推动新技术 创造行业新业态

文｜本刊记者 王景

目前，全球有70亿人口，到2035年会达到90亿，目前的城市人口占比为50%，但是到2035年这个比例会达到67%，分布在全球600多个大城市里面，这就意味着工程建设行业未来还会有长期的建筑施工的需求。

更绿色、更智能的建筑

中国经济充满了活力，其中中国经济体10%以上的GDP增长都来自工程建设行业。对于中国工程建设行业而言，技术方面的任何一点进步都会对整个行业的劳动生产率以及质量带来提升，同时也会对整体经济带来巨大的影响。从这一程度上来看，可以说BIM是一个工具也是一个流程，它不仅涉及到企业的营利，而且还涉及到智慧城市的可持续发展。

随着社会的发展，建筑与人、建筑与生态环境的关系将要求更加和谐，对生态环境和资源的治理与保护也更加迫切，传统的建筑将向绿色建筑转变。科技的进步，使人们对于建筑的要求也在发生变化，传统建筑提供的功能已远远不能满足现代社会发展和工作与生活的要求。人们进一步要求建筑向“智能化”的方向发展，即智能的建筑。

建筑在满足节能减排、生态环保的同时，还需要进一步满足人们在建筑中对生理和心理上的需求，满足人们对建筑的使用舒适和居住品质的追求。我国经济正处于向低碳经济发展的转型时期，发展绿色、智能和宜居的建筑，意味着减少“传统建筑”的比例，减少高能耗、高成本、高碳排放建筑的比例，减少建筑活动造成的污染，降低建筑能耗与温室气体排放。

同时，工程建设行业要走出一条具有核心竞争力，资源集约、环境友好的可持续发展之路，必将促进建造过程向着绿色、智能、精益和集约的方向转变。在工程施工过程中兼顾对环境的保护和影响，实现绿色施工。在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源并减少对环境负面影响的施工活动，实现节能、节地、节水、节材和环境保护（“四节一环保”）。可以说，绿色施工是可持续发展思想在工程施工中的应用体现，是推动施工行业向资源节约和节能减排的目标发展的重要举措。

工程建设行业需要充分利用信息技术、物联网、智能设备、数字化加工等先进技术，进一步保证施工质量、提高生产效率、改善劳动条件、控制工程成本、落实环境保护。进一步实现建造过程的全面感知、互通互联、智能处理和协同工作。

BIM不是一个消除管理问题的解决方案，单靠BIM不能消除项目中存在的问题，它不是二维模型出图的解决方案，也不仅仅是三维建模的可视化方案。它是在三维、四维甚至五维的层面上建模，可以提供仿真和虚拟设计的能力，提供数字化模型，让它和数据结合在一起。

技术支撑行业创新发展

工程建设行业上下游产业链长、参建各方众多、投资周期长、不确定性和风险程度高，更加需要和强调资源的整合与业务的协同。从BIM的内涵来看，BIM 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。因此，BIM技术的应用和推广必将为工程建设行业科技创新和生产力的提高提供很好的手段。为了更好地促进行业的发展，推动BIM技术的应用，住房和城乡建设部在《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》中明确指出：加快推广BIM、协同技术、虚拟现实、4D项目管理等技术在勘察设计、施工和工程项目管理中的应用，改进传统的生产与管理模式，提升企业的生产效率和管理水平。

BIM应用可以促进项目管理水平提升和生产效率的提高。BIM所具有可视化、数量化和数字化的特性，对项目管理从沟通、协作、预控等方面得到了极大的加强。方便各方人员基于统一的BIM模型进行沟通协调与协同工作。利用BIM技术可以提高设计质量，有力地保证执行过程中造价的快速确定、控制设计变更，减少返工，降低成本，并能大大降低设计、招标与合同执行的风险。

BIM应用可以提升项目集成化交付的能力。BIM模型信息的完备性、关联性和一致性使得项目各个阶段、项目参建各方都有了统一的集成管理环境。随着BIM建筑信息模型数据从规划、设计、施工到运维等各个阶段不断得到创建、整合与升级，为建筑全生命期各阶段的工程进度、质量、安全、材料和成本等业务的集成化管理提供了有利支撑。

BIM应用可以为管理信息系统提供及时、有效和真实的数据支撑。BIM 模型提供了一个贯穿项目始终的数据库，实现了项目全生命周期数据的集成与整合。能有效支撑管理信息系统的运行与分析，实现项目信息化与企业管理信息化实现有效的结合。

可以说BIM技术是引领工程建设行业信息化走向更高层次的一种新技术，它的全面应用将为工程建设行业的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程度。同时，也为工程建设行业的发展带来巨大的效益，使规划、设计、施工乃至整个工程的质量和效率显著提高，降低成本，减少返工，减少浪费，促进了项目的精益管理，加快了行业的发展步伐。

欧特克公司全球工程建设业行业拓展总监Uwe Wassermann举例道：“实际上，在设计阶段进行协同非常难以管理，如果不利用BIM，需要进行数字的记录，文档的管理等等；但使用了BIM之后，就可以把几何学充分的利用起来，在模型平台上让所有参与方都可以相互关联，能够实时的进行协同和沟通，也带来了仿真的能力，这其实就是BIM的真正价值所在。”

BIM的具体应用和投资回报

纵观全球，越来越多的国家已经出台了BIM的相关政策和标准。美国是全球第一个出台BIM标准的国家；英国也早在四年前就开始BIM的应用推广，英国政府还出台了一个为期四年的战略来加强BIM的应用，以期加强整个行业的团队协作和工作效率。欧洲议会也在今年1月公布了一个公共指令，要求工程项目必须要使用BIM，建议28个欧盟成员国也要出台相关的指令和规范，到2016年之前这些成员国都要制定相关的BIM标准。

英国对应用BIM的投资回报进行了具体的估算，数据显示66%的项目都能够准时按预算完成，而2010年这一比例只有33%，这表明应用BIM使企业的效率得到了大幅度改善；在成本方面，应用BIM较之前没有应用BIM时削减了33%。以一个中学项目为例，应用BIM在建筑成本上节省了40%，以前要花24万英镑，现在只要10万英镑就可以把学校修建好，而且交付时间更短。英国政府最近公布，过去一年通过BIM的使用，重大项目的成本节省了17亿英镑，包括项目成本的节省和工期的缩短。

尽管BIM为工程建设行业带来了诸多收益，但全球工程建设行业在IT方面的投资情况只占1.2%，相较于制造行业的份额要少得多。这也意味着工程建设行业需要更加了解到IT投资的重要性。《中国BIM应用价值研究报告》针对企业在BIM方面的投资进行调查，结果显示，2012企业在BIM方面的投资是16亿美元，而到2020年时企业在BIM方面的投资会达到60亿美元。其中的增长一部分是来自于工程建设行业，总规模达到7万多亿美元，到2020年甚至会达到11.5万亿美元，其中有一部分会用在软件和硬件的升级上面。

技术贯穿于我们生产、生活的各个角落，技术的创新是具有一种“破坏性”的力量，它变革了传统的设计施工，但不可否认，技术的创新提升了效率，并通过数据化或者模型来推动设计和施工发展过程。

对工程建设行业来说，技术对于生产起到了极大的变革作用，在数字化或者虚拟世界和物理世界之间的关联的建立当下，利用新技术能够满足工程建设行业的需求。Uwe Wassermann具体说到：“在数字化和实物之间的互通方面，建筑的元素会产生很多数据流，我们如果去分析的话，就会看到一个物联网或者是一个互联互通时代的到来。无论何时何地，建筑都能够得到展示；物与物之间的联系也将更加紧密，这些都会对建筑本身产生影响。”

BIM应用进入到下一阶段，将是“互联互通大BIM”，比如我们可以把一些数据流导入到BIM中进行一些模拟，这样无论是对城市进行规划，还是对建筑的空气流等环境因素进行分析，都可以有一个直观的展示，并进行有针对性的定制化，可以通过计算、分析，形成一个非常精确的建筑结构。除此之外，利用云计算上载一些数据到模型中，再把这个模型所得出的信息应用到现场施工当中，同时还可以将现场的一些情况反馈到模型当中，使施工阶段更具有互动性。

Uwe Wassermann总结到：“BIM是一个动词，需要我们真正的通过自己的行动来把它利用起来，它提供了一种流程，也是一个战略，所以我们知道BIM是有一个生命周期的，它不仅仅是限于某一个学科，或者建筑过程中的某一个阶段，它把所有的这些点都结合在一起，确保把信息和技术从一个结点输送到下一个结点。”

数字世界和真实世界正在日益融合在一起，业主、设计单位、建筑施工企业的角色也在不断转变。设计单位不只做设计，施工企业不只是做工程，它们将不断的相互协作，通过一个平台共享彼此的信息，从而使得项目的工期越来越短，工作效率越来越高，每一个人也都将在这个平台中发挥各自的作用，进而推动流程的全面优化。