BIM工程實施策略分析

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技術是信息化和數字化在建筑行業的體現,現已經成為行業發展的關鍵技術,其實施依托具體工程項目展開。本文從 BIM技術的實施策略、服務團隊選擇和技術引進帶來的風險分析等角度論述BIM技術如何在具體工程中實施,業主方如何規避風險,獲得 BIM技術的真正價值。

BIM技術;實施層次;核心團隊;風險控制

1 前言

在建筑信息化的大潮中,BIM成為建筑業各參與方談論的熱點。BIM技術給各方帶來的愿景使包括業主、設計方、施工方、質檢部門、材料供應商、軟件公司和科研院所投入其中,積極進行科研探索和工程實踐,發掘 BIM的工程價值和商業價值,重塑市場地位。

BIM是 Building Infor mationModeling的縮寫,直譯為建筑信息模型,是信息化和數字化在建筑行業的體現。其核心是運用計算機技術、信息技術和網絡技術整合建筑業相關技術和流程,提高建筑業整體管理水平,使建設全過程能夠參數化、可視化、性能化、集成化、精益化和智能化。以下從 BI M技術的實施策略、服務團隊的選擇和技術引進帶來的風險分析等角度論述 BIM技術如何在具體工程中實施[1]。

2 BIM實施策略

工程參與各方都很容易認同 BIM技術帶來的巨大價值,BIM技術的價值要依托具體工程項目來實現,而很多工程的業主在決定是否采購 BI M技術服務,如何確定 BIM技術服務的內容和深度時,猶豫不決。主要原因有:

(1)BIM技術全面實施的實際工程案例較少,且真偽難辨;

(2)不考慮宣傳作用和理念支撐,BI M技術的投資回報率很難衡量;

(3)對于 BIM技術實施過程中的問題和不利影響缺乏判斷依據;

(4)網絡等媒體宣傳和 BIM團隊的宣傳真假難辨。

此外,很多已經采用 BIM技術的業主常常會心中叫苦,由于 BIM實施方的選擇不當,造成決策失誤從而引入“偽 BIM”,無法得到 BIM的真正價值,甚至由于 BIM的引入而造成工程的混亂局面,對工程的推進造成不利影響。

“不可不進,不可冒進,要穩步前進”是很多業主對于新技術的實施采用的科學可行的策略。選擇有一定經驗和工作熱情的 BI M團隊,用少量的資金完成BIM技術實施,用 BIM技術支持工程對目前實現 BIM價值同時控制風險較為有利。

從 BIM技術的實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技術實施的基礎。主要工作包括 BIM模型的構建、分類、拆分組合、信息輸入輸出和模型數據格式轉化等。從構建模型的角度看,目前 BIM技術實施較成功的參數化找形和性能化分析等工作均屬于 BIM模型層內容。BIM模型層的工作需要 BIM設計標準來規范,而BIM標準要根據具體工程應用的要求來確定。BI M標準由軟件使用標準,模型構建標準,構件信息標準,模型數據格式標準,模型審閱標準和網絡協同標準等一系列標準構成。在 BI M技術日新月異的發展期,BI M標準的研制能力是 BIM技術具體實施成功的保證。

第二層為BIM應用層,是 BIM技術價值體現的關鍵。主要包括管線綜合、建筑整體綜合協調、可視化分析,建筑性能化分析、施工模擬和運維模擬等應用工作。其應用的實施需要相關應用工作較強的專業背景。例如目前基于 BIM技術的管線綜合分析是一種較為成功的應用模式,而設計工作的專業背景和工地現場的工作經驗是 BIM管線綜合的根本保障。由于傳統設計各專業及施工各工種劃分較細,而管線綜合需要實施成員的知識體系不同,現場經驗非常重要。因此,關于管線綜合的知識體系及相關規范標準和施工工藝的梳理,并通過實際項目培養出精通管線綜合的專業人才是 BI M技術在管線綜合方面成功應用的關鍵。人才、標準和流程 BIM技術具體應用成功的保證。

第三層為 BIM管理層,是 BIM技術實施的核心。主要包括模型構建及應用的質量、進度、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,手段是信息化,而其本質是整合。BIM作為一個管理平臺,一種工作方法,一種流程優化和控制的手段在 BI M管理層得到充分的展示。BIM實施成功的關鍵是工程參與各方對BIM的理解和應用,BIM作為一種管理手段會輔助業主得到更多的 BIM價值,BIM管理的實施要根據具體項目量身定制,此部分工作需要業主方起主導作用,而一個有豐富經驗和知識架構的 BIM實施團隊會對業主實施 BIM管理產生非常重要的作用。

以上三個不同的實施層次由不同的工程角色來考慮并完成,模型層的工作以設計方為主,應用層的工作需要不同應用方和 BIM咨詢方在業主整合下共同完成,而管理層的工作需要業主方為主 BIM咨詢方為輔共同實施。管理層對 BIM的理解直接影響應用層的工作,而應用的方向由直接影響 BIM標準的制定。同樣,模型的質量決定應用的效果,應用的內容決定管理的水平。三個層次有機結合,統籌考慮,BIM的實施才能夠順暢,產生積極作用。

3 BI M服務團隊的選擇

目前,有很多工程都或多或少地用到了 BI M技術,國內有業主方建立的 BI M團隊、設計院組建的BIM團隊、施工單位組建的 BI M團隊、第三方咨詢單位建立的團隊和依托軟件公司或軟件開發建立的 BI M工程咨詢團隊。其各自應用的側重點和發展方向及遇到的問題都不一樣,而 BIM的最大價值實現要靠工程參與各方共同努力。以下簡析各類BIM服務團隊的特點如下:

(1)業主方建立的BI M團隊

依托大型復雜項目和軟件公司的技術支持,國內有少數房地產公司組建了自己的 BIM團隊并根據工程需要進行了 BIM建模和部分BIM技術應用。這類 BIM團隊的優勢是能夠在工程進行的各個階段多層次的應用,最大限度支持業主管理和決策,使投資方獲取 BIM的最大價值。而實際操作過程中遇到的主要問題有:組建 BI M團隊成本較高,技術拓展難有突破,缺乏后續項目的支持,成長性較差。從 BIM實施的層次上考慮,BIM管理層的工作需要業主方主導,業主方在自己部門內部之間組建BIM工作團隊是必要的。BIM工作團隊成員包括業主各部門成員,BIM工作團隊作為協調業主各部門的紐帶,整合工程進程中的各項資源意義重大。面對專業化分工,社會化協作的大趨勢,這類 BIM工作團隊應該主要從 BIM管理層入手,選擇 BIM主體實施單位,把控 BIM實施質量、進度、成本和深度,著眼于 BIM價值的發掘和分析。

(2)設計院組建的BI M團隊

BIM技術作為設計平臺和設計手段最先在設計院廣為應用。從信息傳遞角度看,業主需求首先傳遞到設計方,經過設計師的創作而轉變成工程語言,設計方是工程信息最密集的源頭。在一個工程項目中,設計團隊和BIM工作團隊同屬于一家設計院,則BIM團隊來源于設計,與設計人員聯系更密切,溝通更便利,更能夠發揮BIM的溝通協調的平臺作用。

有條件的 BIM工作團隊可以與設計方在同一個服務器上工作,二維圖紙和 BIM模型互相參照,實時調整,數據交換更及時準確,更能發揮 BIM在設計過程中的作用;且設計院組建的 BIM團隊從設計角度對管線及設備進行把握,有利于提升設計水平和設計成果的質量。

由于設計工作和 BIM建模工作由一家設計院完成,是一個行為主體,模型調整的結果與二維圖紙相對應,實際操作審批流程更簡便,責任更清晰。

而且BIM構建便于從設計前期介入,對加快工程整體進度有較大優勢。設計單位作為業主的顧問咨詢單位可以保證獨立性,不受控于現場各方,便于真實模擬現場情況與運維情況。由于模型的直觀可靠性,業主方可以運用 BIM模型與設計方溝通,發現設計問題,進行方案論證和優化,更大限度地發揮 BIM價值。傳統國有大型設計院 BIM團隊的科研能力較強,對于 BIM綜合應用的各項技術研究較深入,對于構建可應用的 BI M模型較為有利。

此外,需要注意的是此類 BIM團隊若單獨提供服務,在施工模擬和運維管理上只可以提供技術支持,而施工信息和運維信息需要相關方提供。

(3)施工單位組建的 BI M團隊

由于BIM技術在管線綜合上的巨大優勢,國內不少施工安裝單位較早組建 BI M團隊進行機電深化工作,對于國內一些大型復雜項目的機電深化和安裝起到了積極的作用。

此類團隊的優勢體現在施工方面經驗豐富,可以應用 BIM模型較好地管理施工,提升施工整體管理水平。根據施工情況及時調整模型,完成竣工模型信息較準確。存在的問題是在設計之后建模,無法保證工程進度;模型建立與施工圖設計無法同步進行,模型調整與施工圖調整互相協調無法進行,致使現場按照施工圖進行還是按照模型施工沒有依據,模型調整結果無法審批;從施工角度調整模型,對建筑整體性能影響較大;當施工方與 BIM團隊是一個公司時,其 BIM成果易受控于現場各方,對業主掌握真實現場情況不利;對 BIM應用拓展及發揮 BIM最大價值的研究較少。

(4)第三方咨詢公司建立的 BIM團隊

由于BIM價值的吸引力,很多不同背景的咨詢公司也建立了各種 BIM團隊。其優勢是作為獨立第三方,直接服務業主,便于業主掌握真實情況。服務于沒有 BIM團隊的設計方和施工方,有較大發展空間。當不參與設計施工時,其在某一 BIM應用領域(如性能化分析、施工模擬、運維模擬等)深入 發展,提供單項服務能力較強。存在的問題主要是與設計方和施工方協調都較困難,無法作為 BI M整體實施方,對于進行管線綜合和完成竣工模型能力較差。當第三方BIM團隊進行設計查找錯誤時,發現的問題無法解決,容易造成 BIM模型與圖紙不一致,進而與現場實際施工情況不一樣,BI M成為偽BIM,無法進行各項 BIM應用,發揮 BIM價值,控制不好還易造成工程混亂。

(5)依托軟件公司或軟件開發建立的 BIM工程咨詢團隊

由于 BIM與軟件公司密不可分的聯系,很多軟件供應商自己組建 BIM服務團隊。此類團隊在BIM知識宣傳上起到了一定的作用,作為聯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團隊在軟件最新技術研究和一些二次開發程序應用上有很大優勢,在 BIM培訓、BIM專項技術拓展上有較大發展空間。由于團隊本身的限制,此類團隊作為 BIM整體實施方或進行管線綜合等單項應用將很難起到積極的作用。即使此類團隊招聘設計師,施工技術員進行工作,由于團隊文化、主導理念和制度等原因,也很難有效地在工程具體應用上開展工作,實現 BI M的真正價值。

4 BI M技術引入帶來的風險分析

新的技術所帶來的價值是巨大的,同時風險也是不可忽視的。以下簡述在工程具體實施中應當注意和規避的風險:

第一,BIM模型、施工圖和現場施工的一致性是BIM實施成功的基本要素,也是關鍵。很顯然,施工圖目前仍然是國內有法律效力的施工依據,而 BIM模型要成為施工依據或對設計和施工有指導就要保證與施工圖的一致性。目前,國內只有少數傳統大型設計院在已有二維協同設計的基礎上,優化整合設計流程,BIM建模和設計同步進行,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上,BIM模型準確可靠,才可能用于指導施工,才能保證 BIM模型與現場施工一致。因此,BIM技術實施成功的關鍵就是保證三者動態一致,如圖 2所示。三者無法保證一致會造成 BI M實施失敗的風險,甚至增加工程參與各方的工作量,帶來工程管控混亂,責權不清,各方推諉責任的風險,造成業主決策的失誤[2]。

圖2

第二,BIM團隊的核心成員要對工程和設計有充分的理解,要有足夠的工程設計的經驗,要有豐富的施工現場工作經驗,要有匹配的知識體系和理論支持,否則會造成 BIM團隊與各參與方的溝通障礙,最后增加 BIM工作成本,而無法發揮其最大價值。BIM實施核心成員的變動和理解不一致也會造成 BIM實施的風險,并帶來巨大的價值損失。

第三,BIM工作團隊要與原主體設計單位有良好的溝通,工作并行進行,互相支持,互為補充。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程。審批流程不當和溝通渠道不暢是 BIM實施的主要風險之一[3]。

第四,BIM的成果有一定價值,但 BI M過程中帶來的隱性價值更大。BIM過程控制不好,會使 BIM工作與設計脫節,成為脫離工程之外的一張“皮”,業主無法得到 BI M的真正價值。BIM過程控制好,才可能最大限度地提升設計品質,節約工程造價,縮短工程周期。BIM過程控制是 BIM實施成敗的關鍵,也是 BIM實施的風險之一。

第五,BIM技術隨著項目的不同而有著不同的實施策略。在具體工程實施中,BIM工作會遇到很多具體工程問題,處理不好就會影響 BIM的價值發揮。因此,BIM工作團隊的工作熱情、研發能力和實際工程經驗至關重要。業主方對于 BIM工作團隊的選擇不當,獎懲不當是 BIM實施的風險之一。

第六,BIM工作中的數據管理和軟硬件管理也是一個應當注意的風險?？梢越梃b大型傳統設計院在協同設計方面取得的經驗,從而保障信息安全,規避信息風險。

綜上所述,BI M技術的實施在具體工程上由業主方主導,選擇有實力和研發能力的 BIM技術實施主體,并根據工程進展和工程需要,建立適宜的審批流程和溝通渠道,關注過程控制,在 BIM技術實施過程中發掘價值和潛力,拓展 BIM應用領域,定能使 BIM技術發揮最大價值,體現 BIM技術應用的優勢。

[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——設計與施工的革新,生產與效率的提升[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,一級注冊結構工程師。長期從事結構設計,房地產開發研究和建筑信息化研究及應用工作。