“BIM+”为建筑产业注入新活力

文｜本刊记者 孙璟璐

传统的建造模式已不再符合可持续发展的要求，迫切需要利用以信息技术为代表的现代科技手段，实现建筑产业转型升级与跨越式发展。眼下，BIM技术也如“互联网+”一样，并不是孤立的应用，它跟相关技术共同产生作用，最终促进建筑业创新发展。

今天，我们正经历着一场信息革命，以物联网、大数据、云计算、BIM、电子商务等为代表的信息技术必将从支撑建筑产业发展向引领产业现代化变革跨越。中国建筑产业转型升级就是以互联化、集成化、数据化、智能化的信息化手段为有效支撑，通过技术创新与管理创新，带动企业与人员能力的提升，最终实现建造过程、运营过程、建筑及基础设施产品三方面的升级。

不可否认，建筑业在快速发展的同时，仍存在着管理粗放、效率低下、浪费较大、能耗过高、科技创新不足等问题。同时，我国经济步入新常态，传统粗放式的高速增长阶段，进入高效率、低成本、可持续的中高速增长阶段。

建筑行业呈现新趋势

相关数据显示，一个人一生大约92%的时间都需要在建筑物内度过，或者在建筑物中学习、工作，或者在建筑物中生活。总而言之，每个人一生之中大约只有5%的时间花费在交通基础设施上，还有3%左右的时间在户外度过。从这些数据中可以得到一个结论，那就是建筑物以及整个建筑业的发展，对整个人类社会发展起着至关重要的作用。

对于建筑业的未来而言，建筑产品本身将是更加绿色、智慧、宜居，绿色也是目前国家倡导的建筑发展方向。而要实现绿色、智慧、宜居的建筑，需要充分利用新一代的信息技术，使物与物、物与人、人与人之间有更广泛的互联互通，让人们对其有更透彻的感知，让建筑及基础设施有更深入的智能化，打造“智慧、绿色、宜居”的产品，使人们生活和工作的环境更美好。

同时，建造的过程实也要进行升级，在这一过程中新型建筑工业化则是一个很好的手段，也是信息化、工业化两化融合一个关键举措，它可以更好地支撑整个建造过程的发展。目前建筑施工环节的不少工艺流程都要靠工人现场完成，受人为因素、环境影响较大，这是导致质量通病难以根治的重要因素。如果工业机器人出现，或许能给这个传统行业带来些改变。

广联达软件股份有限公司研究院副院长刘刚畅想到：“未来建筑业尤其是施工现场上也许会出现这样一个场景，整个施工现场中几乎没有工人，现场中更多的是机器人，相关负责人可以在指挥室中进行远程调度。同时，所有的实体建筑还有一个基于建筑信息模型构建的数字建筑，设计单位、施工企业以及业主都可以在建筑信息模型中对整个建筑进行设计、指挥生产直至建筑最终建成。”

建筑业的发展离不开企业和各方主体人员的共同努力，通过建筑产品的升级以及建造过程、运维过程的升级，促进组织和人员能力的升级。其中组织方面包括了企业创新发展模式、管理模式和技术潮流，要进行一系列的变革，包括设计能力、生产能力、施工能力和管理能力。通过重点培育和发展一批产业链相对完整、产业关联度大、带动能力强的龙头企业，发挥其优势，建立和完善符合建筑工业化要求的技术体系和管理模式。人员层面则需要努力提升工程管理和服务质量，激发人才活力，提升人才队伍质量，打造既懂工程管理又熟知海外工程当地市场、文化、法律、税收、政策、商务等国际化复合人才；加强技术标准人才的培养，加大对欧美技术标准的研究和中外标准的对比分析，在适当的地区市场推动中国的技术标准、操作规范“走出去”，提升企业在标准方面的话语权。要引导农民工在产业转型过程中同步转型为产业工人。

实际上，上述所有内容最终都离不开信息化，离不开以信息化或者信息技术为代表的科技手段，可以说信息化是关键支撑的手段，它是带动和引领产业发展的革命性力量。而在信息化领域还包括很多关键技术，例如BIM、大数据、移动互联、云计算等。在这些前沿技术中心，唯独BIM技术可以陪伴建筑业走的更远，并为整个建筑业带来深刻变革。BIM技术的出现，也必将推动建筑业进入革命性的时代，BIM技术也被认为是继CAD之后，建筑领域第二次科技革命。

犹如互联网大潮正在颠覆和改变着传统产业和人们的衣食住行，BIM浪潮也在颠覆和改变着建筑业。BIM技术作为促进我国建筑行业发展创新的重要技术手段，它的应用与推广将为建筑业的科技进步与转型升级产生无可估量的影响。同时也为企业的发展带来巨大的效益，大大提高建筑工程管理的集成化程度和交付能力，使工程的质量和效率显著提高，减少返工，减少浪费，提高效率。

刘刚表示：“从BIM自身的属性来看，模型是一个载体，在模型中有很多信息和数据，这些信息数据贯穿建筑物的全生命周期，无形之中形成了一个极致化的管理环境，在这种极致化管理环境之中，基于数字化建筑，可以有效的形成协同工作和协同建设。”

从BIM概念的提出到今天，已经有十几年的时间，BIM应用在建筑业也表现出新的变化和发展趋势。目前，从BIM技术实践中可以看出，单纯的BIM应用越来越少，更多的是将BIM技术与其他专业技术、通用信息化技术、管理系统等集成应用，以期发挥更大的综合价值，因此，BIM应用呈现出“BIM+”的特点，“BIM+”应用特点包括五个方面：一是多阶段应用，即从聚焦设计阶段应用向施工阶段深化应用延伸；二是集成化应用，即从单业务应用向多业务集成应用转变；三是多角度应用，从单纯技术应用向与项目管理集成应用转化；四是协同化应用，即从单机应用向基于网络的多方协同应用转变；五是普及化应用，即从标志性项目应用向一般项目应用延伸。

“BIM+”助力建筑行业新发展

对于一些改扩建项目而言，很多建筑物本身造型独特，如果单纯用手工建模将非常麻烦。这时可以利用三维激光扫描仪，能够有效的复原实际模型，同时还可以把模型跟周边的实际场景和环境进行融合、模拟。以玉佛寺项目为例，玉佛寺属于历史保护建筑，项目开动之前，利用三维激光扫描技术精确、快速、完整的特点，对玉佛寺所有殿堂内外进行三维激光扫描测绘，生成三维点云数据模型。随后将三维点云数据导入Revit 软件中，进行数据处理、拼接、色彩附着，并通过捕捉点直接绘制生成几何模型。根据三维点云数据还原生成的三维模型最大程度上接近真实。

周边环境也是虚拟场景构建的一部分，与玉佛寺有着密切的关系，周边的路网情况、建筑布局、地势起伏、汇水范围、视线遮挡、人员流线分布均是玉佛寺修缮设计必须考虑的因素。

上海玉佛禅寺修缮与改扩建工程具有较高的复杂性、专业性，包含修缮、新建，以及建筑方案、规划、消防、消除公共安全隐患和环境整治等各个方面。通过BIM技术与虚拟现实技术集成应用，完成虚拟场景构建、虚拟施工过程模拟以及交互式场景漫游，以确保工程在各个阶段良好的可控性，同时保持与各专业之间紧密的联系及反馈机制。项目运用BIM 技术为各专业提供精准的可视化模型，并将BIM技术拓展到与建设工程全过程相关的各个领域（施工、管理、运营维护等），在同一个平台下构建综合信息模型，这是在BIM 技术平台上结合虚拟现实技术对古建筑修缮与改扩建全过程服务的一次创新性尝试。

激光扫描仪与BIM相结合也可以对项目产生变革。上海中心大厦机电管线施工完毕后进行竣工验收，鉴于工期紧张，现场环境复杂，因而施工检查任务繁重。3D扫描实施团队在保证精度的情况下，进行3D激光扫描并建立真实反应现场施工情况的3D模型，通过与原始设计模型进行比对，得出偏差分析报告，从而起到高效、精确的对现场施工情况校对的效果。

此外，将BIM与智能型全站仪进行集成，通过软件与硬件的整合把 BIM模型带入施工现场，使BIM模型中的三维空间坐标数据能够驱动智能型全站仪进行测量，将BIM技术实实在在的融入了施工过程中。以深圳平安金融中心项目为例，该项目位于深圳市福田中心区。项目机电安装部分专业种类多，系统复杂，施工精度要求高。项目采用了基于BIM平台智能型全站仪指导机电管线安装施工，以塔楼现场放样为例，完成一个标准层主要风管放样及支吊架固定过程，利用传统方法需要4名工人工作7个工作日。利用该方法，只需要2名工人工作3个工作日即可完成，大大提高了施工精度和施工效率。

“BIM+”促进建筑行业转型升级

以BIM为核心的技术应用会促进建筑行业生产方式的转变和升级。对此，刘刚表示：“比如说BIM和建筑工业化的融合实际上就是对整个建造模式、生产模式的颠覆，也是一个有效的关键举措。传统的建筑工业化是不够的，必须配合应用以BIM为核心的信息技术。”

在预制构件生产阶段，生产信息管理子系统从中心数据库读取构件深化设计的相关数据以及用于构件生产的基础信息，同时将每个预制构件的生产过程信息、质量检测信息返回记录在中心数据库中。在现场施工阶段，基于BIM模型对施工方案进行仿真优化，通过读取中心数据库的数据，可以了解预制构件的具体信息（重量、安装位置等），方便施工，同时在构件安装完成后，将构件的安装情况返回记录在中心数据库中。

除此之外，BIM和3D打印技术的融合也是目前行业内比较前沿的应用。目前，3D打印在个别行业已经开始进行商业化运用，而在建筑业则还是停留在实验和试点研究阶段，但可以预见，在不久的将来，它作为一种新的科技力量，将会为整个行业带来一些颠覆。

刘刚表示：“3D打印建筑物工期短、成本低，节能环保：现在建造房屋的成本，主要有材料、人工和浪费三部分。而通过3D打印，可以以更低的造价、更快的工期造好房子，3D打印的原材料多来源于建筑垃圾、工业垃圾等，可以就地取材，通过技术处理、加工、分离，使之成为3D打印建筑的原材料，避免了沙子、石子等材料的运输。而且，3D打印建筑不产生任何扬尘，也不产生建筑垃圾。”

以BIM为核心的信息技术，能够促进建筑行业管理模式变革、创新。从建筑业的发展过程来看，之前很多改革更多从管理机制和流程体系的变革开始，但是实际上，目前整个行业大的发展趋势是技术驱动管理的革新，倒逼整个行业的重新梳理和洗牌。

可以说，建筑行业不仅需要BIM技术，更需要BIM技术与项目管理和其他信息技术进行融合。总结来说，BIM的发展和应用不能等也不能急。在整个产业发展过程中，需要利用好BIM技术，通过信息技术创建筑产业一个的新生态，促进整个产业新的发展。