信息技術在工程建設行業(yè)的新價值

文｜本刊記者 孫 璐

現(xiàn)在的世界正處于一個非?？焖侔l(fā)展的階段，全球化的進程，城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，大型基礎設施建設的需求以及消費的增長促進了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，但同時也使我們面臨非常嚴峻的挑戰(zhàn)，人口分布不均勻，自然環(huán)境的破壞以及資源的極度消耗等都是急需解決的問題。

在這種大背景下，我國的工程建設行業(yè)也經(jīng)歷著前所未有的快速發(fā)展階段。談到我國的基礎設施行業(yè)，我們可能首先會想到“一帶一路”。我國作為世界第三大對外投資國家，已經(jīng)形成了非常完整的設備制造產(chǎn)業(yè)鏈，同時我國還擁有著基礎設施行業(yè)的先進建設能力，我國需要利用這種優(yōu)勢加強中國和歐洲，中國和東亞、東南亞等國家的經(jīng)濟聯(lián)系。

在這種大形勢下，習近平主席提出了“一帶一路”宏大的戰(zhàn)略構思。眾所周知，基礎設施的投資和建設是“一帶一路”戰(zhàn)略重要的組成部分，包括橋梁、港口、公路和鐵路等。在“一帶一路”戰(zhàn)略的規(guī)劃當中，單單鐵路的建設就達到8.1萬公里，而在過去一年半當中，“一帶一路”戰(zhàn)略在執(zhí)行層面上也取得了非常大的進展，包括俄羅斯的第一條高速鐵路勘察、規(guī)劃和設計；亞投行的成立等，這些都是實施“一帶一路”戰(zhàn)略邁出實質(zhì)性意義的一步。實際上，亞投行的成立不僅僅只是為“一帶一路”提供財政支持，它更是支持全亞洲基礎設施建設的重要保障。根據(jù)美國和日本所主導的亞洲發(fā)展銀行的統(tǒng)計報告顯示，在2020年以前，全亞洲的基礎設施建設，每一年所需要的投資資金將達到3700億美元。這樣一個規(guī)模已經(jīng)超出了世界發(fā)展銀行所能提供的支持，這種情況下成立亞投行，將會帶來巨大的財政支持。因此，“一帶一路”戰(zhàn)略的提出和亞投行的成立，都會給我國工程建設行業(yè)內(nèi)的設計企業(yè)、施工企業(yè)和設備制造企業(yè)帶來巨大的發(fā)展機會。

一場顛覆性革命

實際上，即使去除新興的海外市場發(fā)展機會，工程建設行業(yè)在“十三五”國內(nèi)基礎設施的投資也將超過20萬億人民幣，由此可見，我國工程建設行業(yè)正處在一個快速發(fā)展時期，帶來的機會也是空前巨大的。

人們常說機遇和挑戰(zhàn)共存，那么眼下中國工程建設行業(yè)面臨著什么挑戰(zhàn)呢？歐特克軟件（中國）有限公司工程建設行業(yè)經(jīng)理肖勝凱認為：“作為支撐國民經(jīng)濟的兩大支柱產(chǎn)業(yè)——制造業(yè)和工程建設行業(yè)，以IT為代表的創(chuàng)新性技術應用不足，而BIM這一創(chuàng)新理念和技術必將給工程建設行業(yè)帶來具有顛覆性的變革和發(fā)展?！?/p>

談到顛覆性，它并不是一個負面的詞匯，顛覆性實際上是一個非常正能量的詞匯。所謂顛覆性的變革是極大的改變?nèi)藗冏鍪路绞降募夹g，比如說汽車、火車的出現(xiàn)對于馬車是顛覆性的。在中國工程建設行業(yè)我們經(jīng)歷了兩次具有顛覆性的技術革命，第一次是CAD，它作為繪圖工具影響了流程再造的方法論和理念，為整個行業(yè)帶來顛覆性的變化，第二次就是BIM。相對于第二次行業(yè)的顛覆性技術革命，大多數(shù)人更多的是以參與者的身份經(jīng)歷了第一次顛覆性革命，現(xiàn)在，對于行業(yè)內(nèi)的第二次顛覆性革命，無論是作為軟件技術的倡導者或是軟件工具的供應者，還是作為行業(yè)內(nèi)的實踐者和踐行者，行業(yè)內(nèi)的每個人都可以引領這場顛覆性的革命。

從全球范圍來看，北美、北歐地區(qū)的BIM應用普及程度較為成熟，中國正在從BIM應用的初級階段向中級階段邁進。在不久前發(fā)布的《中國BIM應用價值研究報告》（以下簡稱《報告》）中顯示，德國的BIM應用率為98%，澳大利亞BIM應用率是115%，韓國BIM應用率是126%，英國的BIM應用率為135%。英國排在第一位是因為英國出臺了一系列強制性的BIM應用要求，從而使英國的BIM應用發(fā)展非?？臁?/p>

從BIM應用成熟度來看，在BIM應用成熟度高的國家，他們已經(jīng)進入了創(chuàng)新應用階段，而我國則還處在典型應用階段，并努力向高級應用階段發(fā)展。我國的BIM應用水平雖然目前來看還比較低，但可以預見的是，我國的BIM應用發(fā)展速度會在未來的兩年當中翻一番。盡管我國的BIM起點相對較低，但在BIM的發(fā)展過程中，我國目前還處于早期階段，在未來，我國的BIM用戶將會越來越多，有越來越多的企業(yè)會通過提升自己的BIM應用率來推動BIM在中國的發(fā)展速度。

BIM為工程建設行業(yè)注入活力

BIM在項目全生命周期應用的概念很早就已經(jīng)提出，但是它的實踐是一個逐漸發(fā)展、細化、豐富的過程。關于BIM的應用有一個自然引進的歷程，在國內(nèi)，目前的現(xiàn)狀和發(fā)展路徑跟全世界工程建設行業(yè)是完全一致的，都是先從設計企業(yè)發(fā)端，然后慢慢向上延伸到業(yè)務，向下延伸到施工，最后到運營和維護階段貫穿建筑的全生命周期。

在BIM發(fā)展過程中，往往是設計企業(yè)首先應用BIM，然后是施工單位，業(yè)主會在BIM應用過程當中查看項目的進展程度，根據(jù)這個結(jié)果來制定BIM的計劃。無論是設計企業(yè)還是施工企業(yè)，在應用BIM之前都會評估BIM能產(chǎn)生的效益，而隨著BIM應用計劃的提升，越來越多的業(yè)主也會意識到BIM的重要性。

以現(xiàn)實捕捉應用為例，現(xiàn)實捕捉的目的是要把真實世界模擬的物理模型集成應用。肖勝凱具體介紹到：“在美國匹茲堡體育場進行的橄欖球比賽當中，在體育場的兩端，橄欖球經(jīng)常出現(xiàn)不可思議的飛行軌跡，后來相關人員找到了結(jié)構設計上的缺陷。這樣的分析為匹茲堡體育場進行合理化的改造提供了堅實的分析決策依據(jù)。再比如上海中心項目，上海中心施工方案將二維施工圖紙進行疊加，設計了一個方案并架設了一個平臺，在進行模擬的時候發(fā)現(xiàn)結(jié)構會有阻導，設計方案并不可行。技術人員又給出另外一個方案，用四個吊裝平臺模擬好路線之后，確定最終方案。這個方案既節(jié)省了成本又降低了安全隱患，同時也保證了現(xiàn)場施工過程中的可行性。”

實際上，BIM1.0階段滿足了宏觀變更，但沒有辦法滿足施工階段的可檢查性；BIM2.0階段則更加注重節(jié)點的設計和施工的可檢查性，可以利用BIM看到更多細節(jié)，并保證實現(xiàn)細節(jié)的變更和施工可行性的檢查。

預制加工與模塊化施工在上海中心的應用

目前，制造業(yè)中的一些理念和模式正越來越多的應用到工程建設行業(yè)，工程建設行業(yè)正逐漸實現(xiàn)工業(yè)化建造，可以看到除了非常規(guī)則的建筑物以外，預制施工可以創(chuàng)造出極具個性的作品。以上海中心項目為例，上海中心施工6年以來，項目施工的質(zhì)量和成本都在可控范圍內(nèi)。相關資料顯示，上海中心提前發(fā)現(xiàn)并解決了十幾萬次碰撞；上海中心兩萬幕墻板塊沒有一塊因為安裝錯誤而造成返工。

施工企業(yè)對BIM的應用更多還是在現(xiàn)場施工部分，包括基于模型的預制加工，項目狀態(tài)和進度的監(jiān)控，供應鏈的管理，數(shù)字模型和GPS結(jié)合以及施工現(xiàn)場的施工機械管理等。

如何才能把施工準備前的規(guī)劃性BIM轉(zhuǎn)化為施工現(xiàn)場的指導？利用BIM技術可以實現(xiàn)施工現(xiàn)場的指導放樣。現(xiàn)場的全站儀可以根據(jù)人員的移動進行最后跟蹤，從而把最準確的數(shù)據(jù)體系發(fā)送給現(xiàn)場的施工人員。同時，現(xiàn)場施工人員所獲得的這些數(shù)據(jù)也能夠?qū)崟r的更新到云端數(shù)據(jù)模型當中，這樣保證了施工階段的任何團隊都可以在任意地點基于同一個模型進行工作。

此外，BIM和即時數(shù)據(jù)的結(jié)合可以實現(xiàn)工程可視化模型，從而使規(guī)劃人員能夠?qū)⒄鎸嵉墓こ虜?shù)據(jù)模型和已有的各種信息進行結(jié)合，在大規(guī)模的數(shù)據(jù)模型上面進行各種規(guī)劃，并且可以把數(shù)據(jù)傳送給相關的企業(yè)和個人進行進一步的應用，比如一些排水系統(tǒng)、汲水系統(tǒng)，或者是管網(wǎng)系統(tǒng)等都可以進行后續(xù)的開發(fā)。

未來，BIM應用將是一個非常龐雜的系統(tǒng)，它會和很多相關聯(lián)的先進技術進行更多的整合，并產(chǎn)生出更多價值，例如軟件和硬件的整合，BIM軟件和傳感器系統(tǒng)整合在運營維護階段產(chǎn)生巨大的效益；BIM技術和激光定位技術集成應用在施工現(xiàn)場產(chǎn)生效益；BIM技術和三維激光掃描技術整合來改造傳統(tǒng)建筑，這些都是軟件和硬件的集成應用。BIM的概念現(xiàn)在已經(jīng)跨越了一個單體的建筑，逐漸跨向整個區(qū)域。

作為BIM技術最重要也是最積極的推動者之一，歐特克始終面向工程項目全生命周期以滿足各方的需求，并希望通過共享和協(xié)同，在軟件工具的支撐下，使BIM能為行業(yè)帶來最大化的效益。談及歐特克關于中國工程建設行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，肖勝凱向記者介紹到：“歐特克公司成立30多年以來始終致力于將高端技術應用普及化和大眾化，基于這樣的戰(zhàn)略，歐特克在30多年的發(fā)展歷程中有兩個歷史里程碑的階段，一是歐特克抓住了PC的階段；二是歐特克布局云和移動技術。事實上，歐特克希望計算變得越來越便宜，同時人們獲得計算的方式也可以越來越多樣化，包括智能手機、車載設備等等，我們的發(fā)展策略是要充分利用云和移動互聯(lián)技術推動BIM的普及和應用。”

推動BIM技術在工程建設行業(yè)的持續(xù)應用和發(fā)展，離不開一個健康、強大的生態(tài)系統(tǒng)，除了要不斷完善軟件解決方案之外，同時行業(yè)內(nèi)的各個軟件供應商也需通力合作，共同打造一個健康、強壯的中國BIM生態(tài)系統(tǒng)，從而推動我國工程建設行業(yè)第二次顛覆性的技術變革取得成功。