BIM工程實(shí)施策略分析

耿躍龍

(上海中測行工程檢測咨詢有限公司,上海 200093)

BIM工程實(shí)施策略分析

耿躍龍

(上海中測行工程檢測咨詢有限公司,上海 200093)

BIM技術(shù)是信息化和數(shù)字化在建筑行業(yè)的體現(xiàn),現(xiàn)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),其實(shí)施依托具體工程項(xiàng)目展開。本文從 BIM技術(shù)的實(shí)施策略、服務(wù)團(tuán)隊(duì)選擇和技術(shù)引進(jìn)帶來的風(fēng)險(xiǎn)分析等角度論述BIM技術(shù)如何在具體工程中實(shí)施,業(yè)主方如何規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),獲得 BIM技術(shù)的真正價(jià)值。

BIM技術(shù);實(shí)施層次;核心團(tuán)隊(duì);風(fēng)險(xiǎn)控制

1 前言

在建筑信息化的大潮中,BIM成為建筑業(yè)各參與方談?wù)摰臒狳c(diǎn)。BIM技術(shù)給各方帶來的愿景使包括業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方、質(zhì)檢部門、材料供應(yīng)商、軟件公司和科研院所投入其中,積極進(jìn)行科研探索和工程實(shí)踐,發(fā)掘 BIM的工程價(jià)值和商業(yè)價(jià)值,重塑市場地位。

BIM是 Building Infor mationModeling的縮寫,直譯為建筑信息模型,是信息化和數(shù)字化在建筑行業(yè)的體現(xiàn)。其核心是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)整合建筑業(yè)相關(guān)技術(shù)和流程,提高建筑業(yè)整體管理水平,使建設(shè)全過程能夠參數(shù)化、可視化、性能化、集成化、精益化和智能化。以下從 BI M技術(shù)的實(shí)施策略、服務(wù)團(tuán)隊(duì)的選擇和技術(shù)引進(jìn)帶來的風(fēng)險(xiǎn)分析等角度論述 BIM技術(shù)如何在具體工程中實(shí)施[1]。

2 BIM實(shí)施策略

工程參與各方都很容易認(rèn)同 BIM技術(shù)帶來的巨大價(jià)值,BIM技術(shù)的價(jià)值要依托具體工程項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn),而很多工程的業(yè)主在決定是否采購 BI M技術(shù)服務(wù),如何確定 BIM技術(shù)服務(wù)的內(nèi)容和深度時(shí),猶豫不決。主要原因有:

(1)BIM技術(shù)全面實(shí)施的實(shí)際工程案例較少,且真?zhèn)坞y辨;

(2)不考慮宣傳作用和理念支撐,BI M技術(shù)的投資回報(bào)率很難衡量;

(3)對于 BIM技術(shù)實(shí)施過程中的問題和不利影響缺乏判斷依據(jù);

(4)網(wǎng)絡(luò)等媒體宣傳和 BIM團(tuán)隊(duì)的宣傳真假難辨。

此外,很多已經(jīng)采用 BIM技術(shù)的業(yè)主常常會心中叫苦,由于 BIM實(shí)施方的選擇不當(dāng),造成決策失誤從而引入“偽 BIM”,無法得到 BIM的真正價(jià)值,甚至由于 BIM的引入而造成工程的混亂局面,對工程的推進(jìn)造成不利影響。

“不可不進(jìn),不可冒進(jìn),要穩(wěn)步前進(jìn)”是很多業(yè)主對于新技術(shù)的實(shí)施采用的科學(xué)可行的策略。選擇有一定經(jīng)驗(yàn)和工作熱情的 BI M團(tuán)隊(duì),用少量的資金完成BIM技術(shù)實(shí)施,用 BIM技術(shù)支持工程對目前實(shí)現(xiàn) BIM價(jià)值同時(shí)控制風(fēng)險(xiǎn)較為有利。

從 BIM技術(shù)的實(shí)施層次上可分為三層,如圖 1所示:

圖1

第一層為 BIM模型層,是 BIM技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)。主要工作包括 BIM模型的構(gòu)建、分類、拆分組合、信息輸入輸出和模型數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化等。從構(gòu)建模型的角度看,目前 BIM技術(shù)實(shí)施較成功的參數(shù)化找形和性能化分析等工作均屬于 BIM模型層內(nèi)容。BIM模型層的工作需要 BIM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范,而BIM標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)具體工程應(yīng)用的要求來確定。BI M標(biāo)準(zhǔn)由軟件使用標(biāo)準(zhǔn),模型構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)件信息標(biāo)準(zhǔn),模型數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn),模型審閱標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)等一系列標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。在 BI M技術(shù)日新月異的發(fā)展期,BI M標(biāo)準(zhǔn)的研制能力是 BIM技術(shù)具體實(shí)施成功的保證。

第二層為BIM應(yīng)用層,是 BIM技術(shù)價(jià)值體現(xiàn)的關(guān)鍵。主要包括管線綜合、建筑整體綜合協(xié)調(diào)、可視化分析,建筑性能化分析、施工模擬和運(yùn)維模擬等應(yīng)用工作。其應(yīng)用的實(shí)施需要相關(guān)應(yīng)用工作較強(qiáng)的專業(yè)背景。例如目前基于 BIM技術(shù)的管線綜合分析是一種較為成功的應(yīng)用模式,而設(shè)計(jì)工作的專業(yè)背景和工地現(xiàn)場的工作經(jīng)驗(yàn)是 BIM管線綜合的根本保障。由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)各專業(yè)及施工各工種劃分較細(xì),而管線綜合需要實(shí)施成員的知識體系不同,現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)非常重要。因此,關(guān)于管線綜合的知識體系及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝的梳理,并通過實(shí)際項(xiàng)目培養(yǎng)出精通管線綜合的專業(yè)人才是 BI M技術(shù)在管線綜合方面成功應(yīng)用的關(guān)鍵。人才、標(biāo)準(zhǔn)和流程 BIM技術(shù)具體應(yīng)用成功的保證。

第三層為 BIM管理層,是 BIM技術(shù)實(shí)施的核心。主要包括模型構(gòu)建及應(yīng)用的質(zhì)量、進(jìn)度、成本和深度控制,模型與工程參與各方交互過程的控制等。BIM的本體是建筑業(yè),手段是信息化,而其本質(zhì)是整合。BIM作為一個(gè)管理平臺,一種工作方法,一種流程優(yōu)化和控制的手段在 BI M管理層得到充分的展示。BIM實(shí)施成功的關(guān)鍵是工程參與各方對BIM的理解和應(yīng)用,BIM作為一種管理手段會輔助業(yè)主得到更多的 BIM價(jià)值,BIM管理的實(shí)施要根據(jù)具體項(xiàng)目量身定制,此部分工作需要業(yè)主方起主導(dǎo)作用,而一個(gè)有豐富經(jīng)驗(yàn)和知識架構(gòu)的 BIM實(shí)施團(tuán)隊(duì)會對業(yè)主實(shí)施 BIM管理產(chǎn)生非常重要的作用。

以上三個(gè)不同的實(shí)施層次由不同的工程角色來考慮并完成,模型層的工作以設(shè)計(jì)方為主,應(yīng)用層的工作需要不同應(yīng)用方和 BIM咨詢方在業(yè)主整合下共同完成,而管理層的工作需要業(yè)主方為主 BIM咨詢方為輔共同實(shí)施。管理層對 BIM的理解直接影響應(yīng)用層的工作,而應(yīng)用的方向由直接影響 BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定。同樣,模型的質(zhì)量決定應(yīng)用的效果,應(yīng)用的內(nèi)容決定管理的水平。三個(gè)層次有機(jī)結(jié)合,統(tǒng)籌考慮,BIM的實(shí)施才能夠順暢,產(chǎn)生積極作用。

3 BI M服務(wù)團(tuán)隊(duì)的選擇

目前,有很多工程都或多或少地用到了 BI M技術(shù),國內(nèi)有業(yè)主方建立的 BI M團(tuán)隊(duì)、設(shè)計(jì)院組建的BIM團(tuán)隊(duì)、施工單位組建的 BI M團(tuán)隊(duì)、第三方咨詢單位建立的團(tuán)隊(duì)和依托軟件公司或軟件開發(fā)建立的 BI M工程咨詢團(tuán)隊(duì)。其各自應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)和發(fā)展方向及遇到的問題都不一樣,而 BIM的最大價(jià)值實(shí)現(xiàn)要靠工程參與各方共同努力。以下簡析各類BIM服務(wù)團(tuán)隊(duì)的特點(diǎn)如下:

(1)業(yè)主方建立的BI M團(tuán)隊(duì)

依托大型復(fù)雜項(xiàng)目和軟件公司的技術(shù)支持,國內(nèi)有少數(shù)房地產(chǎn)公司組建了自己的 BIM團(tuán)隊(duì)并根據(jù)工程需要進(jìn)行了 BIM建模和部分BIM技術(shù)應(yīng)用。這類 BIM團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢是能夠在工程進(jìn)行的各個(gè)階段多層次的應(yīng)用,最大限度支持業(yè)主管理和決策,使投資方獲取 BIM的最大價(jià)值。而實(shí)際操作過程中遇到的主要問題有:組建 BI M團(tuán)隊(duì)成本較高,技術(shù)拓展難有突破,缺乏后續(xù)項(xiàng)目的支持,成長性較差。從 BIM實(shí)施的層次上考慮,BIM管理層的工作需要業(yè)主方主導(dǎo),業(yè)主方在自己部門內(nèi)部之間組建BIM工作團(tuán)隊(duì)是必要的。BIM工作團(tuán)隊(duì)成員包括業(yè)主各部門成員,BIM工作團(tuán)隊(duì)作為協(xié)調(diào)業(yè)主各部門的紐帶,整合工程進(jìn)程中的各項(xiàng)資源意義重大。面對專業(yè)化分工,社會化協(xié)作的大趨勢,這類 BIM工作團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該主要從 BIM管理層入手,選擇 BIM主體實(shí)施單位,把控 BIM實(shí)施質(zhì)量、進(jìn)度、成本和深度,著眼于 BIM價(jià)值的發(fā)掘和分析。

(2)設(shè)計(jì)院組建的BI M團(tuán)隊(duì)

BIM技術(shù)作為設(shè)計(jì)平臺和設(shè)計(jì)手段最先在設(shè)計(jì)院廣為應(yīng)用。從信息傳遞角度看,業(yè)主需求首先傳遞到設(shè)計(jì)方,經(jīng)過設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作而轉(zhuǎn)變成工程語言,設(shè)計(jì)方是工程信息最密集的源頭。在一個(gè)工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和BIM工作團(tuán)隊(duì)同屬于一家設(shè)計(jì)院,則BIM團(tuán)隊(duì)來源于設(shè)計(jì),與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系更密切,溝通更便利,更能夠發(fā)揮BIM的溝通協(xié)調(diào)的平臺作用。

有條件的 BIM工作團(tuán)隊(duì)可以與設(shè)計(jì)方在同一個(gè)服務(wù)器上工作,二維圖紙和 BIM模型互相參照,實(shí)時(shí)調(diào)整,數(shù)據(jù)交換更及時(shí)準(zhǔn)確,更能發(fā)揮 BIM在設(shè)計(jì)過程中的作用;且設(shè)計(jì)院組建的 BIM團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)角度對管線及設(shè)備進(jìn)行把握,有利于提升設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量。

由于設(shè)計(jì)工作和 BIM建模工作由一家設(shè)計(jì)院完成,是一個(gè)行為主體,模型調(diào)整的結(jié)果與二維圖紙相對應(yīng),實(shí)際操作審批流程更簡便,責(zé)任更清晰。

而且BIM構(gòu)建便于從設(shè)計(jì)前期介入,對加快工程整體進(jìn)度有較大優(yōu)勢。設(shè)計(jì)單位作為業(yè)主的顧問咨詢單位可以保證獨(dú)立性,不受控于現(xiàn)場各方,便于真實(shí)模擬現(xiàn)場情況與運(yùn)維情況。由于模型的直觀可靠性,業(yè)主方可以運(yùn)用 BIM模型與設(shè)計(jì)方溝通,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題,進(jìn)行方案論證和優(yōu)化,更大限度地發(fā)揮 BIM價(jià)值。傳統(tǒng)國有大型設(shè)計(jì)院 BIM團(tuán)隊(duì)的科研能力較強(qiáng),對于 BIM綜合應(yīng)用的各項(xiàng)技術(shù)研究較深入,對于構(gòu)建可應(yīng)用的 BI M模型較為有利。

此外,需要注意的是此類 BIM團(tuán)隊(duì)若單獨(dú)提供服務(wù),在施工模擬和運(yùn)維管理上只可以提供技術(shù)支持,而施工信息和運(yùn)維信息需要相關(guān)方提供。

(3)施工單位組建的 BI M團(tuán)隊(duì)

由于BIM技術(shù)在管線綜合上的巨大優(yōu)勢,國內(nèi)不少施工安裝單位較早組建 BI M團(tuán)隊(duì)進(jìn)行機(jī)電深化工作,對于國內(nèi)一些大型復(fù)雜項(xiàng)目的機(jī)電深化和安裝起到了積極的作用。

此類團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢體現(xiàn)在施工方面經(jīng)驗(yàn)豐富,可以應(yīng)用 BIM模型較好地管理施工,提升施工整體管理水平。根據(jù)施工情況及時(shí)調(diào)整模型,完成竣工模型信息較準(zhǔn)確。存在的問題是在設(shè)計(jì)之后建模,無法保證工程進(jìn)度;模型建立與施工圖設(shè)計(jì)無法同步進(jìn)行,模型調(diào)整與施工圖調(diào)整互相協(xié)調(diào)無法進(jìn)行,致使現(xiàn)場按照施工圖進(jìn)行還是按照模型施工沒有依據(jù),模型調(diào)整結(jié)果無法審批;從施工角度調(diào)整模型,對建筑整體性能影響較大;當(dāng)施工方與 BIM團(tuán)隊(duì)是一個(gè)公司時(shí),其 BIM成果易受控于現(xiàn)場各方,對業(yè)主掌握真實(shí)現(xiàn)場情況不利;對 BIM應(yīng)用拓展及發(fā)揮 BIM最大價(jià)值的研究較少。

(4)第三方咨詢公司建立的 BIM團(tuán)隊(duì)

由于BIM價(jià)值的吸引力,很多不同背景的咨詢公司也建立了各種 BIM團(tuán)隊(duì)。其優(yōu)勢是作為獨(dú)立第三方,直接服務(wù)業(yè)主,便于業(yè)主掌握真實(shí)情況。服務(wù)于沒有 BIM團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)方和施工方,有較大發(fā)展空間。當(dāng)不參與設(shè)計(jì)施工時(shí),其在某一 BIM應(yīng)用領(lǐng)域(如性能化分析、施工模擬、運(yùn)維模擬等)深入 發(fā)展,提供單項(xiàng)服務(wù)能力較強(qiáng)。存在的問題主要是與設(shè)計(jì)方和施工方協(xié)調(diào)都較困難,無法作為 BI M整體實(shí)施方,對于進(jìn)行管線綜合和完成竣工模型能力較差。當(dāng)?shù)谌紹IM團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)查找錯(cuò)誤時(shí),發(fā)現(xiàn)的問題無法解決,容易造成 BIM模型與圖紙不一致,進(jìn)而與現(xiàn)場實(shí)際施工情況不一樣,BI M成為偽BIM,無法進(jìn)行各項(xiàng) BIM應(yīng)用,發(fā)揮 BIM價(jià)值,控制不好還易造成工程混亂。

(5)依托軟件公司或軟件開發(fā)建立的 BIM工程咨詢團(tuán)隊(duì)

由于 BIM與軟件公司密不可分的聯(lián)系,很多軟件供應(yīng)商自己組建 BIM服務(wù)團(tuán)隊(duì)。此類團(tuán)隊(duì)在BIM知識宣傳上起到了一定的作用,作為聯(lián)系建筑各參與方和軟件公司的橋梁起到了積極的作用。此類 BIM團(tuán)隊(duì)在軟件最新技術(shù)研究和一些二次開發(fā)程序應(yīng)用上有很大優(yōu)勢,在 BIM培訓(xùn)、BIM專項(xiàng)技術(shù)拓展上有較大發(fā)展空間。由于團(tuán)隊(duì)本身的限制,此類團(tuán)隊(duì)作為 BIM整體實(shí)施方或進(jìn)行管線綜合等單項(xiàng)應(yīng)用將很難起到積極的作用。即使此類團(tuán)隊(duì)招聘設(shè)計(jì)師,施工技術(shù)員進(jìn)行工作,由于團(tuán)隊(duì)文化、主導(dǎo)理念和制度等原因,也很難有效地在工程具體應(yīng)用上開展工作,實(shí)現(xiàn) BI M的真正價(jià)值。

4 BI M技術(shù)引入帶來的風(fēng)險(xiǎn)分析

新的技術(shù)所帶來的價(jià)值是巨大的,同時(shí)風(fēng)險(xiǎn)也是不可忽視的。以下簡述在工程具體實(shí)施中應(yīng)當(dāng)注意和規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn):

第一,BIM模型、施工圖和現(xiàn)場施工的一致性是BIM實(shí)施成功的基本要素,也是關(guān)鍵。很顯然,施工圖目前仍然是國內(nèi)有法律效力的施工依據(jù),而 BIM模型要成為施工依據(jù)或?qū)υO(shè)計(jì)和施工有指導(dǎo)就要保證與施工圖的一致性。目前,國內(nèi)只有少數(shù)傳統(tǒng)大型設(shè)計(jì)院在已有二維協(xié)同設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,優(yōu)化整合設(shè)計(jì)流程,BIM建模和設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,從而保證BIM模型和施工圖的一致性。在 BIM模型和施工圖一致的基礎(chǔ)上,BIM模型準(zhǔn)確可靠,才可能用于指導(dǎo)施工,才能保證 BIM模型與現(xiàn)場施工一致。因此,BIM技術(shù)實(shí)施成功的關(guān)鍵就是保證三者動態(tài)一致,如圖 2所示。三者無法保證一致會造成 BI M實(shí)施失敗的風(fēng)險(xiǎn),甚至增加工程參與各方的工作量,帶來工程管控混亂,責(zé)權(quán)不清,各方推諉責(zé)任的風(fēng)險(xiǎn),造成業(yè)主決策的失誤[2]。

圖2

第二,BIM團(tuán)隊(duì)的核心成員要對工程和設(shè)計(jì)有充分的理解,要有足夠的工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),要有豐富的施工現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn),要有匹配的知識體系和理論支持,否則會造成 BIM團(tuán)隊(duì)與各參與方的溝通障礙,最后增加 BIM工作成本,而無法發(fā)揮其最大價(jià)值。BIM實(shí)施核心成員的變動和理解不一致也會造成 BIM實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn),并帶來巨大的價(jià)值損失。

第三,BIM工作團(tuán)隊(duì)要與原主體設(shè)計(jì)單位有良好的溝通,工作并行進(jìn)行,互相支持,互為補(bǔ)充。要有合適的審批流程和溝通渠道,否則會成為工程的障礙而影響工程的進(jìn)程。審批流程不當(dāng)和溝通渠道不暢是 BIM實(shí)施的主要風(fēng)險(xiǎn)之一[3]。

第四,BIM的成果有一定價(jià)值,但 BI M過程中帶來的隱性價(jià)值更大。BIM過程控制不好,會使 BIM工作與設(shè)計(jì)脫節(jié),成為脫離工程之外的一張“皮”,業(yè)主無法得到 BI M的真正價(jià)值。BIM過程控制好,才可能最大限度地提升設(shè)計(jì)品質(zhì),節(jié)約工程造價(jià),縮短工程周期。BIM過程控制是 BIM實(shí)施成敗的關(guān)鍵,也是 BIM實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)之一。

第五,BIM技術(shù)隨著項(xiàng)目的不同而有著不同的實(shí)施策略。在具體工程實(shí)施中,BIM工作會遇到很多具體工程問題,處理不好就會影響 BIM的價(jià)值發(fā)揮。因此,BIM工作團(tuán)隊(duì)的工作熱情、研發(fā)能力和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)至關(guān)重要。業(yè)主方對于 BIM工作團(tuán)隊(duì)的選擇不當(dāng),獎懲不當(dāng)是 BIM實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)之一。

第六,BIM工作中的數(shù)據(jù)管理和軟硬件管理也是一個(gè)應(yīng)當(dāng)注意的風(fēng)險(xiǎn)?？梢越梃b大型傳統(tǒng)設(shè)計(jì)院在協(xié)同設(shè)計(jì)方面取得的經(jīng)驗(yàn),從而保障信息安全,規(guī)避信息風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述,BI M技術(shù)的實(shí)施在具體工程上由業(yè)主方主導(dǎo),選擇有實(shí)力和研發(fā)能力的 BIM技術(shù)實(shí)施主體,并根據(jù)工程進(jìn)展和工程需要,建立適宜的審批流程和溝通渠道,關(guān)注過程控制,在 BIM技術(shù)實(shí)施過程中發(fā)掘價(jià)值和潛力,拓展 BIM應(yīng)用領(lǐng)域,定能使 BIM技術(shù)發(fā)揮最大價(jià)值,體現(xiàn) BIM技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢。

[1]Chuck Eas tman.BIMHandbook[M]. John Wiley&Sons,Inc.,2007.

[2]National Institute of Building Sciences.National building informationmodeling standard[S].2007.

[3]MCGRAW-H I LL.Construction Smar Mt arketReport.建筑信息模型——設(shè)計(jì)與施工的革新,生產(chǎn)與效率的提升[R].2009.

Strategy and Analysis on BIM Applications

Geng Yuelong

(Shanghai Zhongcehang Testing&Consulting of Engineering Co.,Ltd.,Shanghai200093,China)

With digitization and the development of info rmation technology,BIMtechnology as the key techno-l ogy of theAEC industry relieson the imple mentation of specific projects.By analyzing the strategy on BI Mapplication,team selection and the risks of introduction of technology,the article tells the ownershow to implement speci-f ic projects,how to avoid risk,and how to obtain the true value of BI Mtechnology.

BIMT echnology;Imple m entation Leve;l Core Team;R isk Control

TU17;F273

B

1674-7461(2011)02-0051-04

耿躍龍(1976-),男,工程師,一級注冊結(jié)構(gòu)工程師。長期從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),房地產(chǎn)開發(fā)研究和建筑信息化研究及應(yīng)用工作。