BIM 技术在大连地区发展现状研究

2023-05-15 00:37刘乘雨陈雪婷
建筑与预算 2023年10期
关键词:可视化信息模型

刘乘雨,陈雪婷

(1.大连宏雯建设工程有限公司,辽宁 大连 116600;2.大连德泰建设工程有限公司,辽宁 大连 116600)

BIM 全称为Building Information Modeling,直观翻译为建筑信息模型。这项技术理论,最早是由美国人在1975 年提出的,而美国也直到2003 年才开始推行BIM。为什么BIM 技术发展的如此缓慢,又为什么现在又要开始应用BIM。第一,是因为21 世纪数据的爆炸式增长,以及互联网及智能技术的进步,使得BIM 从一个理想化的理论及概念,能够实质性落地。第二,现在的建筑行业竞争激烈,利润率低。导致这个局面的原因是产能过剩和生产方式落后。现在必须通过信息化向智能化转型,才能够打破局面。

1 BIM 优势

BIM 作为建筑业转型过程中数字化转型的关键以及未来智能建造发展的基础,具备了较多优势,相较于传统的CAD,BIM 技术具备可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性这5 大特点

1.1 可视化

BIM 最大的优势之一就是可视化,即所见即所得。BIM 的可视化是将传统的图纸,以模型的方式直观地展示给应用者。将建筑图纸由2D 转变到更直观的3D。

1.2 协调性

协调在各行各业都是重点的工作内容。在全过程的工程管理当中,无论是建设单位、设计勘察单位、监理单位还是施工单位,都涉及大量的对内对外沟通协调的工作。

在传统的设计工作中,各专业工程师各司其责,在施工图设计阶段,都是各自绘图,在形成成果后合图。这就不可避免的产生各专业的碰撞问题。BIM 的协调性能,让各专业在工作时,就能实时发现碰撞问题,形成碰撞检测报告,方便在出图前解决碰撞问题,避免将碰撞问题带到施工过程中。

1.3 模拟性

BIM 的模拟性优势不但在于能够模拟设计出建筑物模型,还能够将在真实世界中无法操作的事情在软件中模拟出来。在设计阶段,BIM 还可以将诸如节能、紧急疏散、日照、热传导、风洞等进行模拟;在招标以及施工阶段,可以对工程进行4D 模拟(即三维模型加时间进度),依据施工组织设计及施工方案来进行模拟施工;还可以通过5D 模拟(即4D 模型加造价控制),来实现成本控制;在后期的运营阶段可以模拟紧急情况的处理方式,如消防疏散模拟以及地震逃生模拟等。

1.4 优化性

实际上在整个工程项目建设过程中,从设计到施工运营都是一个不断优化的过程,BIM与优化并不存在必然联系,只不过在BIM 上可以做到更好的优化。

优化的实施要建立在5 个原则上,即真实性、统一性、标准性、实时性以及完整性。

1.4.1 真实性

BIM 是虚拟建立以反应项目真实情况的建筑信息模型,只有传递和应用的信息准确,才能发挥BIM 真正的价值,否则BIM 只会增加无谓的工作量和投入成本。

1.4.2 统一性

BIM 的统一性是指工程项目的参与各方在统一的软件环境下使用BIM,使BIM 信息在各参与方之间传递的过程中规避软件兼容性问题。为达到统一性,在确定项目需要使用BIM 时即要所有参见单位共同确定软件系统,软件格式,避免后期信息交互出现问题。

1.4.3 标准性

标准性是指在模型建立之前,首先依据国家和地方BIM 标准以及项目特殊要求,编制项目的BIM 标准,包括BIM 模型技术标准、管理标准、智能建造标准、平台应用指南等。之后,建立一套BIM 的应用标准,对模型构件和编码规则以及存储交付的数据格式等进行统一。标准性有利于参见各方BIM 人员对模型的认读和协同配合,减少模型在传递及交互过程中的障碍,提高模型信息利用率。

1.4.4 实时性

实时性是指BIM 模型信息在应用和传递的过程中,必须是最新的。这要求参见各方在进行模型和信息调整时,能够同步到其他各参与方,以保证所有参见单位得到的信息模型是最新且是唯一的。

1.4.5 完整性

完整性是指BIM 模型不仅要将最基础的建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息等包含完整,还需要将非构件对象(如空间关系、运动行为等)的状态信息输入到模型中。此外,在设计项目的设计和施工过程中,产生的各种设计变更及施工信息也要涵盖其中。如果BIM模型不能真实完整地反应项目的情况,那么在优化时BIM 的价值将大打折扣。

1.5 可出图性

传统施工图靠设计人员操作CAD 绘制,工作量庞大。而BIM 模型在建立完成后可以根据业主要求随意生成平面、剖面、立面图纸以及构件加工图纸。还能够对建筑物进行可视化自由视角展示、协调、模拟,出具各专业的深化图纸,使工程表达更加详细。

2 BIM 发展现状

BIM 有如此多的优势及特点,那么BIM在国内各地发展如何?

通过辽宁建设工程网发布公开招标的项目统计,自2022 年至今发布的施工及采购类项目共254 个,而要求采用BIM 以及涉及BIM 技术的项目,总计29 个,占比11.42%。在这29 个项目中,其中有5 个为高校采购BIM 相关设备及软件项目,其余24 个项目为使用BIM 工程,占总数比重9.45%,不足10%。既然BIM 有如此多的优势,为何在国家大力推行BIM 的同时,BIM 的普及率却如此低,发展如此缓慢。

3 BIM 在大连地区发展缓慢分析

首先,必须要认清的一点是中国的建筑行业之所以会面临现在发展困难的境遇,是因为缺少前瞻性注重短期产值而忽视了长期投资的重要性。如今从CAD 转向BIM,是从信息模式向智能模式的转变,就如同当年从手绘图纸到CAD 的一次转变,可以看作是建筑业的第二次革命。这次革命最大的特点是使建筑在设计时从平面2D 转为立体3D,在招投标及施工阶段,从传统施组方案转为4D 及5D 模型,真正意义实现了静态到动态的转变。然而,BIM 作为新技术在刚开始推广时,普遍会有这样那样的误解;在推行过程中,由于BIM 实施最终还是要靠具体的执行人,所以BIM 在大连地区的发展,势必受限于大连BIM 的人才数量及质量;同时,BIM 的推行离不开政策的推动,政府的政策导向,是地方行业发展方向的标杆。

3.1 对于BIM 的误解

3.1.1 BIM 不等同于建模

很多人以为BIM 就是建模,这是对BIM的狭隘认知。虽然BIM 建模确实是BIM 应用中投入时间最大的部分,但是信息才是BIM的价值核心。BIM 既不能等同于模型,也不能等同于建模。

3.1.2 BIM 的目的不是可视化

可视化仅是BIM 应用的一大特点,可视化仅是BIM 的成果之一并非是BIM 的最终目的。BIM 通过建立虚拟的三维建筑工程模型,将设计意图可视化,并利用数字化技术为整个模型提供完整的、与实际情况同步的建筑工程信息库。通过包含整个建筑工程信息的三维模型,设计单位、施工单位、监理单位、设施运营部门和建设单位等人员可以基于BIM 平台协同工作,实施项目的精细化管理和有效决策。

3.1.3 BIM 是软件平台而非软件

BIM 将软件平台作为实现信息传递的载体。在工程建设过程中,利用BIM 软件,可以做到多方工作协同,实现诸如警告分析、碰撞检测、成本分析、进度控制等应用。

3.2 BIM 人才缺乏

3.2.1 BIM 建模人员缺乏

不论是建设方、设计或者施工单位,BIM的应用终究要从模型建立开始。然而大连地区根据BOSS 网、猎聘网、智联、58 同城等招聘网站进行大数据筛查,提供BIM 设计师或是建模师岗位的公司寥寥无几,仅有少数几家设计及施工单位提供了岗位。市场需求决定了人才需求,BIM建模师在大连地区市场呈现匮乏现象。

3.2.2 BIM 实施人才缺乏

BIM 实施人才,就如同我们平常说的信息化实施人才。如果不把BIM 看作一项技术,而是看作一个信息化系统,那么作为建设方实施人员,需要代表建设方与外部合作单位如设计、施工、监理等进行沟通,组织协调相关会议;作为施工单位实施人员,需要针对项目做出具体的BIM 实施计划,对实施计划进行有效的跟踪、实施以及纠偏,确保基于项目的BIM 实施计划达到预期的效果。这类人才需要同时具备BIM 相关的知识以及本身的专业知识,熟悉业务,同时具备管理的组织实施能力。这类人才需要在BIM 技术与企业管理之间架起桥梁,利用BIM 技术实施管理。这类人才,无论是在大连地区还是全国各地都是奇缺的。

3.2.3 BIM 政策缺乏

通过在大连市住房和城乡建设局管网搜索BIM 关键字可以看出,2016 年至今只有8 条信息。在2022 年12 月1 日,大连市住房和城乡建设局关于公开征求《建筑信息模型(BIM)施工应用技术规范》等两项大连市标准意见发出通知。预计正式推行还需要3 个月到半年时间。相比之下,张家港市在2023 年2 月16 日“BIM 审图”系统验收通过,施工图审查迈入BIM 智能时代。

4 BIM 未来发展方向

4.1 企业内部BIM 发展方向

首先必须要认清一个现状:目前国内建筑业处于新时代的转型期,而BIM 现在属于一个推广期。既然是转型期,想带来明显的经济效益是不切实际的,现阶段不能够操之过急。在这个阶段学习技术,培养人才,为BIM 发展做储备才是关键。

现在培养BIM 人员的最大问题在于经验与技术的不匹配:有现场经验的技术人员受困于惯性思维及经验,对于BIM 技术掌握较慢;熟悉BIM 的人员又往往是设计人员,对现场的经验不足。要想培养出优秀的BIM 团队,不论是哪个参与方,驻场工作是比较理想的工作方式。这样有利于结合各方的优势,将新技术与现场实际情况有效结合,提升BIM 操作水平的同时完善BIM 模型。

从传统的2D 计算机辅助设计和制图环境(CAD)到通过BIM 实现3D 模型,附加进度控制的4D 模型,以及包含进度控制和成本控制的5D 模型,不论哪个参见单位都要付出大量的时间成本和人力成本来迁移。这就是为什么有些企业虽然从国外引进了BIM 技术,但依旧不能很好地适应国内市场,因为每个企业都有独特的企业文化及特色。所以对于企业来说,最重要的是采用将BIM 的使用文化与自身的企业文化相结合,这涉及到一系列的活动,包括但不限于:(1)构建特定于公司需求的BIM 模型的模板;(2)关注大连地区的BIM 政策;(3)对员工进行BIM 培训;(4)在硬件上采购配置高满足BIM 相关软件要求的计算机设备。

4.2 BIM 在建筑行业的发展方向

未来的建筑行业一定是从大量粗放向少量精品转变,建筑施工领域一定会越来越信息化,智慧化。未来大方向第1 阶段一定是以BIM 为核心的智慧化工地的建立,将现场涉及到的建筑物、构筑物、塔吊、电梯设备等有型的元素以模型的形式建立起来;将其余包括材料进出场、车辆进出场、人员进出场、监控信息等以信息的形式上传到BIM 平台,实现整个施工现场的信息实时化、动态化。项目管理人员通过后台即可对现场进行调度。第2 阶段将是以各项目的BIM 模型作为基础和信息来源建立CIM(城市信息模型)。当CIM 融合了BIM、GIS(地理信息系统)和IOT(物联网)等信息与通信技术后,才真正意义地实现了建筑行业数字化转型升级,城市智慧化、数字化构建。

5 结语

推动数字化升级、构建数字化标准体系已成为各地区的主要任务。然而,受限于各种条件,大连市在推广BIM 的动作上,已经较为滞后。《数字辽宁发展规划》指出,到2025 年全省数字经济增加值年均增速10%,占GDP 比重45%,而在这个时间点上,国家“十四五”规划提到需要基本形成BIM 技术框架和标准体系,能否打好数字化转型第一阶段的胜仗,从现在开始必须争分夺秒。

猜你喜欢
可视化信息模型
基于CiteSpace的足三里穴研究可视化分析
基于Power BI的油田注水运行动态分析与可视化展示
重要模型『一线三等角』
基于CGAL和OpenGL的海底地形三维可视化
重尾非线性自回归模型自加权M-估计的渐近分布
“融评”:党媒评论的可视化创新
订阅信息
3D打印中的模型分割与打包
FLUKA几何模型到CAD几何模型转换方法初步研究
展会信息