建筑行业作为传统产业,改造与提升的任务十分艰巨。眼下,建筑行业的技术创新已成为促进建筑企业持续发展的重要课题之一,对于整个行业发展来说,新技术更是有着举足轻重的地位。BIM技术是改变中国建筑行业现状的趋势,是建筑行业的一次革命,无论是对设计方、业主还是施工企业来说,BIM技术都为他们带来了前所未有的改变,BIM技术使建筑行业的工作方式与工作思路发生了变革性改变。
在我国,建筑行业经历了持续多年的高速发展,技术水平及管理水平也不断进步,但建筑业整体的低效率、高浪费等现象依然严重,已引起行业的重视,因此,建筑业不断对新技术进行研究。上世纪末IFC标准引入,我国逐渐开始接触BIM的理念与技术。近几年,在政府、行业协会、建筑业企业、软件企业等共同参与和大力推动下,BIM技术及其价值在我国得到了广泛的认识,并逐渐深入应用到工程建设项目中,不仅包括了规模大、设计复杂的标志建筑,也包括了普遍常见的中小型一般建筑。
自2011年之后,BIM技术在我国得到了快速的发展,无论从国家政策支持,还是理论研究方面都得到了高度的重视,特别是在工程项目上得到了广泛的应用。2012年,国家开始出台有关BIM应用的政策,并组织了BIM标准的编制。
“十二五”开局之年,住房和城乡建设部在《建筑业“十二五”发展规划》 中提出,在“十二五”期间,要基本实现建筑企业信息系统的普及应用,首次将“加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用”列入总体目标,确立了大力发展BIM技术的基调。
2011年5月18日,住房和城乡建设部发布《2011~2015建筑业信息化发展纲要》,将BIM列为“十二五”重点推广技术,并作为支撑行业产业升级的核心技术重点发展,全文中9次提到BIM,具体目标是推动基于BIM技术的协同设计系统建设与应用,加快推广BIM、协同设计、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。
2014年7月,住房和城乡建设部发布《住房城乡建设部关于推进建筑业发展和改革的若干意见》中提出推进建筑信息模型(BIM)等信息技术在工程设计、施工和运行维护全过程的应用,提高综合效益。并积极探索开展白图替代蓝图、数字化审图等工作,建立技术研究应用与标准制定有效衔接的机制,促进建筑业科技成果转化,加快先进适用技术的推广应用。
2015年6月,住房和城乡建设部又印发了《推进建筑信息模型应用指导意见》,进一步强调了BIM在建筑领域应用的重要意义,提出了推进建筑信息模型应用的指导思想与基本原则,同时明确提出推进BIM应用的发展目标,即“到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。到2020年末,以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%:以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。”
2016年9月,住房和城乡建设部发布《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》,对“十三五”期间,建筑业信息化进程做出全盘规划。《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提出,“十三五”时期,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展,初步建成一体化行业监管和服务平台。
在国家层面的政策驱动下,各地政府也纷纷推出关于BIM应用的政策,这些政策为整个行业的BIM应用奠定了非常好的基础。与此同时,BIM技术研究工作列入国家课题,相关BIM国家标准也开始陆续编制。
BIM国家标准编制工作于2012年启动,根据住房和城乡建设部建标[2012]5号文《关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知》,立项了5项有关BIM的国家标准。包括《制造工业工程设计信息模型应用标准》《建筑信息模型应用统一标准》《建筑工程信息模型存储标准》《建筑信息模型设计交付标准》和《建筑信息模型分类和编码标准》。2013年,住房和城乡建设部发布《关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》,立项编制1项国家标准,即《建筑信息模型施工应用标准》。这些标准的编制包含了顶尖大学等科研机构,也广泛涵盖与工程建设相关并具有代表性的企业,行业协会在标准编制过程中起到了很好地凝聚和推动作用。这些批标准出台后将为建筑工程全生命期的信息存储、传递和应用,模型数据的存储、交付、分类和编码提供统一规范。
目前,《建筑信息模型分类和编码标准》已经正式发布,自2018年5月1日起实施。该标准与IFD关联,基于Omniclass,面向建筑工程领域,规定了各类信息的分类方式和编码办法,这些信息包括建设资源、建设行为和建设成果。对于信息的整理、关系的建立、信息的使用都起到了关键性作用。
《建筑信息模型应用统一标准》对建筑工程建筑信息模型在工程项目全寿命期的各个阶段建立、共享和应用进行统一规定,包括模型的数据要求、模型的交换及共享要求、模型的应用要求、项目或企业具体实施的其他要求等,其他标准应遵循统一标准的要求和原则。该标准已经编制完成并正式发布,并于2017年7月1日正式实施。
近年来,随着BIM技术的日益普及,很多“高大上”的项目已经实现了BIM应用的全覆盖,同时,BIM应用也逐渐渗透到一些普通项目。行业内的骨干企业纷纷开展了很多BIM应用,例如中建系统到目前为止已经超过1000个项目在应用BIM技术,中建八局要求每新建一个项目都要用BIM技术;中建三局则提出“先试后建”理念,对于复杂项目先通过应用BIM技术在计算机进行虚拟建造,然后再实地建设。北京城建则在保障房项目上也应用了BIM技术。在众多行业龙头企业的带领下,一些中小型企业也开始积极尝试BIM应用。
随着BIM应用范围的不断扩大,BIM应用也越来越深入。建筑企业应用BIM技术的项目范围在不断扩大,据《中国建筑施工行业信息化发展报告(2015)》(以下简称《报告》)显示,43.2%的企业在已开工项目中使用BIM技术。同时,BIM应用点越来越多,并逐步扩展至建设全生命周期各个阶段。设计阶段的BIM应用向方案设计阶段扩展,并逐步实现了全专业、全过程的BIM协同设计。BIM技术在施工阶段的应用逐步深化,《报告》调查显示,41.55%的被调查对象认为BIM应用在施工阶段的价值高,58.9%的被调查对象认为BIM应用正向施工阶段延伸,可见在施工阶段的BIM应用价值正逐渐体现,并超过了设计阶段。BIM应用在工程量计算、施工模拟、深化设计、专业协调和进度控制等方面也得到广泛应用,基于4D、5D的施工项目管理整体解决方案也在一些大型工程项目中开始应用。
更为重要的是,企业对BIM应用采取了积极的态度。《报告》显示25.77%的被调查对象所在企业已经建立了项目级BIM组织,19.46%建立企业级BIM组织。企业在BIM实践过程中不断完善BIM应用方法、BIM协同流程、BIM标准体系等知识体系,形成了BIM实践企业标准。
经过这几年的快速发展,BIM技术的应用逐渐深入到工程项目的不同阶段、不同业务、不同岗位,并开始与项目管理以及先进的信息技术集成应用。行业内的一些项目和企业已经不仅仅局限于应用BIM的单项软件,逐步开始尝试应用BIM平台,有的企业甚至自己开发了企业级BIM平台。
从BIM应用的广度和深度可以看到,BIM技术使行业展示更加直观,BIM技术也使相关计算更准更快,同时,BIM技术也使行业内的信息共享更加高效。BIM技术是全生命周期的应用,涉及到多参与方、多阶段。以BIM技术为核心,可以保证工程建设各阶段、各专业、各参与方之间的协作配合,可以在更高层次上充分共享资源,有效避免由于数据流不通畅带来的重复性劳动,提高生产效率和质量。基于BIM技术,可以使不同应用软件之间能够基于统一的模型和标准进行高效互用,提高模型利用率,发挥更大的价值。BIM技术还可以集成云计算、大数据、物联网和移动应用等先进信息化技术,优势互补,形成对工程建设全过程的监控、管理、决策的立体信息化体系。
伴随着BIM技术的深化应用,BIM技术也将进一步与传统的项目管理进行融合。一些建筑企业过去的管理方式过于粗放,进度、质量、安全、成本等管理软件相对独立,信息不能互通。“互联网+”时代下,建筑行业要求各参与方之间高效、协同、共享;建筑企业则要向管理要效益,这需要企业必须进行精细化管理,在这个过程中BIM技术是进行精细化管理必要的基础。
建筑行业的信息化管理已经提出了很多年,有着一定的应用基础,但很多企业对于自身的信息化管理还不是特别满意,信息化水平有待进一步提高。对此,BIM技术是一个重要的发展方向,通过应用BIM技术为信息化管理提供更加便捷的协同工作平台,提供智能化的分析工具,提供直观的操作工具,提供高效的数据分析工具,从而提升企业的信息化管理水平。同时,通过BIM技术应用也可以打通建筑工程的规划、设计、施工、运维各个环节,实现信息技术集成应用的总体效益。