不久前,住房城鄉建設部印發2016-2020年建筑業信息化發展綱要的通知,提出“十三五”時期建筑業信息化發展目標為“全面提高建筑業信息化水平,著力增強BIM、大數據、智能化、移動通訊、云計算、物聯網等信息技術集成應用能力。”自此,建筑行業全面進入BIM技術應用時代。
BIM技術的應用,從最初的設計階段延伸到施工階段,為項目建設管理的各個階段提供了有力的技術支撐,對整個建筑業傳統工作流程產生了巨大沖擊和改變,對工程監理也產生了深遠影響。
BIM帶來設計思維的轉型
BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的英文簡稱,具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性五大特點,這使得以BIM應用為載體的項目管理信息化可以進行“三維渲染、宣傳展示”,“快速算量、精度提升”,“精確計劃、減少浪費”,“多算對比、有效管控”,“虛擬施工、有效協同”,“沖突調用、決策支持”,從而提升項目生產效率、提高建筑質量、縮短工期、降低建造成本。
基于這樣的特點和優勢,BIM技術從軟件市場殺入建筑市場,就對建筑行業的主要參與方產生了積極的影響,使工程項目信息得到更好地創建、共享,為項目提供互相協調、一致及可運算的信息,幫助工程參與者聯系更加緊密,提高了決策的效率和正確性。當然,它對設計、施工及監理工作也產生了深遠影響。
多數建筑設計師采用BIM技術的初衷是為了提高設計工作的效率,但其實BIM技術的核心內涵并不僅限于此,BIM提供的是一種更接近現實世界的設計思維模式,采用模擬真實物體的方式,以三維設計思維為基礎將傳統的二維圖紙完全轉化為計算機的工作。它讓設計師不再苦于用二維施工圖來表達空間的三維復雜形態,從而拓展了設計師對于建筑形態探索的可實施性,讓設計從二維到三維,進而走向數字化建造。
從立面設計到空間設計。以往,我國多數業主更多關注建筑形象的社會影響,加之設計工具的限制,設計師很難在較短的設計周期內深入推敲空間,用空間控制設計更是難以實現,BIM為改變這種狀況提供了可能。
在BIM中,建筑室內空間、建筑表皮、建筑室外空間被整合成一個相互關聯的邏輯系統。建筑設計從空間關系控制入手,平面布置和空間設計同步進行,空間直觀反映建筑表皮并形成建筑立面,使內外兼容的空間設計變得簡單易行。
從粗放設計到集成設計。當前,建筑行業粗放型設計主要表現為各個專業設計圖紙的深度淺、質量低以及各專業間的集成化程度低,其工作方法是各自為政,采用傳統的提條件圖方法協同,集成化程度處于以圖紙為中介的落后模式,效率低下且設計品質低。BIM以三維信息模型為基本集成平臺,改變了建筑工程傳統單兵作戰的工作方式和模式,從異步的、松散聯系的各專業散設計轉化為同步的、緊密聯系的各專業協同設計。
BIM不但將建筑師、結構工程師、設備工程師等設計工種組織在同一個三維信息模型下工作,實現設計技術自身的協同,減少工種圖紙間的“錯漏缺”現象;而且實現了設計各階段的集成。運用BIM,利用參數化構件組成的模型修改,可以省去建筑方案設計與后續設計(如初步設計、施工圖設計)之間繁重的重繪工作,避免設計各環節脫節,便于根據實際工程要求對原方案的梳理及修改工作。此外,設計完成后,BIM包含建筑工程從設計、使用直至建筑使用周期終結的所有信息參數,這些信息始終建立在一個三維模型數據庫中,業主、施工、監理單位及相關管理部門都可基于這個統一的模型協同工作,徹底改變了工程項目的協作過程。BIM技術的應用,不僅改變了設計思維和方法,也使設計在工程的建設過程中更顯現其主導作用。
BIM全面顛覆施工流程
BIM技術對建筑施工流程的影響可以說是顛覆性的,對施工過程中的方案優化、成本、進度、質量等控制更加精確、具體,并對施工企業的管理和生產起到變革作用。虛擬施工、方案優化。首先,運用BIM技術,建立用于進行虛擬施工的施工模型,可以將工藝參數與影響施工的屬性聯系起來,以反應施工模型與設計模型之間的交互作用。施工模型要具有可重用性,因此必須建立施工產品主模型描述框架,隨著產品開發和施工過程的推進,模型描述會日益詳細。最終通過BIM技術保持模型的一致性及模型信息的可繼承性,實現虛擬施工過程各階段和各方面的有效集成。其次,基于BIM模型,可對施工組織設計方案進行論證,就施工中的重要環節進行可視化模擬分析,并按時間進度進行施工安裝方案的模擬和優化。也可對一些重要的施工環節或采用新施工工藝的關鍵部位、施工現場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析,不斷優化方案,以提高計劃的可行性。還可直觀地了解整個施工或安裝環節的時間節點和工序,并清晰把握在施工過程中的難點和要點,從而優化方案,以提高施工效率和施工方案的安全性。