通(tōng)過創建各階段可(kě)建造性施工模型,逆向約束設計技術方案選擇和(hé)技術細節,實現層級費用(yòng)控制和(hé)工期控制等多(duō)維目标,使設計、施工深度融合。

      BIM技術在幸福林(lín)帶項目中“兩全一站式”商業模式的(de)探索實踐過程,是生産組織模式、商業管理(lǐ)模式的(de)變革,是我國在民用(yòng)建築行業推進建築業供給側結構性改革的(de)縮影(yǐng),有利于國家近來(lái)推廣的(de)建築師負責制更好地落地,對(duì)建築業的(de)改革與轉型升級具有很好的(de)社會實踐價值。

基于BIM的(de)數字建造實踐

      當前,BIM技術應用(yòng)在我國正如火如荼地開展,但依然存在很多(duō)不同的(de)聲音(yīn)。我認爲,BIM技術的(de)功用(yòng)還(hái)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發揮出它應該具備的(de)水(shuǐ)平。BIM不能隻是局限于模型,要基于模型來(lái)挖掘數據核心支撐各種信息,同時(shí)要與互聯網、信息技術等多(duō)種方式相融合,才會發揮更好的(de)作用(yòng)。下(xià)面我與大(dà)家一起分(fēn)享中建八局在推進BIM技術及基于BIB的(de)數字建造實踐和(hé)策略。

      第一,将企業的(de)戰略引導和(hé)個(gè)人(rén)的(de)積極參與結合起來(lái)。從企業層面來(lái)看,首先成立BIM工作的(de)領導小組,通(tōng)過科技系統、生産系統、商法系統等全面推進。在這(zhè)個(gè)基礎上組建的(de)具體的(de)工作機構,分(fēn)爲工作站、工作室、工作組3個(gè)層級。同時(shí)制定企業的(de)BIM工作标準,并與國家行業标準編制同步。個(gè)人(rén)層面,培育一批BIM發燒友,鼓勵他(tā)們運用(yòng)、推進這(zhè)項工作。在重點、難點工程中,自覺将BIM作爲工具去解決問題。然後将BIM與信息技術融合,多(duō)角度地拓展BIM技術的(de)應用(yòng)面。

      第二,将重點項目的(de)引領和(hé)一般的(de)項目的(de)跟進結合起來(lái)。中建八局得(de)益于社會提供的(de)條件,所承建的(de)工程都具有體量大(dà)、難度高(gāo)等特點。比如說天津周大(dà)福項目、吉林(lín)北(běi)山滑雪(xuě)場(chǎng)項目、重慶來(lái)福士廣場(chǎng)。這(zhè)些項目的(de)應用(yòng),在解決好項目技術及管理(lǐ)難題的(de)同時(shí),也(yě)帶動了(le)單位其它項目的(de)BIM技術應用(yòng)。

      第三,廣泛地參與各類比賽,以賽促用(yòng)。2014年開始,中建八局每年組織一次BIM競賽,通(tōng)過選拔,将好的(de)作品推薦到國内外各項BIM技術大(dà)賽競技,多(duō)年來(lái),我們不僅獲得(de)了(le)AEC全球BIM卓越大(dà)賽施工類大(dà)獎,還(hái)獲得(de)了(le)中勘協、中建協、中安協等一系列BIM競賽的(de)第一名,既把年輕工程技術人(rén)員(yuán)争強好勝的(de)信心帶動起來(lái),也(yě)将這(zhè)種成果和(hé)日常工作及施工現場(chǎng)的(de)實際應用(yòng)結合起來(lái)。

      第四,科技立項開道,促進BIM落地生根。圍繞著(zhe)實際應用(yòng),開發自己的(de)管理(lǐ)平台、施工工藝平台、快(kuài)速建模平台、工程量算(suàn)量平台以及基于BIM的(de)工程質量的(de)驗收系統等研究開發工作,解決好現有BIM技術軟件實際落地的(de)“最後一公裏”問題,将實際應用(yòng)與現有國内外BIM軟件功能較好地結合起來(lái)。

      第五,多(duō)方融合,探索智慧或數字建造。建立智慧圖紙系統,把相關的(de)圖紙通(tōng)過和(hé)标準的(de)融合、現場(chǎng)的(de)融合,操作工人(rén)可(kě)以直接通(tōng)過模型來(lái)進行現場(chǎng)施工,這(zhè)項工作實際上大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)工人(rén)和(hé)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)的(de)溝通(tōng),對(duì)圖紙的(de)理(lǐ)解,對(duì)标準規範的(de)理(lǐ)解,進而達到對(duì)設計、顧問、業主關于建築功能、建造理(lǐ)念的(de)理(lǐ)解,爲工程的(de)數字建造工作奠定了(le)基礎。

      随著(zhe)社會的(de)高(gāo)度發展,智能建築、智慧建築、智慧社區(qū)等成爲社會追求與需要的(de)成果,而所有這(zhè)些成果要通(tōng)過智能建造、智慧建造的(de)方式去實現。作爲實現的(de)手段,數字建造是基礎。數字建造的(de)基礎打得(de)越牢固,過程走得(de)越順利,最終結果就會越好。因此,數字建造工作應該把它作爲重中之重來(lái)全面推進。

      對(duì)此,我有以下(xià)設想:一是将一切的(de)建築實體和(hé)數字關聯,現階段利用(yòng)BIM技術可(kě)以初步實現這(zhè)個(gè)目标,也(yě)就是将建築模型對(duì)應的(de)信息數字化(huà)。二是将每個(gè)建造活動和(hé)數字關聯起來(lái),現階段通(tōng)過BIM的(de)4D可(kě)以快(kuài)速有效地關聯起來(lái)。三是将每一個(gè)階段參與方的(de)活動和(hé)數字關聯起來(lái),目前通(tōng)過BIM協同管理(lǐ)平台能夠比較好地做(zuò)到這(zhè)一步。四是将建築各配件的(de)物(wù)流管控和(hé)數字關聯起來(lái),現階段通(tōng)過物(wù)聯網、二維碼等相關技術手段,可(kě)以做(zuò)好這(zhè)個(gè)工作。五是将現場(chǎng)的(de)各種管理(lǐ)工作與數字結合起來(lái),通(tōng)過智慧工地系統可(kě)以比較好地實現。六是将全體員(yuán)工的(de)工作成果和(hé)數字關聯起來(lái),實現全員(yuán)用(yòng)BIM信息,進而實現BIM技術貫穿到整個(gè)建設工程的(de)始終。

      5G正在到來(lái),預示著(zhe)物(wù)聯網、大(dà)數據、人(rén)工智能等将越來(lái)越多(duō)地融入到我們的(de)工作和(hé)生活之中,在5G技術的(de)支撐下(xià),建築工程數字建造的(de)設想将會逐步擴展、推進,現有技術會得(de)到進一步的(de)修整、充實和(hé)完善。衷心希望,我們全體同仁的(de)共同努力,能夠快(kuài)速地推進數字建造和(hé)智慧建造的(de)工作,讓中國建造助力中國夢早日實現。

西安國際會議(yì)中心全生命周期 BIM技術實踐

      西安國際會議(yì)中心于2017年11月(yuè)底開工,2019年7月(yuè)底竣工落成,創造了(le)21個(gè)月(yuè)内完成了(le)項目整體設計施工建造的(de)優異成績,較常規工程項目建設壓縮了(le)一年以上建設周期,創造了(le)良好的(de)經濟和(hé)社會效益。BIM技術在設計、加工制作、安裝施工全過程的(de)應用(yòng)有效解決了(le)建設過程的(de)痛點,爲項目多(duō)快(kuài)好省建成起到了(le)重要的(de)作用(yòng)。

      設計階段

      鋼結構設計。鋼結構設計階段利用(yòng)BIM技術進行結構方案展示和(hé)對(duì)比決策,表達節點細部構造及對(duì)建築構造影(yǐng)響,通(tōng)過建築、結構、機電多(duō)專業前置碰撞分(fēn)析和(hé)複雜(zá)節點細部構造分(fēn)析及優化(huà)等,保證結構專業先行出圖,保證現場(chǎng)搶工圖紙進度需求。

      幕牆設計。在施工圖設計階段,一是進行結構、幕牆BIM整體計算(suàn)模型分(fēn)析,保證整體受力和(hé)變形的(de)協調一緻性;二是依托模型進行鋼吊柱等構件優化(huà)分(fēn)析;三是輔助關鍵細部構造節點設計;

      機電設計。BIM技術在機電工程設計過程中主要應用(yòng)包括:一是指導機電穿桁架設計,二是通(tōng)過對(duì)機電管線的(de)避讓和(hé)穿行優化(huà),提升重要空間淨高(gāo),營造建築效果;三是通(tōng)過機電、結構設計協調,進行碰撞檢查及管綜優化(huà),指導對(duì)結構腹杆、桁架碰撞管線區(qū)域進行修改,實現機電管線與鋼結構同步深化(huà)驗證;四是進行細部管井碰撞區(qū)域研究及變更調整指導;五是輔助設計成果交底和(hé)深化(huà)設計複核。

      室内裝飾設計。在建築方案階段,建築方案設計單位提供室内裝飾控制模型分(fēn)區(qū)展示,提供重要裝飾部位模型和(hé)技術指引,确保室内設計院對(duì)建築造型關系理(lǐ)解透徹;在室内方案設計階段,室内設計院提交會議(yì)中心室内裝飾控制模型分(fēn)區(qū)展示,便于效果确認;在室内施工圖設計階段,通(tōng)過建立裝飾面層控制模型指導施工圖設計,指導牆面與地面構造設計。

      施工階段

      鋼結構工程。在工程實施階段,一方面施工單位基于設計BIM模型進行節點深化(huà)分(fēn)析和(hé)結構碰撞分(fēn)析指導深化(huà)設計工作,同時(shí)完善BIM模型。另一方面利用(yòng)BIM鋼構施工方案部署、安裝變形分(fēn)析和(hé)關鍵過程施工模拟指導。

      幕牆工程。在深化(huà)設計階段,一是通(tōng)過深化(huà)BIM模型确認細部做(zuò)法,優化(huà)分(fēn)格;二是進行幕牆表皮BIM碰撞檢查。

      機電工程。施工單位在設計BIM模型基礎上進一步深化(huà),指導深化(huà)設計工作。支吊架是管線安裝的(de)基礎,且支吊架數量龐大(dà)、形式多(duō)樣、标準不一,建模難度極大(dà),計算(suàn)困難,施工單位以開發的(de)支吊架布置插件爲基礎,在本項目進行了(le)BIM+支吊架的(de)應用(yòng)。同時(shí)進行标準化(huà)出圖和(hé)現場(chǎng)裝配化(huà)安裝指導。

      室内裝飾工程。深化(huà)設計階段前期基于BIM技術進行場(chǎng)地測量掃描。利用(yòng)BIM技術,進行室内精裝修施工的(de)定位放線及材料加工制作等,并助力最終完成專業綜合後集成的(de)多(duō)系統定位放線。

      運營階段

      運營階段主要是BIM智慧運營平台的(de)建設和(hé)應用(yòng),結合項目場(chǎng)館的(de)功能特點和(hé)運營需求,實施過程先要确定系統功能模塊、模型、信息、平台間數據交換内容及交互方式、接入弱電系統及需獲取的(de)信息内容,形成确定的(de)BIM運維實施方案。

      BIM技術的(de)應用(yòng)讓建築行業從二維時(shí)代進入三維時(shí)代,展望未來(lái),BIM+5G技術一定會實現對(duì)建築行業推動數字化(huà)變革。我們将繼續努力,将前期積累的(de)BIM成果,延續到運營階段,發揮更大(dà)的(de)作用(yòng),力争将本項目打造成爲工程建設項目BIM運用(yòng)的(de)經典案例。

BIM技術 驅動建築業數字化(huà)轉型

      兩年前,在雄安市民服務中心建設中,集成了(le)BIM技術、CIM技術、裝配式建造方式等30多(duō)項國際先進建設理(lǐ)念。今年,雄安BIM管理(lǐ)平台第一标形成了(le)爆炸式新聞,雄安新區(qū)的(de)基礎設施建設也(yě)在積極擁抱BIM技術。雄安的(de)創新試驗标志著(zhe)中國城(chéng)市建設正式開始進入“數字城(chéng)市”時(shí)代,是中國建築業數字化(huà)轉型的(de)集中表現。

      作爲建築業數字化(huà)轉型的(de)關鍵驅動力,BIM技術的(de)發展收到了(le)建築業人(rén)士的(de)廣泛關注。在10月(yuè)25日舉辦的(de)第一屆 BIM 技術高(gāo)峰論壇會議(yì)中,我們發布了(le)《中國建築業企業BIM應用(yòng)分(fēn)析報告(2019)》。這(zhè)本報告從2017年起連續編寫,記錄多(duō)年行業發展蹤迹,總結和(hé)分(fēn)析我國建築業BIM應用(yòng)發展趨勢。誠如雄安所展現出來(lái)的(de),近年來(lái)BIM技術在我國施工行業的(de)應用(yòng)發展迅速。報告經過曆時(shí)4個(gè)月(yuè)的(de)問卷調研,對(duì)31個(gè)省市868位BIM用(yòng)戶進行調研,從多(duō)個(gè)視角分(fēn)析探討(tǎo)2019年建築業BIM應用(yòng)現狀、發展情況與趨勢、BIM落地方法。

      通(tōng)過對(duì)BIM中心人(rén)員(yuán)和(hé)管理(lǐ)層人(rén)員(yuán)爲主要人(rén)群的(de)調查發現,與2017年相比,今年應用(yòng)BIM項目數量在10個(gè)以上的(de)企業占比提升了(le)将近一倍,從16.9%提高(gāo)到33.07%。有58%的(de)企業建立了(le)企業層面的(de)BIM組織。項目的(de)技術、商務、生産三方面業務内容的(de)BIM應用(yòng)已經全部有所覆蓋。應用(yòng)率超過50%的(de)應用(yòng)點依然是技術管理(lǐ)中較爲成熟的(de)業務,包括碰撞檢查、深化(huà)設計、專項方案模拟、投标方案模拟、圖紙會審與交底等。

      對(duì)于企業在實施BIM中遇到的(de)阻礙因素,缺乏BIM人(rén)才連續三年成爲大(dà)多(duō)企業共同面臨的(de)核心問題,建立BIM人(rén)才培養機制是現階段最迫切的(de)事情。在調查中與互聯網、移動技術、雲技術、人(rén)工智能等的(de)集成應用(yòng)提高(gāo)施工現場(chǎng)協同工作效率,項目管理(lǐ)信息系統的(de)集成應用(yòng)實現項目的(de)精細化(huà)管理(lǐ)分(fēn)别占65.9%和(hé)75.35%,是BIM應用(yòng)的(de)主要發展趨勢。

      放眼世界數字化(huà)轉型浪潮,英國一直走在前列。英國政府2015年的(de)統計數據顯示,建築業也(yě)收到了(le)數字技術帶來(lái)的(de)紅利:2014年建築業因爲使用(yòng)BIM技術費用(yòng)節約8.4億英鎊。而國内卻還(hái)存在一定的(de)認知偏差,例如,認爲BIM技術隻适合用(yòng)于标杆項目,對(duì)BIM技術成熟度認知不準确等。事實是,現如今我國的(de)BIM技術已經可(kě)以在變更管理(lǐ)、方案管理(lǐ)、質量管理(lǐ)等一般項目所擁有的(de)各個(gè)基礎環節中應用(yòng),逐漸擺脫标杆化(huà);而萬達、龍湖、綠(lǜ)城(chéng)等房(fáng)地産名企作爲建設方也(yě)已經走在施工企業前面,紛紛展開BIM技術應用(yòng)探索。BIM技術應用(yòng)越來(lái)越普遍,範圍越來(lái)越廣泛。

      正如報告中所說,BIM應用(yòng)表現一種趨勢:以施工階段應用(yòng)爲核心,BIM技術與管理(lǐ)全面融合的(de)拓展應用(yòng)階段, BIM應用(yòng)從理(lǐ)性走向攀升;從施工技術管理(lǐ)應用(yòng)向生産、商務等施工全面管理(lǐ)應用(yòng)拓展;從BIM向BIM+智慧工地的(de)集成應用(yòng)拓展;從項目到企業,從施工階段向建築全生命期輻射。

      廣聯達在2018年提出了(le)“數字建築”的(de)概念:利用(yòng)BIM和(hé)雲計算(suàn)、大(dà)數據、物(wù)聯網、移動互聯網、人(rén)工智能等信息技術引領産業轉型升級的(de)業務戰略,它結合先進的(de)精益建造理(lǐ)論方法,集成人(rén)員(yuán)、流程、數據、技術和(hé)業務系統,實現建築的(de)全過程、全要素、全參與方的(de)數字化(huà)、在線化(huà)、智能化(huà),從而構建項目、企業和(hé)産業的(de)平台生态新體系。

      其中,BIM作爲載體,将項目在全生命期内的(de)工程信息、管理(lǐ)信息和(hé)資源信息集成在統一模型中,将建築實體與虛拟建築形成虛實映射的(de)數字孿生,打通(tōng)設計、施工、運維階段分(fēn)塊割裂的(de)業務,真正實現從設計到施工再到運維的(de)全鏈條數據共享,讓BIM的(de)價值體現在建築的(de)全生命期。BIM技術是“數字建築”“數字城(chéng)市”乃至“數字中國”的(de)數字化(huà)基礎設施,驅動建築業轉型升級與可(kě)持續健康發展。

BIM技術在被動房(fáng)建造中的(de)應用(yòng)

      2019年10月(yuè)9日,第23屆世界被動房(fáng)大(dà)會在河(hé)北(běi)省高(gāo)碑店(diàn)市舉行,列車新城(chéng)作爲大(dà)會的(de)核心示範項目受到了(le)與會人(rén)士的(de)極大(dà)關注,這(zhè)個(gè)項目是迄今爲止世界上最大(dà)體量的(de)被動房(fáng)社區(qū),由龍湖集團開發建設,中天建設集團施工總承包。

      被動房(fáng)包括了(le)隔熱(rè)保溫、氣密性、被動式窗(chuāng)戶、無熱(rè)橋、高(gāo)效的(de)熱(rè)回收通(tōng)風五大(dà)要素,要滿足這(zhè)些性能上的(de)要求,設計、施工均有許多(duō)特殊處理(lǐ),必須借助于BIM技術開展相關工作。

      深化(huà)設計

      在深化(huà)之初建立統一的(de)建模标準及BIM應用(yòng)指南(nán),建立工序級精細化(huà)建模,創建被動房(fáng)特有的(de)族元素,制作部分(fēn)關鍵節點做(zuò)成施工工藝視頻(pín),深化(huà)工作主要包括特殊工藝深化(huà)、構造深化(huà)、機電深化(huà)、施工措施深化(huà)以及建模圖審等内容。

      特殊工藝深化(huà)主要針對(duì)被動房(fáng)的(de)五大(dà)技術特點,充分(fēn)運用(yòng)BIM技術可(kě)視化(huà)功能,制作各類關鍵節點的(de)施工工藝視頻(pín),實現工藝工序的(de)模拟作業,增強技術人(rén)員(yuán)對(duì)設計意圖的(de)理(lǐ)解,同時(shí)用(yòng)于施工技術交底。另外BIM技術在各種工況下(xià)室内氣流場(chǎng)分(fēn)布規律的(de)分(fēn)析、各類管線走向優化(huà)以及各類預留預埋精準定位方面發揮了(le)應用(yòng)價值,從而實現各道工序的(de)高(gāo)标準和(hé)高(gāo)質量。

      構造深化(huà)聚焦于被動房(fáng)氣密性、無熱(rè)橋等技術問題,結合常規施工工法,在模型創建過程中即識别出質量控制難點,針對(duì)性開展“全剪外牆,結構拉縫,小牆垛、過梁一次澆築,套管模塊化(huà)一次預埋,層間接茬設企口,熱(rè)橋由線到點”等深化(huà)工作,通(tōng)過構造優化(huà)減少質量隐患。

      機電深化(huà)與一般項目相似,利用(yòng)BIM技術進行管線綜合,形成各專業平面布置圖和(hé)預留預埋圖,實現淨高(gāo)、排布、走向等方面的(de)優化(huà),被動房(fáng)标準層設備管線相對(duì)較多(duō),樓闆裏預埋的(de)電管,特别是弱電、空調通(tōng)風、消防系統、窗(chuāng)外遮陽等各專業管線很多(duō),爲避免風、水(shuǐ)管支架後固定時(shí)破壞預埋管線,預埋管線要事先排布走向并精确預埋。

      施工措施深化(huà)主要針對(duì)實施方案中技術措施的(de)優化(huà),由于被動房(fáng)對(duì)氣密、保溫等方面有苛刻要求,進行了(le)模闆、外架、安全防護等方面的(de)深化(huà)工作,采用(yòng)了(le)三段式對(duì)拉螺杆、鋁膜拉片、三角支撐式腳手架及機械錨固等技術措施,利用(yòng)深化(huà)模型對(duì)采用(yòng)的(de)技術措施預埋件進行定位和(hé)材料統計。

      建模圖審首先根據審圖要點在建模過程中進行問題彙總,基于深化(huà)模型進行碰撞檢查。對(duì)被動房(fáng)來(lái)說由于錯漏碰缺導緻的(de)一些返工将會引起緻命的(de)質量缺陷,因此在深化(huà)工作之後再次進行碰撞檢查顯得(de)非常重要。

      項目管理(lǐ)

      項目管理(lǐ)主要體現在技術、工程、生産和(hé)總承包這(zhè)幾個(gè)方面。

      技術管理(lǐ)的(de)應用(yòng)包括場(chǎng)地策劃、技術交底和(hé)施工方案推演,确保現場(chǎng)馬道、臨時(shí)設施及大(dà)型設備等布置合理(lǐ),通(tōng)過工藝、方案的(de)動畫(huà)演示,對(duì)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)及工人(rén)進行交底,明(míng)晰設計意圖,同時(shí)進一步優化(huà)技術方案和(hé)施工部署。

      工程管理(lǐ)包括質量安全管控,借助于模型與實際部位關聯和(hé)管理(lǐ)流程信息化(huà)對(duì)質量、安全進行平台化(huà)管理(lǐ),管理(lǐ)數據爲人(rén)員(yuán)考核、隐患分(fēn)析等提供了(le)客觀依據。

      生産管理(lǐ)包括進度模拟和(hé)物(wù)資供給,通(tōng)過模型與進度挂接,直觀體現實際與計劃進度的(de)關系,利于及時(shí)調整關鍵工序以及資源保障提供。另外,整個(gè)社區(qū)較大(dà),被動門窗(chuāng)、保溫隔熱(rè)材料等進行物(wù)資提量,按需控制材料進場(chǎng),避免材料閑置、積壓。

      總承包管理(lǐ)體現在協同,後期各分(fēn)包隊伍進場(chǎng)後利用(yòng)模型進行場(chǎng)地分(fēn)配,工作面移交以及質量安全問題的(de)協調。

      借助于BIM技術應用(yòng),項目團隊成功實現了(le)項目管理(lǐ)目标,作爲第23屆世界被動房(fáng)大(dà)會重要觀摩項目,給全球專家、學者呈現了(le)中國建造的(de)精工之作,同時(shí)獲得(de)了(le)世界最大(dà)被動式建築社區(qū)的(de)認證證書(shū)。

城(chéng)市軌道交通(tōng)BIM應用(yòng)指南(nán)與實踐

      在加快(kuài)完善數字基礎設施、推進數據資源整合和(hé)開放共享、保障數據安全、加快(kuài)建設數字中國的(de)背景下(xià),城(chéng)市軌道交通(tōng)BIM應用(yòng)也(yě)經曆從建模基礎應用(yòng)到BIM與GIS、大(dà)數據、智能化(huà)、移動通(tōng)信、雲計算(suàn)、物(wù)聯網結合應用(yòng)的(de)發展時(shí)期。在BIM快(kuài)速發展過程中,針對(duì)城(chéng)市軌道交通(tōng)建設的(de)特點,如何建設數字軌道交通(tōng)?如何有效地組織各方協同工作?如何将BIM應用(yòng)于全生命期各階段工作中去?各階段應該建設精細度如何的(de)模型?數據集成平台如何搭建?這(zhè)些問題亟待解決。爲此住房(fáng)和(hé)城(chéng)鄉建設部在2016、2017連續兩年組織城(chéng)市軌道交通(tōng)領域建設、勘察、設計、施工等單位,針對(duì)城(chéng)市軌道交通(tōng)工程如何開展BIM應用(yòng)進行深入研究,并在北(běi)京、天津、石家莊、上海、蘭州、西安、重慶、廈門、深圳等城(chéng)市的(de)軌道交通(tōng)項目開展BIM應用(yòng)實踐,最終形成《城(chéng)市軌道交通(tōng)工程BIM應用(yòng)指南(nán)》(以下(xià)簡稱《指南(nán)》)。下(xià)面我結合北(běi)京地鐵19号線1期BIM全生命期應用(yòng)的(de)具體實踐,介紹一下(xià)《指南(nán)》的(de)内容内涵和(hé)實踐情況。


      該《指南(nán)》對(duì)城(chéng)市軌道交通(tōng)工程BIM應用(yòng)的(de)組織模式、各方工作内容、各階段BIM應用(yòng)内容制定了(le)詳細要求,明(míng)确了(le)城(chéng)市軌道交通(tōng)工程全生命期的(de)BIM應用(yòng)目标,對(duì)如何推動數字化(huà)建設給出了(le)系統指導,爲城(chéng)市軌道交通(tōng)工程建設的(de)安全生産、提質增效、節能環保提供了(le)有力支撐。《指南(nán)》明(míng)确了(le)城(chéng)市軌道交通(tōng)工程BIM應用(yòng)的(de)組織模式。建設單位統籌城(chéng)市軌道交通(tōng)工程建設階段的(de)BIM應用(yòng),根據需求制定技術标準體系、建立組織架構、建設BIM數據集成與管理(lǐ)平台(以下(xià)簡稱BIM平台)、組織和(hé)管理(lǐ)各參建單位的(de)BIM應用(yòng)工作。勘察、設計、施工、監理(lǐ)、設備供應單位、第三方監測單位、質量檢測機構、風險咨詢機構、材料供貨商等參建單位,根據建設單位要求創建模型或提供信息,并利用(yòng)模型和(hé)BIM平台開展相關工作。

      《指南(nán)》對(duì)城(chéng)市軌道交通(tōng)工程BIM應用(yòng)的(de)模型創建、管理(lǐ)與應用(yòng)做(zuò)出了(le)具體規定,明(míng)确了(le)各階段的(de)BIM應用(yòng)目标和(hé)内容:在可(kě)行性研究階段,應用(yòng)BIM對(duì)設計總體平衡、運營功能、工程規模、工程投資等進行分(fēn)析,驗證項目可(kě)行性、落實外部條件、穩定線路站位、優化(huà)設計方案等;初步設計階段:應用(yòng)BIM對(duì)設計方案或重大(dà)技術問題的(de)解決方案進行綜合分(fēn)析,協調設計接口、穩定主要外部條件;施工圖設計階段:應用(yòng)BIM 對(duì)設計方案進行綜合模拟及檢查,優化(huà)方案中技術措施、工藝做(zuò)法、用(yòng)料等問題;施工階段:應用(yòng)BIM對(duì)工程施工方案開展虛拟建造,全面優化(huà)施工組織設計;對(duì)施工進度、質量、安全、成本等進行管理(lǐ),提高(gāo)施工信息利用(yòng)的(de)效率和(hé)效益。

      爲保障城(chéng)市軌道交通(tōng)工程建設全過程BIM集成、傳遞、共享和(hé)應用(yòng),完成數字化(huà)交付,《指南(nán)》根據各階段BIM應用(yòng)需要對(duì)BIM平台的(de)建設給出了(le)指導性意見。從數據層、引擎層、服務層、應用(yòng)層、訪問層五個(gè)方面對(duì)BIM平台的(de)系統架構給出了(le)系統性建議(yì),并對(duì)BIM平台的(de)建設期功能和(hé)運營階段功能拓展給出了(le)詳細的(de)建議(yì)。

      根據《指南(nán)》規定,城(chéng)市軌道交通(tōng)工程竣工驗收後,應在竣工驗收模型中附加或關聯滿足政府管理(lǐ)部門資料歸檔要求以及支持線路運營維護的(de)各類數據,向政府管理(lǐ)部門和(hé)運營單位進行數字化(huà)移交。

      數字成果将在城(chéng)市軌道交通(tōng)後期智能運維中繼續發揮作用(yòng),并成爲數字基礎設施的(de)重要組成部分(fēn),對(duì)推動實施國家大(dà)數據戰略、建設數字中國意義重大(dà)。

中信大(dà)廈BIM綜合應用(yòng)

      中信大(dà)廈位于北(běi)京市朝陽區(qū)CBD核心區(qū)Z15地塊,是中信集團的(de)新總部。項目總建築面積43.7萬平方米,地上108層,地下(xià)7層,總高(gāo)度528米,爲北(běi)京市第一高(gāo)樓。中信大(dà)廈是國内第一個(gè)由業主主導全生命期BIM應用(yòng)的(de)超高(gāo)層項目,在中信和(hé)業投資有限公司的(de)總體規劃下(xià),設計師團隊在圖紙設計過程中建立了(le)與之相對(duì)應的(de)BIM模型;而施工階段繼承設計階段的(de)模型,并對(duì)模型進行深化(huà)和(hé)部分(fēn)替換,施工結束後将必要的(de)過程信息和(hé)材料設備信息彙總;最終的(de)竣工模型包含了(le)運維所需要的(de)所有信息,在基于BIM模型的(de)可(kě)視化(huà)運維系統之中使用(yòng)。

      項目建設啓動之時(shí),BIM在國内還(hái)處于新興階段,少有成熟應用(yòng),标準規範也(yě)無從談起。因此,由建設單位牽頭,BIM顧問及BIM主要實施方共同編制了(le)《中信大(dà)廈BIM實施導則》,以此規定了(le)BIM工作的(de)組織架構、工作内容、技術标準、信息詳表以及保障措施等内容,指導所有參與團隊的(de)執行。

      在實施過程中,設計師在當時(shí)較前瞻性地采用(yòng)了(le)二維、三維協同工作,以BIM完成參數化(huà)設計、性能化(huà)模拟,幫助團隊攻克大(dà)廈造型複雜(zá)、建築淨空要求高(gāo)、機電系統排布困難等諸多(duō)難題,并實現了(le)圖紙、模型的(de)同步交付。

      進入施工階段,施工總包方對(duì)全專業的(de)模型進行了(le)深化(huà),超過100人(rén)的(de)團隊參與其中。憑借高(gāo)精度的(de)模型,團隊完成了(le)模型綜合協調、施工方案模拟、數字化(huà)加工等9大(dà)應用(yòng),極大(dà)程度提升了(le)項目的(de)管理(lǐ)水(shuǐ)平,保證了(le)建築的(de)品質。其中,全專業綜合協調一項累計完成52次,解決了(le)6650項問題,通(tōng)過軟件自動計算(suàn)與專業工程師綜合審查相結合的(de)方式,将硬碰撞和(hé)影(yǐng)響施工或運維的(de)軟碰撞提前消除,保證一步施工到位。

      在穩步推進BIM深化(huà)及協調應用(yòng)的(de)同時(shí),運用(yòng)三維掃描進行管理(lǐ)創新。BIM團隊使用(yòng)高(gāo)精度三維激光(guāng)掃描儀,在每層結構施工完成後,對(duì)其開展掃描工作。掃描獲得(de)的(de)點雲數據可(kě)以直接在電腦(nǎo)中查看,是現場(chǎng)影(yǐng)像的(de)1:1真實還(hái)原,将這(zhè)些“真實”的(de)模型與“虛拟”的(de)BIM模型相疊加,可(kě)以直接獲得(de)施工誤差,準确判斷質量缺陷的(de)重點部位和(hé)存在的(de)質量通(tōng)病,及時(shí)糾偏,保證工程質量。

      踐行生态優先的(de)理(lǐ)念,項目建設全力推進工廠預制化(huà)。工程鋼結構用(yòng)量14萬噸,所有構件全部使用(yòng)BIM完成深化(huà)設計。通(tōng)過定制的(de)鋼結構全生命周期信息化(huà)管理(lǐ)平台對(duì)構件的(de)下(xià)料、運輸、安裝進行全過程追蹤管理(lǐ)。優化(huà)排版取料順序,實時(shí)更新材料精确位置,減少材料浪費,顯著提高(gāo)加工速度。

      項目完工後,建設單位牽頭将BIM與建築智能化(huà)集成管理(lǐ)系統(IBMS)、物(wù)業管理(lǐ)(PM)和(hé)設備設施管理(lǐ)(FM)有機結合,構建智慧運維雲平台,實現對(duì)建築的(de)可(kě)視化(huà)、高(gāo)精度的(de)智能化(huà)管理(lǐ)。

      中信大(dà)廈在順利完工的(de)同時(shí),也(yě)取得(de)了(le)豐碩的(de)成果。各參建方利用(yòng)BIM技術在可(kě)視、協調、模拟方面的(de)優勢,有效地提高(gāo)了(le)設計質量和(hé)效率,在設計及施工階段累計發現了(le)12500餘個(gè)問題,大(dà)量減少了(le)可(kě)能發生的(de)拆改和(hé)返工。據統計,現場(chǎng)變更數量較同類超高(gāo)層建築降低了(le)70% ~ 80%。據測算(suàn),結合BIM對(duì)建築空間進行的(de)優化(huà),爲大(dà)廈增加了(le)約7200平方米的(de)淨使用(yòng)面積,優化(huà)了(le)超過20個(gè)大(dà)型設備用(yòng)房(fáng)的(de)機電排布,使得(de)物(wù)業運維更加便捷,大(dà)量的(de)構件實現場(chǎng)外加工或預制生産,有效減少了(le)現場(chǎng)揚塵及污染,産生建築垃圾僅爲LEED金級評定标準的(de)10%。這(zhè)些成果是對(duì)項目建設團隊的(de)肯定、中國高(gāo)質量建造水(shuǐ)平的(de)最佳證明(míng)。