(一)BIM 國內(nèi)應用現(xiàn)狀
BIM 在香港
這些資料有效地為模型建立、管理檔案,以及用戶之間的溝通創(chuàng)造良好的環(huán)境。2009 年11月,香港房屋署發(fā)布了BIM 應用標準。香港房屋署署長馮宜萱女士提出,在2014年到2015 年該項技術將覆蓋香港房屋署的所有項目。
BIM 在臺灣
自 2008 年起,BIM 這個名詞在臺灣的建筑營建業(yè)開始被熱烈的討論,臺灣的產(chǎn)官學界對BIM 的關注度也十分之高。臺灣學界、企業(yè)級政府幾方面對BIM 發(fā)展的推進做出了諸多的努力。
BIM 在大陸
近來 BIM 在國內(nèi)建筑業(yè)形成一股熱潮,政府相關單位、各行業(yè)協(xié)會與專家、各大軟件商、設計單位、施工企業(yè)、科研院校等開始重視并推廣BIM。
1. 學術界
前期大學主要集中于 BIM 的科研方面,表6,簡單介紹了國內(nèi)知名大學對BIM 的研究成果。
2. 產(chǎn)業(yè)界
前期主要是設計院、施工單位、咨詢單位等對 BIM 進行一些嘗試。最近幾年,業(yè)主對BIM 的認知度也在不斷提升,SOHO 董事長潘石屹已將BIM 作為SOHO 未來三大核心競爭力之一;萬達、龍湖等大型房產(chǎn)商也在積極探索應用BIM;上海中心、上海迪士尼等大型項目要求在全生命周期中使用BIM,BIM 已經(jīng)是企業(yè)參與項目的門檻;其他項目中也逐漸將BIM 寫入招標合同,或者將BIM作為技術標的重要亮點。
目前,大中型設計企業(yè)基本上擁有了專門的BIM 團隊,有一定的BIM 實施經(jīng)驗;施工企業(yè)起步略晚了設計企業(yè),不過不少大型施工企業(yè)也開始了對BIM 的實施與探索,也有一些成功案例;運維階段目前的BIM 還處于探索研究階段。
3. 國家的相關政策
早在 2010 年,清華大學通過研究,參考NBIMS,結合調(diào)研提出了中國建筑信息模型標準框架(Chinese Building Information Modeling Standard,簡稱CBIMS),并且創(chuàng)造性地將該標準框架分為面向IT 的技術標準與面向用戶的實施標準。
3.1 住建部:首次將“BIM”提到建筑業(yè)信息化首要實現(xiàn)目標
2011 年5 月,住建部正式發(fā)布“十二五”建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要,明確指出加快建筑信息模型(BIM)、基于網(wǎng)絡的協(xié)同工作等新技術在工程中的應用,以改進傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和管理模式,提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。基于這一總體目標,業(yè)內(nèi)專家指出繼ERP 之后,BIM 成為下一個十年(2011~2020)建筑業(yè)信息化發(fā)展最重要的關鍵詞。
3.2 中建協(xié):以BIM 大賽推進精細施工、綠色施工
為推廣普及 BIM 技術在施工企業(yè)的應用,培養(yǎng)一批BIM 技術人才,探索和實踐BIM 在施工領域的應用方法和應用效果,進一步提升工程建設質(zhì)量管理水平,中國建筑業(yè)協(xié)會工程建設質(zhì)量管理分會舉辦首屆“工程建設BIM 應用大賽”
3. 3 中國BIM 標準制定工作正式啟動
為了更好落實 BIM 在建筑業(yè)領域的普及與應用,2012 年1 月,住建部印發(fā)了“關于2012 年工程建設行業(yè)標準規(guī)范制定修訂計劃的通知”,意味著中國BIM標準制定工作的正式啟動。涉及到BIM 模型應用標準、存儲標準、交付標準、分類與編碼標準等,其中模型應用標準,邀請了業(yè)內(nèi)相關軟件廠商、設計、施工等多家單位參與課題研究,稱之為“千人千標準”的模式。
3.4 地方政府BIM 政策正如火如荼展開
2013 年1 月5 日,上海市規(guī)劃國土資源局印發(fā)于印發(fā)《上海市建設工程三維審批規(guī)劃管理試行意見》,意見指出,2013 年3 月1 日起,對于《建設工程設計方案三維審批規(guī)劃管理試點區(qū)域范圍》確定的受理區(qū)域內(nèi)的建設工程設計方案,試行三維審批規(guī)劃管理。根據(jù)試點區(qū)域范圍推廣情況,進一步研究在全市范圍內(nèi)劃定的合理區(qū)域內(nèi),綜合考慮項目性質(zhì)、規(guī)模、影響等因素,全面推廣設計方案三維審批管理系統(tǒng)。
此后,各大公司及學者積極響應號召,在BIM 研究中取得了階段性收獲,總結如表7 所示:
?。ǘ〣IM 典型應用及其價值
1. 典型應用
1.1 廣聯(lián)達BIM 典型應用
BIM 的作用是使建筑項目信息在規(guī)劃、設計、建造和運行維護全過程充分共享、無損傳遞,并為建筑從概念到拆除的全壽命期中所有決策提供可靠依據(jù)。
1.1.1 設計階段
1)三維設計
三維設計是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎。它是建立在平面和二維設計的基礎上,讓設計目標更立體化,更形象化。BIM 提供了可視化的思路,讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前。
2)建筑性能分析
運用 BIM 技術創(chuàng)建的虛擬建筑模型包含了建筑的所有信息,將這個虛擬建筑模型導入建筑能耗分析軟件中,可以自動的識別、轉換并分析模型中包含的大量建筑數(shù)據(jù)信息,從而方便快捷的得到建筑能耗分析結果,以滿足日益復雜的建筑功能需求。
3)碰撞檢查 在施工前快速、準確、全面的檢查出設計圖紙中的錯、漏、碰、缺問題,減少施工中返工。一鍵實現(xiàn)碰撞檢查、空間檢查、凈高檢查、規(guī)范檢查;考慮保溫層、門窗開啟、樓梯碰頭等碰撞;自動檢查出圖紙錯、漏、缺及一致性等問題;與土建、安裝等算量軟件共享模型,實現(xiàn)一次建模,多次應用。BIM 最典型應用之一。
1.1.2 招投標階段
1) 工程量計算
招標單位一般給施工單位的投標時間為 15-20 天。如按傳統(tǒng)方式,這么短的時間內(nèi),對招標工程量進行詳細復核比較困難,只能按照招標工程量進行組價,得出總價以后進行優(yōu)惠報價,但基于BIM,我們可以對土建、鋼筋、安裝及裝修進行快速算量,不僅提升商務標編寫效率,工程量計算精度也得到大大提高。精確核算出來的工程量和招標工程量進行對比,對內(nèi)進行成本測算,總價優(yōu)惠多少有數(shù)據(jù)支撐,不再靠經(jīng)驗、拍腦袋。
2)三維施工平面圖布置
施工現(xiàn)場實際可用場地少,材料、設備繁多,通過三維動態(tài)施工平面布置,實現(xiàn)可視化現(xiàn)場監(jiān)管、場地動態(tài)布置等功能。
1.1.3 施工階段
1)模板工程
通過對模板、腳手架等施工措施的三維模擬: 檢視工作空間,合理布置;計算材料用量,避免租賃浪費。
2) 腳手架工程
通過對模板、腳手架等施工措施的三維模擬: 檢視工作空間,合理布置;計算材料用量,避免租賃浪費。
3) 預制加工
4) 過程算量
對招標模型的延續(xù),讓做好的模型在施工過程中發(fā)揮更大的作用,解決了施工過程中變更計量最麻煩的問題,智能、快捷、避免漏項漏量;變更模型可視化,并伴隨著工程進展,逐漸成長的竣工模型,與計價軟件和結算軟件相接,可以幫助施工企業(yè)做好動態(tài)成本的管理控制,為竣工結算做好準備。
5) 復雜節(jié)點施工模擬
局部復雜節(jié)點的施工模擬: 施工工序模擬、節(jié)點構件布置(如鋼筋躲避),指導下料、三維可視化交底。
6) BIM 5D 協(xié)同
包括模型數(shù)據(jù)維護、模型計量分析、工作空間定義、任務模型視圖、形象進度、碰撞檢查視圖、清單關聯(lián)模型、變更分析模塊、分包合同明細。BIM 項目管理平臺中項目數(shù)據(jù)與模型平臺的實時關聯(lián),實現(xiàn)了合理調(diào)整施工方案、檢驗進度和成本控制目標等管理功能。
1.1.4 運維階段
1) 設備管理
基于 BIM 模型設備基本信息及維修信息會的及時更新,為設備管理等提供了數(shù)據(jù)基礎,方便快捷,可降低設備折舊率,延長設備使用壽命,降低設備更新及維修成本。
2) 經(jīng)營管理
利用 BIM 模型,查看建筑各功能空間信息,實現(xiàn)類似日常經(jīng)營管理“任務自動提醒”功能。
3) 故障影響分析
直接導入運維信息與模型匹配;三維模型直觀顯示設備通路,快速查詢分析故障和開關位置,以及停用設備所影響的房間范圍。
2. 應用價值(使用后達到的效果)
2.1 降低成本
2.1.1 減少設計變更
施工單位除按合同規(guī)定、設計要求進行正常工程施工外,利用招標時所發(fā)現(xiàn)的招標文件、設計圖紙中的缺陷以及投標技巧,通過設計變更達到增加利潤的目的。設計變更,特別是有利于施工單位的設計變更,是當前施工企業(yè)創(chuàng)利的重要手段。減少設計變更是業(yè)主開源節(jié)流的一大方面。而BIM 可以實現(xiàn)一鍵碰撞檢查、空間檢查、凈高檢查、規(guī)范檢查等,檢驗設計中不合理部分,并加以完善,大大降低了項目實施過程中設計變更數(shù)量,不但避免了施工企業(yè)非法創(chuàng)利,更為業(yè)主節(jié)約了建設成本。
相關統(tǒng)計1顯示業(yè)主應用BIM 后在2012 年減少的設計變更及設計漏洞問題(61%)同比2009 年(43%)升高了18 個百分點。如下圖1 所示。BIM 可以大大減少設計變更正是大多數(shù)業(yè)主青睞于BIM 應用前景的主要原因。
2.1.2 減少重復工作
基于 BIM 的造價管理,可精確計算工程量,快速準確提供投資數(shù)據(jù),可減少造價管理方面的漏洞,有的項目這方面甚至可超過5%。另外通過減少返工和廢棄工程,減少變更和簽證,更可減少很多成本。這兩方面都將大幅提升業(yè)主方的預算控制能力。如圖7 所示,業(yè)主應用BIM 后2012 年減少返工率達36%,2009 年減少的返工率達41%。
2.1.3 降低運維成本
建筑生命周期可達百年,運維總成本十分高昂,一個說法是運維成本是建造階段成本的10 倍。利用好竣工BIM 模型的數(shù)據(jù)庫,基于BIM 進行設備管理,經(jīng)營管理,空間管理,故障影響分析等功能,即可大幅提升運維效率,降
低物業(yè)運維成本。隨著基于BIM 的運維平臺和應用的成熟,這方面的價值潛力更是巨大。正因如此,很多業(yè)主對BIM 技術的應用已很重視,列入了項目設計和施工招標的條款。
2.2 縮短工期
2.2.1 提升項目協(xié)同能力
BIM 實現(xiàn)了建筑整個過程的可視化,對于建筑行業(yè)來說,可視化的真正運用作用巨大,例如經(jīng)常拿到的施工圖紙,只是各個構件的信息在圖紙上的采用線條繪制表達,但是其真正的構造形式就需要建筑業(yè)參與人員去自行想象。近幾年建筑業(yè)的建筑形式各異,復雜造型在不斷的推出,光靠人腦去想象的以無法滿足現(xiàn)狀。因此,BIM 提供可視化的思路,讓人們將以往的線條式的構件,形成一種三維的立體實物圖形,展示在人們的面前??梢暬慕Y果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成,更重要的是,項目設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行,基于BIM 的5D 項目管理,進度、合同及成本管理可視可控,提升了項目多方協(xié)同能力。
2.2.2 優(yōu)化設計方案
BIM 及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對復雜項目進行優(yōu)化的可能。使得項目在后期施工及運維階段降低了不必要的損失。如圖1 所示,2012 年基于BIM 優(yōu)化方案,工期縮短了22% ,同比2009 年縮短了25%。
2.2.3 減少索賠
基于 BIM 的5D 項目管理,進度、合同及成本管理可視可控,提升了項目多方協(xié)同能力。大大降低了業(yè)主與是其他各方的索賠概率,基于BIM 2012 年索賠率降低了17%,2009 年降低25%。
2.2.4 有效提升質(zhì)量與安全管理水平
通過高質(zhì)量的施工前技術模擬方案,完善施工圖,可視化交底,方案預演,可以大幅提升質(zhì)量與安全管理水平,這方面已有很多實證,如圖8 所示,基于BIM 協(xié)同管理,優(yōu)化設計方案,可以提升整體項目質(zhì)量達62%。