(一)BIM 國內(nèi)應(yīng)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(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。香港房屋署署長(zhǎng)馮宜萱女士提出,在2014年到2015 年該項(xiàng)技術(shù)將覆蓋香港房屋署的所有項(xiàng)目。
BIM 在臺(tái)灣
自 2008 年起,BIM 這個(gè)名詞在臺(tái)灣的建筑營建業(yè)開始被熱烈的討論,臺(tái)灣的產(chǎn)官學(xué)界對(duì)BIM 的關(guān)注度也十分之高。臺(tái)灣學(xué)界、企業(yè)級(jí)政府幾方面對(duì)BIM 發(fā)展的推進(jìn)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(guān)單位、各行業(yè)協(xié)會(huì)與專家、各大軟件商、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)、科研院校等開始重視并推廣BIM。
1. 學(xué)術(shù)界
前期大學(xué)主要集中于 BIM 的科研方面,表6,簡(jiǎn)單介紹了國內(nèi)知名大學(xué)對(duì)BIM 的研究成果。
2. 產(chǎn)業(yè)界
前期主要是設(shè)計(jì)院、施工單位、咨詢單位等對(duì) BIM 進(jìn)行一些嘗試。最近幾年,業(yè)主對(duì)BIM 的認(rèn)知度也在不斷提升,SOHO 董事長(zhǎng)潘石屹已將BIM 作為SOHO 未來三大核心競(jìng)爭(zhēng)力之一;萬達(dá)、龍湖等大型房產(chǎn)商也在積極探索應(yīng)用BIM;上海中心、上海迪士尼等大型項(xiàng)目要求在全生命周期中使用BIM,BIM 已經(jīng)是企業(yè)參與項(xiàng)目的門檻;其他項(xiàng)目中也逐漸將BIM 寫入招標(biāo)合同,或者將BIM作為技術(shù)標(biāo)的重要亮點(diǎn)。
目前,大中型設(shè)計(jì)企業(yè)基本上擁有了專門的BIM 團(tuán)隊(duì),有一定的BIM 實(shí)施經(jīng)驗(yàn);施工企業(yè)起步略晚了設(shè)計(jì)企業(yè),不過不少大型施工企業(yè)也開始了對(duì)BIM 的實(shí)施與探索,也有一些成功案例;運(yùn)維階段目前的BIM 還處于探索研究階段。
3. 國家的相關(guān)政策
早在 2010 年,清華大學(xué)通過研究,參考NBIMS,結(jié)合調(diào)研提出了中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架(Chinese Building Information Modeling Standard,簡(jiǎn)稱CBIMS),并且創(chuàng)造性地將該標(biāo)準(zhǔn)框架分為面向IT 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與面向用戶的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 住建部:首次將“BIM”提到建筑業(yè)信息化首要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
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(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用,以改進(jìn)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(biāo),業(yè)內(nèi)專家指出繼ERP 之后,BIM 成為下一個(gè)十年(2011~2020)建筑業(yè)信息化發(fā)展最重要的關(guān)鍵詞。
3.2 中建協(xié):以BIM 大賽推進(jìn)精細(xì)施工、綠色施工
為推廣普及 BIM 技術(shù)在施工企業(yè)的應(yīng)用,培養(yǎng)一批BIM 技術(shù)人才,探索和實(shí)踐BIM 在施工領(lǐng)域的應(yīng)用方法和應(yīng)用效果,進(jìn)一步提升工程建設(shè)質(zhì)量管理水平,中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)工程建設(shè)質(zhì)量管理分會(huì)舉辦首屆“工程建設(shè)BIM 應(yīng)用大賽”
3. 3 中國BIM 標(biāo)準(zhǔn)制定工作正式啟動(dòng)
為了更好落實(shí) BIM 在建筑業(yè)領(lǐng)域的普及與應(yīng)用,2012 年1 月,住建部印發(fā)了“關(guān)于2012 年工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定修訂計(jì)劃的通知”,意味著中國BIM標(biāo)準(zhǔn)制定工作的正式啟動(dòng)。涉及到BIM 模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、交付標(biāo)準(zhǔn)、分類與編碼標(biāo)準(zhǔn)等,其中模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),邀請(qǐng)了業(yè)內(nèi)相關(guān)軟件廠商、設(shè)計(jì)、施工等多家單位參與課題研究,稱之為“千人千標(biāo)準(zhǔn)”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(shè)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(duì)于《建設(shè)工程設(shè)計(jì)方案三維審批規(guī)劃管理試點(diǎn)區(qū)域范圍》確定的受理區(qū)域內(nèi)的建設(shè)工程設(shè)計(jì)方案,試行三維審批規(guī)劃管理。根據(jù)試點(diǎn)區(qū)域范圍推廣情況,進(jìn)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(xiàng)目性質(zhì)、規(guī)模、影響等因素,全面推廣設(shè)計(jì)方案三維審批管理系統(tǒng)。
此后,各大公司及學(xué)者積極響應(yīng)號(hào)召,在BIM 研究中取得了階段性收獲,總結(jié)如表7 所示:
?。ǘ〣IM 典型應(yīng)用及其價(jià)值
1. 典型應(yīng)用
1.1 廣聯(lián)達(dá)BIM 典型應(yīng)用
BIM 的作用是使建筑項(xiàng)目信息在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行維護(hù)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(shè)計(jì)階段
1)三維設(shè)計(jì)
三維設(shè)計(jì)是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設(shè)計(jì)平臺(tái)的基礎(chǔ)。它是建立在平面和二維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,讓設(shè)計(jì)目標(biāo)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(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖形展示在人們的面前。
2)建筑性能分析
運(yùn)用 BIM 技術(shù)創(chuàng)建的虛擬建筑模型包含了建筑的所有信息,將這個(gè)虛擬建筑模型導(dǎo)入建筑能耗分析軟件中,可以自動(dòng)的識(shí)別、轉(zhuǎn)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(jié)果,以滿足日益復(fù)雜的建筑功能需求。
3)碰撞檢查 在施工前快速、準(zhǔn)確、全面的檢查出設(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)、漏、碰、缺問題,減少施工中返工。一鍵實(shí)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(dòng)檢查出圖紙錯(cuò)、漏、缺及一致性等問題;與土建、安裝等算量軟件共享模型,實(shí)現(xiàn)一次建模,多次應(yīng)用。BIM 最典型應(yīng)用之一。
1.1.2 招投標(biāo)階段
1) 工程量計(jì)算
招標(biāo)單位一般給施工單位的投標(biāo)時(shí)間為 15-20 天。如按傳統(tǒng)方式,這么短的時(shí)間內(nèi),對(duì)招標(biāo)工程量進(jìn)行詳細(xì)復(fù)核比較困難,只能按照招標(biāo)工程量進(jìn)行組價(jià),得出總價(jià)以后進(jìn)行優(yōu)惠報(bào)價(jià),但基于BIM,我們可以對(duì)土建、鋼筋、安裝及裝修進(jìn)行快速算量,不僅提升商務(wù)標(biāo)編寫效率,工程量計(jì)算精度也得到大大提高。精確核算出來的工程量和招標(biāo)工程量進(jìn)行對(duì)比,對(duì)內(nèi)進(jìn)行成本測(cè)算,總價(jià)優(yōu)惠多少有數(shù)據(jù)支撐,不再靠經(jīng)驗(yàn)、拍腦袋。
2)三維施工平面圖布置
施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際可用場(chǎng)地少,材料、設(shè)備繁多,通過三維動(dòng)態(tài)施工平面布置,實(shí)現(xiàn)可視化現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管、場(chǎng)地動(dòng)態(tài)布置等功能。
1.1.3 施工階段
1)模板工程
通過對(duì)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(jì)算材料用量,避免租賃浪費(fèi)。
2) 腳手架工程
通過對(duì)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(jì)算材料用量,避免租賃浪費(fèi)。
3) 預(yù)制加工
4) 過程算量
對(duì)招標(biāo)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(jì)量最麻煩的問題,智能、快捷、避免漏項(xiàng)漏量;變更模型可視化,并伴隨著工程進(jìn)展,逐漸成長(zhǎng)的竣工模型,與計(jì)價(jià)軟件和結(jié)算軟件相接,可以幫助施工企業(yè)做好動(dòng)態(tài)成本的管理控制,為竣工結(jié)算做好準(zhǔn)備。
5) 復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工模擬
局部復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工模擬: 施工工序模擬、節(jié)點(diǎn)構(gòu)件布置(如鋼筋躲避),指導(dǎo)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(hù)、模型計(jì)量分析、工作空間定義、任務(wù)模型視圖、形象進(jìn)度、碰撞檢查視圖、清單關(guān)聯(lián)模型、變更分析模塊、分包合同明細(xì)。BIM 項(xiàng)目管理平臺(tái)中項(xiàng)目數(shù)據(jù)與模型平臺(tái)的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)了合理調(diào)整施工方案、檢驗(yàn)進(jìn)度和成本控制目標(biāo)等管理功能。
1.1.4 運(yùn)維階段
1) 設(shè)備管理
基于 BIM 模型設(shè)備基本信息及維修信息會(huì)的及時(shí)更新,為設(shè)備管理等提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ),方便快捷,可降低設(shè)備折舊率,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,降低設(shè)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(shí)現(xiàn)類似日常經(jīng)營管理“任務(wù)自動(dòng)提醒”功能。
3) 故障影響分析
直接導(dǎo)入運(yùn)維信息與模型匹配;三維模型直觀顯示設(shè)備通路,快速查詢分析故障和開關(guān)位置,以及停用設(shè)備所影響的房間范圍。
2. 應(yīng)用價(jià)值(使用后達(dá)到的效果)
2.1 降低成本
2.1.1 減少設(shè)計(jì)變更
施工單位除按合同規(guī)定、設(shè)計(jì)要求進(jìn)行正常工程施工外,利用招標(biāo)時(shí)所發(fā)現(xiàn)的招標(biāo)文件、設(shè)計(jì)圖紙中的缺陷以及投標(biāo)技巧,通過設(shè)計(jì)變更達(dá)到增加利潤的目的。設(shè)計(jì)變更,特別是有利于施工單位的設(shè)計(jì)變更,是當(dāng)前施工企業(yè)創(chuàng)利的重要手段。減少設(shè)計(jì)變更是業(yè)主開源節(jié)流的一大方面。而BIM 可以實(shí)現(xiàn)一鍵碰撞檢查、空間檢查、凈高檢查、規(guī)范檢查等,檢驗(yàn)設(shè)計(jì)中不合理部分,并加以完善,大大降低了項(xiàng)目實(shí)施過程中設(shè)計(jì)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(shè)成本。
相關(guān)統(tǒng)計(jì)1顯示業(yè)主應(yīng)用BIM 后在2012 年減少的設(shè)計(jì)變更及設(shè)計(jì)漏洞問題(61%)同比2009 年(43%)升高了18 個(gè)百分點(diǎn)。如下圖1 所示。BIM 可以大大減少設(shè)計(jì)變更正是大多數(shù)業(yè)主青睞于BIM 應(yīng)用前景的主要原因。
2.1.2 減少重復(fù)工作
基于 BIM 的造價(jià)管理,可精確計(jì)算工程量,快速準(zhǔn)確提供投資數(shù)據(jù),可減少造價(jià)管理方面的漏洞,有的項(xiàng)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(yù)算控制能力。如圖7 所示,業(yè)主應(yīng)用BIM 后2012 年減少返工率達(dá)36%,2009 年減少的返工率達(dá)41%。
2.1.3 降低運(yùn)維成本
建筑生命周期可達(dá)百年,運(yùn)維總成本十分高昂,一個(gè)說法是運(yùn)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(jìn)行設(shè)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(yùn)維效率,降
低物業(yè)運(yùn)維成本。隨著基于BIM 的運(yùn)維平臺(tái)和應(yīng)用的成熟,這方面的價(jià)值潛力更是巨大。正因如此,很多業(yè)主對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用已很重視,列入了項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工招標(biāo)的條款。
2.2 縮短工期
2.2.1 提升項(xiàng)目協(xié)同能力
BIM 實(shí)現(xiàn)了建筑整個(gè)過程的可視化,對(duì)于建筑行業(yè)來說,可視化的真正運(yùn)用作用巨大,例如經(jīng)常拿到的施工圖紙,只是各個(gè)構(gòu)件的信息在圖紙上的采用線條繪制表達(dá),但是其真正的構(gòu)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(fù)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(gòu)件,形成一種三維的立體實(shí)物圖形,展示在人們的面前??梢暬慕Y(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報(bào)表的生成,更重要的是,項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行,基于BIM 的5D 項(xiàng)目管理,進(jìn)度、合同及成本管理可視可控,提升了項(xiàng)目多方協(xié)同能力。
2.2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
BIM 及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能。使得項(xiàng)目在后期施工及運(yùn)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(xiàng)目管理,進(jìn)度、合同及成本管理可視可控,提升了項(xiàng)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(shù)模擬方案,完善施工圖,可視化交底,方案預(yù)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(shí)證,如圖8 所示,基于BIM 協(xié)同管理,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,可以提升整體項(xiàng)目質(zhì)量達(dá)62%。