科技创新

推广BIM技术应解决的问题及建议

来源: 建筑时报(2013-11-28)
作者:刘占省 赵明 徐瑞龙 王泽强
发布时间:2013-12-11 18:45:59
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(上接11月11日本报第4版)BIM技术作为下一代计算机辅助设计的基础技术,其重要性毋庸置疑。我国作为目前建设规模最大的国家,有必要着力推进BIM技术的应用。但是BIM技术推广应用不如之前的CAD那么“一呼百应”,原因其实也很简单,就是它不仅仅是一种替换“绘图”的工具,BIM改变的是设计理念和思维。BIM是一种设计理念、方法和工具的集成,目前承载这些工具的软件均为国外产品,本地化程度不高,和国内的一些标准、规范乃至表达形式均有一定的差异,这也是制约BIM在国内应用的问题之一。所以,为推动BIM技术在我国推广并深入使用,提出如下问题及建议:

——关于BIM标准。BIM会推进全球一体化和信息的交流,实现信息交互共享与协同管理,政府和整个建筑行业应积极参与BIM标准的制定,完善建筑业行业体制、机制、规范。同时,在BIM实际推广、应用过程中,不仅需要像IFC一样的技术数据标准,还需要较高层次的应用标准,例如三维建筑设计标准、施工应用及管理标准等,这样才能更好地满足BIM技术的应用需求。

——关于BIM应用软件。欧美建筑业已经普遍使用Autodesk Revit 系列、Benetly Building 系列,以及Graphsoft的ArchiCAD等,而我国对基于BIM技术本土软件的开发尚处初级阶段,主要有天正、鸿业、博超等开发的BIM核心建模软件,中国建筑科学研究院的PKPM,上海鲁班和北京广联达等开发的造价管理软件等,而对于除此之外的其他BIM技术相产软件如BIM方案设计软件、与BIM接口的几何造型软件、可视化软件、模型检查软件及运营管理软件等的开发基本处于空白。国内一些研究机构和学者对BIM软件的研究和开发在一定程度上推动了我国自主知识产权BIM软件的发展,但是都没有从根本上解决此问题。因此,全面系统地研究并开发出一整套BIM系列软件刻不容缓,需要整个BIM技术的参与者共同努力。

——关于BIM应用模式。其一,是技术模式。在BIM应用推广过程中,要先做好基础准备工作,整体规划、分步实施。从BIM理念、技术培训、普及到企业实践,从BIM类软件的应用到整个基于BIM理念的协同工作模式的建立,从典型项目到推广项目,既不能小打小闹的只在建筑工程的局部环节应用BIM技术,比如利用BIM仅停留在建模就跟原来的画图没有区别,BIM最大的价值是在各个领域、各个专业或者说建筑全生命周期的应用。同时还要摒弃“唯BIM论”,不能急于求成。BIM技术的优势显而易见,但是BIM不是万能的,它不能解决建筑工程中的所有问题,要充分结合现有技术和具体工程实践,找到适于我国的BIM技术应用方法,从而推进BIM技术在我国建筑工程中的应用。其二,是应用模式,理想的应用模式是逐步建立起IPD模式,把业主、设计方、总承包商和分包商集合在一起,通过BIM技术在建筑工程中能收到很好的效果。但是在我国推广IPD模式还要完成很多工作,主要是因为我国建筑工程的发包模式、相关政策及法律法规与国外不尽相同。

——关于BIM应用人才。企业若要用好BIM技术,需要建立BIM人才队伍,尤其是BIM建模和模型维护人才队伍。BIM团队的负责人也就是BIM技术经理的选择和培养至关重要。BIM技术经理能够帮助和支持各个项目实施、应用BIM技术,为项目提供BIM应用解决方案。项目团队负责人如果对BIM理解及应用过程没有深刻的认识和正确的判断,就无法得出恰当的执行方案,容易出现决策上的失误,直接导致公司决策层及项目团队设计人员对BIM技术的误解。

——关于BIM市场认知。不仅要让更多的政府职能部门、业主、企业从各自的角度来推动BIM技术的发展,更要创造一种互利共赢的局面。同时,政府和行业还应积极针对BIM技术制定或推荐新的设计和施工技术标准以及项目管理规范。目前在中国市场,软件公司(包括相关的软件销售公司)关注的是销售、市场份额,对产品配合实际项目应用及后续服务并不热衷,设计公司在实际应用中常常处于孤立无援的境地。所以,我们需要专业的咨询公司提供BIM技术支持和管理服务,他们的客户是业主和设计单位,然后针对不同的工程项目,提出BIM一体化解决方案。

BIM技术在国内重大建设项目中的应用

在国家重大工程项目上,国家牵头并引导企业使用BIM技术。如CCDI(中建国际设计顾问有限公司)成功主持设计的国家游泳中心“水立方”等多个2008年北京奥运会比赛场馆,实现了大量的自主创新和绿色科技成果;2008年北京奥运会的“奥运村空间规划及物资管理信息系统”即采用了以建筑信息模型BIM为基础的数据信息管理;2010年的上海世博会也采用了以建筑信息模型BIM为基础的数据信息管理系统对世博园区的规划建筑的全过程进行监测、模拟和控制。

上海中心大厦——上海中心项目位于上海浦东陆家嘴地区,主体建筑结构高度为580米,总高度632米,共121层,建成后有望成为新的中国第一高楼,在世界超高层建筑中排名前三。为了提升上海中心项目的工程信息管理水平,保证项目的顺利推进,上海中心大厦建设发展有限公司提出建立基于BIM的工程信息管理系统,从建筑全生命周期的角度出发,以现代信息技术为手段,在建筑的设计、施工、运营和维修直至拆除全过程中有效地控制工程信息采集、加工、存储和交流,用经过处理的信息流指导和控制项目建设的物质流,支持项目管理者进行规划、协调和控制。从2008年底开始全面规划和实施BIM技术,通过与项目设计方、施工方和业内专家的合作,推动项目在设计和施工过程中全方位实施BIM技术。

2008年北京奥运会国家游泳中心“水立方”——“水立方”是由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTM公司和澳大利亚Arup公司共同进行设计的,项目使用了近3000个气枕组成外檐功能膜,覆盖面积达10万平方米,是世界上唯一一个完全由膜结构组成的全封闭的建筑物,因此该项目的立体建模和结构设计是非常具挑战性的。设计组使用了基于BIM技术的软件,很快地完成了项目3D模型的建立,并利用BIM的参数化功能准确地生成了平面和立面图。

杭州奥体中心主体育场——体育场形体复杂,在二维图纸上很难完全理解其空间关系。CCDI设计团队采用了基于BIM技术的Revitt系列软件做支撑,以预先导入的三维外观造型做定位参考,在Revitt中建立体育馆内部建筑功能模型、结构网架模型、机电设备管线模型。

天津港国际邮轮码头——在该项目之前,由CCDI成功主持设计的大约20多个项目不同程度地应用了BIM,天津港的BIM应用较以前更为深入。在设计前期,项目组利用BIM软件的分析功能进行空间形体推敲、日照模拟、人员流动分析等,重点进行能源分析。最终完成天津港建筑、结构、机电全专业的建模,同时还得出各专业间交互碰撞分析报告。

2010年上海世博会中国国家馆——BIM技术在2010年上海世博会各大场馆的建造中发挥了巨大作用,大部分世博场馆均运用了BIM理念,如中国馆、德国馆、芬兰馆、瑞典馆、演艺中心馆、文化中心馆等等。中国馆的钢结构部分十分复杂,该项目工期紧、设计变更多。上海同清科技发展有限公司采用Tekla Structures建模,利用其强大的节点处理能力和多用户协同工作模式给工程进度节省了时间,模型和图纸的永久关联保证了构件准确的制造,最终Tekla在技术和质量上获得承包商和项目业主的一致好评。

2010年上海世博会德国国家馆——上海现代建设设计集团成功借助于Revit、Navisworks等一系列基于BIM平台的三维软件,极大地解决了项目本身空间关系复杂、三维协同设计以及管线综合等难点问题。同时,通过建筑信息模型的建立,更好地完善了设计、施工等多家项目参与方之间的数据共享与传输,提升了BIM理念在我国典型工程中的应用水平。

近几年来,建筑信息模型BIM技术在美国、欧洲、日本及香港等国家和地区的建筑工程领域取得大量的应用成果。随着BIM技术在国内的应用日趋广泛,其应用成效受到各行各业的高度关注。越来越多的科学机构、行业协会、企业、学者等都对BIM技术做过相应的研究并应用BIM技术来提升项目管理水平和企业核心竞争力。一些项目也已经实现设计方、施工方和项目业主对BIM的协同运作,使其价值体现更加充分。但是,目前国内关于BIM及相关产品还存在一些不足之处,BIM标准不完善、BIM软件研发相对空白等制约着BIM技术在我国的推广和应用。我们要充分发挥中国特色,认真学习、结合实践、努力探索,创造一条属于自己的发展之路。 (全文完)