跨界:BIM創造無限可能

廣西蘇中達科智能工程有限公司  粟衛權

魯班BIM總監特訓班學員

BIM技術對于建筑行業發展的重要性不言而喻,近年來,國家不斷將BIM技術提升到國家戰略層面。2015年,住建部發布《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》,明確 2020年末,建筑行業甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業應實現BIM與企業管理系統和其他信息技術的一體化集成應用且新立項項目集成應用BIM的項目比率達到90%。2016年,《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中重點強調增強BIM技術、大數據、云計算、物聯網等信息技術集成應用能力,建筑業數字化、網絡化、智能化取得突破性進展。

云計算、大數據、物聯網、人工智能等技術不斷迅猛發展,建筑企業迎來了BIM+時代。國家政策不斷利好,市場競爭越來越激烈,建筑企業如何融合BIM+前沿科技成為建筑企業轉型升級的必要課題。

建筑企業BIM應用的必要性

當前,國內建設行業的大發展的時代已經過去了,集約型管理和經營成了決定項目成功的重要手段。建筑業企業普遍面臨著下面的問題:

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面對著國內建筑業管理粗放、產業集中度提升緩慢、經濟和社會效益普遍偏低的難題,以及結構調整和轉型發展的市場需求,為BIM技術發展帶來契機。建筑業是最需要信息化的行業,也是最缺少大數據的行業。BIM技術強調的建筑行業全生命周期的創建、使用、修改、更新、流轉、共享,對于精細化建造、大數據協同融合創新十分有利,已經成為建筑行業發展變革的大勢。

建筑業BIM技術應用現狀

從理論上說,BIM模型提供了貫穿項目始終的數據庫,實現了工程項目全生命周期數據的集成與整合,對于提升工程質量、降低造價、控制設計變更、減少返工有重要作用,并能大大降低招標與合同執行的風險。從十年來國內建筑行業的BIM實際應用效果來看,并沒有完全達到人們的預期,以下從項目各參與方的角度進行分析:

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BIM+信息科技的創新應用

隨著數字經濟的浪潮襲來,信息技術更新迭代,建筑行業BIM技術和大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、VR等技術的創新應用,為建筑工程管理帶來更大的作用和價值。

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BIM與大數據技術

BIM的本質和精髓就是建設的信息化過程,有賴于大數據的支撐。有公開資料顯示,平均每個建筑生命周期大約產生10T級別的大數據。

BIM模型是項目工程數據和業務數據的大數據承載平臺。BIM是多維度結構化數據庫,項目管理相關數據放在BIM的關聯數據庫中,借助BIM的結構化能力,不但使各種業務數據和工程數據緊密關聯,從而具備更強的計算分析能力。利用BIM的可視化能力,所有3D、4D可視化報表數據隨時即得,符合使用者的使用習慣,也能提升協同效率。

BIM與云計算技術 

BIM與云的資源整合能力。云計算的最基本優勢就是資源(CPU、內存、存儲空間等)整合能力。而BIM 對計算機運算能力帶來巨大的挑戰,不管是能耗,還是結構分析,針對一些信息的處理和分析都需要利用云計算強大的計算能力。云計算的出現降低了BIM技術應用的基礎硬件投入,用戶不再需要關注計算機的硬件配置,而是利用云端的強大計算能力和數據處理能力,只需要支付低廉的費用,不過使用的過程中需要解決數據安全問題。

BIM設計協同工作模式與IT 云框架。設計協同工作模式,簡單地說就是將設計文件放在公共的平臺上、執行共同的設計標準進行協同設計,這種工作方式得以實現一是靠標準約定,二是要有公共平臺——IT 網絡和公共服務器或數據中心。

云計算能夠幫助我們克服異地限制,實現真正意義上的實時協同和數據共享。所以,IT云框架,對設計協同工作模式有著巨大的現實作用。

BIM 建筑模型本身是協作模型,設計、施工到運營所包含的各階段、各專業信息都可以集成在模型上面,在設計過程各專業需要協同設計,也就是項目組所有人員同時搭建這個模型,理想的狀態當然是實時的、不受地點限制的協同工作。

以移動技術來獲取數據。隨著互聯網和移動智能終端的普及,人們可以在任何地點和任何時間來獲取信息,在建筑設計領域,設計人員可以通過移動終端,借助于云平臺,在工作現場進行設計。

BIM與物聯網技術

BIM與物聯網集成應用,實質上是建筑全過程信息的集成與融合。BIM技術發揮上層信息集成、交互、展示和管理的作用,而物聯網技術則承擔底層信息感知、采集、傳遞、監控的功能。二者集成應用可以實現建筑全過程“信息流閉環”,實現虛擬信息化管理與實體環境硬件之間的有機融合。目前BIM在設計階段應用較多,并開始向建造和運維階段應用延伸。物聯網應用目前主要集中在建造和運維階段,二者的集成應用將會產生極大的價值。

建設階段,二者集成應用可提高施工現場安全管理能力,保證施工進度,有效控制成本,提高質量管理水平。例如通過物聯網技術應用,高空作業人員的安全帽、安全帶、身份識別牌上安裝的無線射頻識別,可在BIM系統中實現精確定位,如果作業行為不符合相關規定,身份識別牌與BIM系統中相關定位會同時報警,管理人員可精準定位隱患位置,并采取有效措施避免安全事故發生。

運維階段,通過設備遠程監控、設備空間定位、內部空間設施的可視化、運營維護數據的積累與分析等,提高設備運行管理、能源管理、安全管理、租戶管理水平和工作效率、節省人力。

BIM與VR技術

BIM與虛擬現實技術集成應用,主要內容包括虛擬場景構建、施工進度模擬、復雜局部施工方案模擬、施工成本模擬、多維模型信息聯合模擬以及交互式場景漫游。除了可提高模擬的真實性、提升工程質量之外,更重要的是支持項目成本管控。據不完全統計,一個工程項目大約有30%的施工過程需要返工、60%的勞動力資源被浪費、10%的材料被損失浪費。

BIM與VR的結合應用,在實際施工前即可確定施工方案的可行性及合理性,減少或避免設計中存在的大多數錯誤;可以分析出施工工序的合理性,生成采購計劃和財務分析費用列表,高效地優化施工方案;提前發現設計和施工中的問題,對設計、預算、進度等屬性及時更新,并保證獲得數據信息的一致性和準確性。減少建筑行業中低效、浪費和返工現象,縮短項目計劃和預算編制時間,提高計劃和預算的準確性。

結語

隨著BIM應用逐步走向深入,各種新技術手段的成熟和推廣,單純應用BIM的項目越來越少,更多的是BIM技術和新技術的融合創新應用。展望未來, BIM+互聯網、BIM+VR、BIM+云計算等成為新常態,智慧建筑觸手可及,那么智慧城市的樣子還會遠么?


資料來源:1、楊寶明:《BIM改變建筑業》 2、林治陽:《淺談國內BIM發展與進階的局限性》

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