颜勤,张银会
(重庆建筑工程职业学院,重庆400072)
BIM技术的国际进展及对建筑产业化的启示
颜勤,张银会
(重庆建筑工程职业学院,重庆400072)
BIM技术是当前国内外建筑领域工程项目发展应用的热点问题,该文从国际视角分析国际BIM技术发展的现状及应用情况,通过对BIM发展的综合性认知,特别是了解国际上目前取得的经验和发展应用思路,以期在实践中推动BIM技术在国内建筑设计产业化过程中的广泛应用,为BIM技术在我国建筑工程项目的进一步推广应用提供新的启示。
建筑设计;BIM技术;建筑产业化;建筑产业链
随着国内建筑行业的转型与改革,BIM技术已开始逐步落实到全国的大城市中,各大城市纷纷出台相关使用BIM技术完成建筑设计、施工、管理的政策条例,推进当代建筑产业化的进程。BIM技术的研究、软件发展与在地化过程在政策背景下均对建筑产业化有较大的影响,同时也为建筑学拓展了新的思路与手段,丰富了建筑设计的绘图方式,在改图管理、仿真建模、漫游动画等方面具有较大的优势。但BIM技术真正能够被各方娴熟地运用于建筑产业化中仍然需要一段过渡期,这需要建筑设计单位、开发单位、施工单位共同学习、推进,并形成协同工作的合力,同完成建筑设计、施工、构件生产、运输、管理等建筑全生命周期的应用。2017年2月24日《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》中指出,国家将推广智能和装配式建筑,从标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理方面推动建造创新。本文归纳了BIM技术在国内建筑产业化中应用存在的问题,总结典型国家及地区的发展进程与经验,提出BIM的发展对我国建筑产业化的影响,对我国建筑产业化实施起到良好的促进作用。
1.1 BIM在建筑设计阶段推进困难
目前我国BIM的应用与实践主要为政府部门、地产开发商着力推进,然而设计单位在设计费用并未增加的情况下,在前期设计阶段使用BIM增大了工作量,同时改变了长期积累的高效工作方式,所以BIM在设计阶段的推进动力不足。在建筑设计院使用BIM还需要设计师在业余时间进行软件培训,无形之中增加短期内的成本与时间,所以需要建筑设计师开展BIM培训或引进BIM建模师在各阶段配合工作。然而目前重庆市依然存在较大的BIM建模师缺口,需要培养专业人才弥补建筑产业化过程中推进的困难。
1.2 BIM模型在建筑产业链中脱节
现在市场上采用的BIM技术在产业链中大多都是脱节的。比如目前很多BIM项目,设计单位在项目前期规划设计阶段基本不采用BIM进行绘图,而是在传统方式下进行设计,最终利用设计成果进行翻模,将BIM模型仅用于施工与造价算量中,未能做到原本设想的BIM全生命周期的利用。BIM模型在建筑产业链中脱节,这在一定程度上也限制了建筑产业化的发展,使得BIM的建筑设计中全生命周期的特征不能完全发挥出来。
1.3 BIM在建筑产业化中标准较少
从BIM的内涵来看,建筑全生命周期中设计的问题有建模环境、建筑、机电、构造、设备、模型合并、造价、可视化、机电分析等内容,那么它就要求有统一的标准对各项内容进行约束和管理,并进行专业衔接有效分工。建筑产业化的大规模发展需要在标准化设计的基础上,依托标准进行建筑部品的选择,从而将民用、工业、农业建筑进行标准化地设计,交付工厂对建筑构件、部品进行生产。目前国家正在积极制定相应的标准规范设计,不过大部分的标准还在征求意见阶段并未正式施行,所以目前建筑产业化的标准较少。
图1 2014年国际上BIM的发展状况
“BIM技术及其应用”在国际上属于一个崭新且前沿的学术领域,从80年代初期的初步应用至今不超过30年的历程。美国是全世界较早开始建筑信息化的国家,其行业的信息化和规范化程度高于国内的建筑行业。欧洲国家、日本、韩国、新加坡、香港台湾等地也取得了一定的发展成果,截至2014年,根据Graphisoft的统计数据(图1),国际上BIM的发展情况仍然是北美处于领先地位,占整个BIM应用的65%,欧洲30%,日韩25%,港台20%,国内<5%。基于国际发展水平,本文选取几个典型国家对BIM技术的发展历程进行简述,以期对我国建筑产业化发展提供借鉴与参考。
2.1 美国
本文通过对美国BIM的发展历程文献的梳理收集,对美国的不同职能部门及其工作范围进行分类列举,归纳形成汇总表(表1),能够明晰地看出美国BIM技术在各个阶段不同部门间的应用情况。美国的建筑产业化发展与BIM技术密切相关,美国建筑使用的构件与部品,其标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高,几乎达到100%,制造构件与部品的机械设备同样齐全通用,形成了效率较高的社会效益。用户可通过选择自己需要的部品目录进行购买,在装饰装修方面的建筑产业化发展中应用广泛。
2.2 英国
英国早在19世纪就开始设计修建预制建筑,BIM在英国的应用仍然是政府推动的发展模式,英国政府通过一系列文件要求企业强制使用BIM,并将全部的文件以信息化管理(表2)。政府采用首先制定相关规范标准的方法来有效地推进BIM的实施应用,确保BIM链上的所有成员能够通过BIM实现协同工作。2012年,针对政府建设战略文件,英国内阁办公室还发布了“年度回顾与行动计划更新”的报告。得出的报告结论包括英国司法部试点项目制定BIM实施计划,伦敦是众多全球领先设计企业的总部,政府发布的强制使用BIM的文件可以得到有效执行[1]。BIM发展和实施对英国建筑产业化的发展起到了推动作用,英国的现代施工法(MMC)就是满足提高建造技术水平与工程质量的有效方式,BIM在此过程中从标准化到工厂化方面都提供了技术支持。
2.3 香港台湾地区
香港的建筑装配化率已达到50%~60%,BIM技术在香港地区的发展主要靠行业自身的推动。如表3所示,香港通过成立BIM学会,房屋署制定了相关的设计指引、应用标准等方式来推动BIM技术的发展。台湾地区通过产学研的合作研究,为BIM发展提供科研支持。台北市政府举行“台北市政府建造执照应用BIM辅助审查研讨会”,被业内喻为“2012台北BIM愿景”。香港的建筑产业化发展走过了最初的简单预制部件产业化,楼梯与内墙隔板的预制化,到外墙与房间的预制化几个阶段,也得到了长足的发展。通过BIM的应用进一步开拓了建筑产业化的发展方式,对港台地区的建筑产业化起到了较强的推动作用。
表1 BIM在美国的发展历程[2-3]
表2 BIM在英国的发展历程
表3 BIM在香港台湾的发展历程
从全球来看,BIM的应用已经成为建筑产业化实施的主流,BIM作为一种信息化模型的工具,为建筑产业化提供了有效的信息平台。作为建筑构件大规模生产的基础条件,为建筑部品的标准化发展提供技术支持。然而国内的建筑产业化处于初步阶段,仍然有较长的一段路要走,需要在市场经济的条件下得到企业、公众的认可。建筑产业化在达到一定市场规模后,才能产生较高的市场经济效益,节省资源成本。国际上BIM的发展为我国的建筑产业化提供了借鉴,但我们也需要探究适合我国不同城市不同地域特征的在地化发展方式,以解决我国建筑产业化存在的问题。
[1]谢雄耀.BIM技术国内外发展比较分析[EB/OL].[2017-06-05].https://wenku.baidu.com/ view/1643b850a0116c 175e0e4873.html.
[2]Beth A.Brucker,Michael P.Casel.BuildingInformation Modeling:A Road Map for ImplementationtoSupportMILCON Transformation and Civil Works ProjectswithintheU.S.Army CorpsofEngineers[EB/OL]. [2017-06-05].http://www.dtic.mil/ get-tr-doc/pdf AD=ADA480246.
[3]何清华,钱丽丽,段运峰,等.BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报,2012,26(1):12-16.
责任编辑:孙苏,李红
International Progress of BIM Technology and Its Enlightenment to Architectural Industrialization
BIM technology is a hot issue in the development and application of construction projects at home and abroad.This paper analyzes the current development and application situation of international BIM technology from an international perspective.Based on the comprehensive understanding of the development of BIM,especially its development and application experience internationally,it is hoped to promote the wide application of BIM technology in the domestic architectural design industrialization practice and offer new inspirations for the further promotion and application of BIM technology in construction projects in China.
architectural design;BIM technology;architectural industrialization;construction industrial chain
TU-05
A
1671-9107(2017)08-0012-03
基金论文:该论文为重庆市建设科技计划项目2015年重大课题“装配式住宅建设关键技术研究集成与示范”(项目编号:城科字2015第(0-1)号)论文之一。
10.3969/j.issn.1671-9107.2017.08.012
2017-06-08
颜勤(1986-),女,重庆人,博士研究生,讲师,主要从事建筑技术理论与方法、城乡规划、城市灾害防治理论与技术等领域的科研与教学工作。