BIM技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和應(yīng)用概述

建筑信息模型(Building Information Modeling),也就是俗稱的BIM技術(shù)。 這項技術(shù)被稱之為“革命性”的技術(shù),源于美國喬治亞技術(shù)學院(Georgia Tech College)建筑與計算機專業(yè)的查克伊士曼(Chuck Eastman,Ph.D.)博士,并逐步被軟件開發(fā)企業(yè)實施和推廣,成為今天國內(nèi)外工程建設(shè)行業(yè)的核心技術(shù)之一。

BIM技術(shù)的出現(xiàn),解決了傳統(tǒng)CAD技術(shù)無法滿足工程建設(shè)行業(yè)多樣化發(fā)展的需要,讓更多優(yōu)美復(fù)雜建筑的落地成為可能。 它以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),建立起三維的建筑模型,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。 一方面通過三維的方式,全面表達建筑物本身,同時將更多數(shù)字信息集成到模型中,從而能夠更加準確和高效的指導(dǎo)設(shè)計、建造、管理等方面的工作協(xié)同。

多年來,BIM技術(shù)雖然在經(jīng)過多年的發(fā)展,BIM技術(shù)我國積極政策的指引、社會各界的參與下,其優(yōu)勢逐步獲得市場認可,并在實際商業(yè)項目應(yīng)用中,彰顯了其巨大的優(yōu)勢和價值。但BIM技術(shù)的應(yīng)用仍然存在一定的局限性。

到目前為止,BIM技術(shù)在實踐的過程中,遇到的問題主要可以分為以下幾個方面:

1、BIM應(yīng)用軟件種類繁多,數(shù)據(jù)共享和交互無法無縫對接。在工程建設(shè)行業(yè),目前市面上存在很多不同廠商的專業(yè)應(yīng)用軟件,一方面這些軟件各有所長,在解決具體業(yè)務(wù)問題時比較難替代,另一方面由于市場競爭和技術(shù)壁壘,軟件之間的數(shù)據(jù)比較難共享和交互。在實際項目應(yīng)用過程中,雖然可以通過IFC解決部分問題,但是由于專業(yè)和業(yè)務(wù)的復(fù)雜性,仍然在一定程度制約了BIM的應(yīng)用和發(fā)展。

2、BIM應(yīng)用標準落地難度大。一方面,BIM技術(shù)源于國外,對國內(nèi)具體標準支持方面存在一定差距;另一方面,工程建筑行業(yè)專業(yè)多,規(guī)范多,項目類型和需求各不相同。雖然我國在BIM標準方面進行了很大的努力,但是目前工程建設(shè)行業(yè)的標準仍然以CAD二維思維進行,BIM標準更多只是作為項目決策的輔助和二維圖紙的補充。這是導(dǎo)致BIM技術(shù)無法進行全生命周期應(yīng)用的重要原因之一。

3、項目人才隊伍參差不齊,技術(shù)應(yīng)用落地難度大。一方面目前在國內(nèi)BIM從業(yè)人員仍然以建模員為主,實際項目需要的人員不僅要掌握復(fù)雜BIM軟件使用,同時還需要在項目設(shè)計和施工等方面具有一定的專業(yè)和實踐背景,這方面的復(fù)合型人才在行業(yè)內(nèi)依然比較匱乏。另一方面,專業(yè)人員對BIM技術(shù)的了解和掌握是需要大量實際項目的應(yīng)用過程中,花費大量時間去積累的,而在現(xiàn)有高周轉(zhuǎn)的生產(chǎn)模式下,很少有人能夠抽出更多的時間和精力,深入研究BIM技術(shù)的應(yīng)用點。這也是目前我們在實際項目中難以發(fā)掘全生命周期應(yīng)用的重要原因。,

BIM+互聯(lián)網(wǎng),帶來的機遇和挑戰(zhàn)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,國內(nèi)在 BIM核心技術(shù)的開發(fā)方面開始有一定的 積累和發(fā)展 ,并在“互聯(lián)網(wǎng)+”的模式和指導(dǎo)下 ,開始探索BIM數(shù)據(jù)服務(wù)項目全生命周期的可能性。平臺化產(chǎn)品開始逐步涌現(xiàn),并在各個方面嘗試和探索數(shù)據(jù)的價值。

BIM平臺產(chǎn)品的出現(xiàn)和發(fā)展,給行業(yè)BIM發(fā)展帶來了更大的空間和可能。主要 表現(xiàn)在以下幾個方面:

1、便捷性。

項目數(shù)據(jù)獲取的不便捷是制約項目效率和準確性的關(guān)鍵因素之一。在傳統(tǒng)工程項目中,由于人員分散,數(shù)據(jù)繁多,業(yè)務(wù)復(fù)雜,BIM模型查閱難等原因,導(dǎo)致項目協(xié)同的過程中,出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)孤島,制約了項目協(xié)同的效率。平臺的出現(xiàn),一方面集中管理了項目的數(shù)據(jù),并且支持模型和圖紙等專業(yè)數(shù)據(jù)的輕量化查閱,極大方便了項目參與人員獲取數(shù)據(jù)的便捷性;另一方面,大量的平臺供應(yīng)商開始嘗試支持BIM模型輕量化,讓 更多項目人員能夠查閱和體驗BIM技術(shù)的價值,讓基于BIM的項目協(xié)同成為可能。

2、參與感。

BIM+互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),讓項目各個層次人員通過BIM方式參與項目成為可能。在傳統(tǒng)的工程項目中,由于專業(yè)軟件,時間和地域等方面的限制,各個項目參與方疲于應(yīng)付項目瑣碎事務(wù),無法全力參與到項目協(xié)同中,從而限制了能力和智慧的發(fā)揮。在BIM+互聯(lián)網(wǎng)平臺的幫助下,更多項目參與者能夠隨時隨地便捷的參與到項目中,基于BIM數(shù)據(jù),查看瀏覽,溝通交流,高效協(xié)同,極大提升項目團隊參與感。從管理角度來說,這也是打造高品質(zhì)項目產(chǎn)品的關(guān)鍵因素之一。

3、業(yè)務(wù)賦能提效。

通過BIM+互聯(lián)網(wǎng)平臺的協(xié)作模式,項目參與各方一方面可以高效參與項目,另一方面在團隊協(xié)作和知識經(jīng)驗賦能的平臺環(huán)境中,讓高效率完成復(fù)雜任務(wù)成為可能。例如在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)中對圖紙的底線審查,往往依賴經(jīng)驗豐富的“老中醫(yī)”;而通過互聯(lián)網(wǎng)平臺,一方面可以利用規(guī)則引擎結(jié)合BIM模型實現(xiàn)關(guān)鍵點的自動審查,另一方面可以利用智能推薦引擎指導(dǎo)一定經(jīng)驗的初級工程師結(jié)合BIM模型按照既定經(jīng)驗流程完成底線審查任務(wù)。

4、管理高效可控。

在傳統(tǒng)項目業(yè)務(wù)中,管理相關(guān)任務(wù)和指令比較難于準確及時傳達到一線,并且無法有效追蹤相關(guān)業(yè)務(wù)執(zhí)行的情況,這極大增加了項目的風險以及項目管理者的心理負擔。通過BIM+互聯(lián)網(wǎng)方式,項目管理更加直觀可控。項目管理者一方面可以在繁多的數(shù)據(jù)中,發(fā)現(xiàn)項目風險的蛛絲馬跡,另一方面能夠充分結(jié)合BIM全面直觀的能力,進行高效的項目管理,做到不漏項可追溯。這極大減少 了項目風險 和相關(guān)人員的心理壓力。

BIM+互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過快速的發(fā)展,一方面不僅促進了BIM技術(shù)在設(shè)計和施工領(lǐng)域的應(yīng)用,同時也使BIM技術(shù)在成本和運營方面投入更加可控。市面上BIM+互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷涌現(xiàn),為BIM技術(shù)全生命周期應(yīng)用提供了強力的技術(shù)支撐,讓更高效項目全生命周期管理成為可能。但是,目前市面上的BIM+互聯(lián)網(wǎng)平臺的IT屬性大于專業(yè)屬性(例如:系統(tǒng)的大量表單/列表/字段;部分PLM,PDM也嘗試市場競爭),導(dǎo)致項目參與人員在使用平臺時的學習成本高,體驗較差等問題。 目前,BIM+互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用雖然給業(yè)務(wù)帶來了諸多好處,但是在實際業(yè)務(wù)中仍然有很多需要提高的地方。筆者認為有以下幾個方面值得探討和挖掘:

1、BIM+互聯(lián)網(wǎng)源于IT技術(shù),在業(yè)務(wù)場景結(jié)合方面還有一定差距。工程項目建設(shè)主要包括兩個場景,圖紙場景和工地場景。目前市面大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)脫離圖紙和工地,大量模塊,表單和列表與圖紙/工地場景結(jié)合度低,導(dǎo)致項目參與人員需要大量時間適應(yīng)IT思維和操作習慣,從而限制了BIM+互聯(lián)網(wǎng)平臺價值的發(fā)揮。

2、管理與業(yè)務(wù)不平衡,導(dǎo)致BIM+互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用落地難。市面上大部分IT公司推動的系統(tǒng)更多服務(wù)于管理者,強管理,輕業(yè)務(wù),希望通過平臺解決企業(yè)或項目管理的問題。這為大量業(yè)務(wù)前端造成壓力,導(dǎo)致了上有政策下有對策的局面,無法真正有效發(fā)揮BIM+平臺的價值。筆者認為,BIM+互聯(lián)網(wǎng)在解決項目管理能力方面比較有限,更多是為清晰的管理思路進行支撐和助力。 如何做到管理和業(yè)務(wù)的平衡,是實現(xiàn)管理和業(yè)務(wù)真實協(xié)同的關(guān)鍵。

3、技術(shù)與業(yè)務(wù)的差距,制約價值的發(fā)揮。例如BIM模型輕量化展示技術(shù)方面,一方面需要考慮數(shù)據(jù)格式繁多的支持效率,另一方面在大模型和圖紙支持中,仍然有一定技術(shù)限制?，F(xiàn)有的流行技術(shù),無論是后端渲染還是前端渲染技術(shù),在應(yīng)用場景方面仍然有一定局限性,在工程項目全場景應(yīng)用方面有一定限制。如何實現(xiàn)有限技術(shù)條件下對業(yè)務(wù)的支撐,需要對業(yè)務(wù)場景和技術(shù)有更深刻研究和探索。

BIM+互聯(lián)網(wǎng),助力工程建設(shè)行業(yè)的探索

在談到BIM+互聯(lián)網(wǎng)的時候,我們不得不提到“數(shù)字孿生”的概念。數(shù)字孿生是2002年密歇根大學Dr.Michael Grieves發(fā)表的一篇文章中首次提到。顧名思義,是指人類認知物體在數(shù)字世界中的呈現(xiàn),從而便于我們在虛擬世界感知,模擬和優(yōu)化。

在傳統(tǒng)定義中,普遍認為數(shù)字孿生是物理世界和數(shù)字世界的映射,從而通過對數(shù)字世界控制和模擬 相關(guān)場景,以低成本,低風險對解決方案進行優(yōu)化。

在工程項目建設(shè)過程中,我們正在研究如何利用數(shù)字孿生服務(wù)設(shè)計管理,施工管理和智慧樓宇等方面,嘗試將BIM技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,打造更高效的工程項目全生命周期應(yīng)用場景。

1、數(shù)字孿生在設(shè)計管理的應(yīng)用

在項目設(shè)計階段,利用數(shù)字孿生打造圖紙/模型場景應(yīng)用,一方面可以減少IT技術(shù)對業(yè)務(wù)場景的影響,同時能夠提高項目管理的協(xié)同和效率。這個階段,主要涉及對設(shè)計管理場景的模擬并達到如下目標:利用工程建設(shè)項目的基礎(chǔ)屬性,快速構(gòu)建設(shè)計管理框架,包括空間和系統(tǒng)等信息。這樣設(shè)計管理就可以在特定的空間和專業(yè)細分下完成相關(guān)信息的提交,并在三維可視化場景中實現(xiàn)項目相關(guān)信息的對接和查找。

例如:在項目初始化階段,通過設(shè)定項目相關(guān)參數(shù),完成項目場景的創(chuàng)建,實現(xiàn)項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)骨架的設(shè)定。當用戶上傳BIM模型后,平臺自動完成BIM模型數(shù)據(jù)并能夠根據(jù)平臺數(shù)據(jù)骨架實現(xiàn)自動匹配和映射。當用戶在使用平臺的過程中,用戶能夠通過熟悉的業(yè)務(wù)邏輯,對相關(guān)信息實現(xiàn)快速查找。用戶可以便捷的定位BIM模型的空間或者系統(tǒng)位置,并快速獲取和操作相關(guān)位置的圖紙/模型/相關(guān)問題/計劃任務(wù)等信息,從而避免從繁多的傳統(tǒng)平臺對數(shù)據(jù)進行查找。

2、數(shù)字孿生在施工管理的應(yīng)用

在施工階段,利用數(shù)字孿生,可以快速模擬項目施工管理,從而實現(xiàn)項目施工管理工作的高效管理和協(xié)同。這個階段需要完成對施工管理場景的模擬,并達到如下目標:構(gòu)建項目施工管理場景,包括進度計劃,BIM模型對接,質(zhì)量管理,安全管理,勞務(wù)管理等應(yīng)用。

例如:在項目施工階段,用戶能夠快速定位分期和分棟等相關(guān)信息,完成工程進度和工程成本的快速導(dǎo)入和綁定。項目參與在施工管理和協(xié)同的過程中,通過時間模擬項目進度和成本相關(guān)信息,合理安排項目資金使用;同時,用戶可以在模型中快速定位具體位置,并獲取實際進度和計劃進度的差異,并直接在可視化環(huán)境中,完成施工任務(wù)安排。在這樣的環(huán)境中,一方面能夠直觀了解工程項目的進度/質(zhì)量/安全,另一方面能夠便捷的完成相關(guān)階段性工作的模擬和仿真。

3、數(shù)字孿生在智慧樓宇的應(yīng)用

在運營階段,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和5G技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟, 相關(guān)傳感器設(shè)備的成本不斷下降。 從樓宇中的大型裝備到消費級別的產(chǎn)品,都使用了大量傳感設(shè)備來采集樓宇各個階段和各個方面的環(huán)境和工作狀態(tài),并通過數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化來避免產(chǎn)品故障,從而改善最終用戶的產(chǎn)品體驗和滿意度。在傳統(tǒng)的樓宇應(yīng)用場景中,設(shè)備種類繁多,數(shù)據(jù)標準不一,對業(yè)主數(shù)字化樓宇運營帶來極大的影響。通過數(shù)字孿生,一方面能夠?qū)崿F(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效整合,另一方面能夠便捷的連接 和驅(qū)動相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備,實現(xiàn)高效的智慧樓宇運營和管理。

BIM應(yīng)用技術(shù)讓承包商和業(yè)主運營商有權(quán)訪問關(guān)鍵的設(shè)計數(shù)據(jù)，并可使用該數(shù)據(jù)提高施工和運營流程的效率。相信在我國建筑業(yè)整體的努力之下，BIM 必將在我國的工程上有那大的發(fā)揮空間。以上就是BIM+互聯(lián)網(wǎng)，助力工程項目降本提效，更多精彩內(nèi)容可關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校，也可點擊下方免費下載領(lǐng)取學習資料。