BIM工程实施策略分析

耿跃龙

(上海中测行工程检测咨询有限公司,上海 200093)

BIM工程实施策略分析

耿跃龙

(上海中测行工程检测咨询有限公司,上海 200093)

BIM技术是信息化和数字化在建筑行业的体现,现已经成为行业发展的关键技术,其实施依托具体工程项目展开。本文从 BIM技术的实施策略、服务团队选择和技术引进带来的风险分析等角度论述BIM技术如何在具体工程中实施,业主方如何规避风险,获得 BIM技术的真正价值。

BIM技术;实施层次;核心团队;风险控制

1 前言

在建筑信息化的大潮中,BIM成为建筑业各参与方谈论的热点。BIM技术给各方带来的愿景使包括业主、设计方、施工方、质检部门、材料供应商、软件公司和科研院所投入其中,积极进行科研探索和工程实践,发掘 BIM的工程价值和商业价值,重塑市场地位。

BIM是 Building Infor mationModeling的缩写,直译为建筑信息模型,是信息化和数字化在建筑行业的体现。其核心是运用计算机技术、信息技术和网络技术整合建筑业相关技术和流程,提高建筑业整体管理水平,使建设全过程能够参数化、可视化、性能化、集成化、精益化和智能化。以下从 BI M技术的实施策略、服务团队的选择和技术引进带来的风险分析等角度论述 BIM技术如何在具体工程中实施[1]。

2 BIM实施策略

工程参与各方都很容易认同 BIM技术带来的巨大价值,BIM技术的价值要依托具体工程项目来实现,而很多工程的业主在决定是否采购 BI M技术服务,如何确定 BIM技术服务的内容和深度时,犹豫不决。主要原因有:

(1)BIM技术全面实施的实际工程案例较少,且真伪难辨;

(2)不考虑宣传作用和理念支撑,BI M技术的投资回报率很难衡量;

(3)对于 BIM技术实施过程中的问题和不利影响缺乏判断依据;

(4)网络等媒体宣传和 BIM团队的宣传真假难辨。

此外,很多已经采用 BIM技术的业主常常会心中叫苦,由于 BIM实施方的选择不当,造成决策失误从而引入“伪 BIM”,无法得到 BIM的真正价值,甚至由于 BIM的引入而造成工程的混乱局面,对工程的推进造成不利影响。

“不可不进,不可冒进,要稳步前进”是很多业主对于新技术的实施采用的科学可行的策略。选择有一定经验和工作热情的 BI M团队,用少量的资金完成BIM技术实施,用 BIM技术支持工程对目前实现 BIM价值同时控制风险较为有利。

从 BIM技术的实施层次上可分为三层,如图 1所示:

图1

第一层为 BIM模型层,是 BIM技术实施的基础。主要工作包括 BIM模型的构建、分类、拆分组合、信息输入输出和模型数据格式转化等。从构建模型的角度看,目前 BIM技术实施较成功的参数化找形和性能化分析等工作均属于 BIM模型层内容。BIM模型层的工作需要 BIM设计标准来规范,而BIM标准要根据具体工程应用的要求来确定。BI M标准由软件使用标准,模型构建标准,构件信息标准,模型数据格式标准,模型审阅标准和网络协同标准等一系列标准构成。在 BI M技术日新月异的发展期,BI M标准的研制能力是 BIM技术具体实施成功的保证。

第二层为BIM应用层,是 BIM技术价值体现的关键。主要包括管线综合、建筑整体综合协调、可视化分析,建筑性能化分析、施工模拟和运维模拟等应用工作。其应用的实施需要相关应用工作较强的专业背景。例如目前基于 BIM技术的管线综合分析是一种较为成功的应用模式,而设计工作的专业背景和工地现场的工作经验是 BIM管线综合的根本保障。由于传统设计各专业及施工各工种划分较细,而管线综合需要实施成员的知识体系不同,现场经验非常重要。因此,关于管线综合的知识体系及相关规范标准和施工工艺的梳理,并通过实际项目培养出精通管线综合的专业人才是 BI M技术在管线综合方面成功应用的关键。人才、标准和流程 BIM技术具体应用成功的保证。

第三层为 BIM管理层,是 BIM技术实施的核心。主要包括模型构建及应用的质量、进度、成本和深度控制,模型与工程参与各方交互过程的控制等。BIM的本体是建筑业,手段是信息化,而其本质是整合。BIM作为一个管理平台,一种工作方法,一种流程优化和控制的手段在 BI M管理层得到充分的展示。BIM实施成功的关键是工程参与各方对BIM的理解和应用,BIM作为一种管理手段会辅助业主得到更多的 BIM价值,BIM管理的实施要根据具体项目量身定制,此部分工作需要业主方起主导作用,而一个有丰富经验和知识架构的 BIM实施团队会对业主实施 BIM管理产生非常重要的作用。

以上三个不同的实施层次由不同的工程角色来考虑并完成,模型层的工作以设计方为主,应用层的工作需要不同应用方和 BIM咨询方在业主整合下共同完成,而管理层的工作需要业主方为主 BIM咨询方为辅共同实施。管理层对 BIM的理解直接影响应用层的工作,而应用的方向由直接影响 BIM标准的制定。同样,模型的质量决定应用的效果,应用的内容决定管理的水平。三个层次有机结合,统筹考虑,BIM的实施才能够顺畅,产生积极作用。

3 BI M服务团队的选择

目前,有很多工程都或多或少地用到了 BI M技术,国内有业主方建立的 BI M团队、设计院组建的BIM团队、施工单位组建的 BI M团队、第三方咨询单位建立的团队和依托软件公司或软件开发建立的 BI M工程咨询团队。其各自应用的侧重点和发展方向及遇到的问题都不一样,而 BIM的最大价值实现要靠工程参与各方共同努力。以下简析各类BIM服务团队的特点如下:

(1)业主方建立的BI M团队

依托大型复杂项目和软件公司的技术支持,国内有少数房地产公司组建了自己的 BIM团队并根据工程需要进行了 BIM建模和部分BIM技术应用。这类 BIM团队的优势是能够在工程进行的各个阶段多层次的应用,最大限度支持业主管理和决策,使投资方获取 BIM的最大价值。而实际操作过程中遇到的主要问题有:组建 BI M团队成本较高,技术拓展难有突破,缺乏后续项目的支持,成长性较差。从 BIM实施的层次上考虑,BIM管理层的工作需要业主方主导,业主方在自己部门内部之间组建BIM工作团队是必要的。BIM工作团队成员包括业主各部门成员,BIM工作团队作为协调业主各部门的纽带,整合工程进程中的各项资源意义重大。面对专业化分工,社会化协作的大趋势,这类 BIM工作团队应该主要从 BIM管理层入手,选择 BIM主体实施单位,把控 BIM实施质量、进度、成本和深度,着眼于 BIM价值的发掘和分析。

(2)设计院组建的BI M团队

BIM技术作为设计平台和设计手段最先在设计院广为应用。从信息传递角度看,业主需求首先传递到设计方,经过设计师的创作而转变成工程语言,设计方是工程信息最密集的源头。在一个工程项目中,设计团队和BIM工作团队同属于一家设计院,则BIM团队来源于设计,与设计人员联系更密切,沟通更便利,更能够发挥BIM的沟通协调的平台作用。

有条件的 BIM工作团队可以与设计方在同一个服务器上工作,二维图纸和 BIM模型互相参照,实时调整,数据交换更及时准确,更能发挥 BIM在设计过程中的作用;且设计院组建的 BIM团队从设计角度对管线及设备进行把握,有利于提升设计水平和设计成果的质量。

由于设计工作和 BIM建模工作由一家设计院完成,是一个行为主体,模型调整的结果与二维图纸相对应,实际操作审批流程更简便,责任更清晰。

而且BIM构建便于从设计前期介入,对加快工程整体进度有较大优势。设计单位作为业主的顾问咨询单位可以保证独立性,不受控于现场各方,便于真实模拟现场情况与运维情况。由于模型的直观可靠性,业主方可以运用 BIM模型与设计方沟通,发现设计问题,进行方案论证和优化,更大限度地发挥 BIM价值。传统国有大型设计院 BIM团队的科研能力较强,对于 BIM综合应用的各项技术研究较深入,对于构建可应用的 BI M模型较为有利。

此外,需要注意的是此类 BIM团队若单独提供服务,在施工模拟和运维管理上只可以提供技术支持,而施工信息和运维信息需要相关方提供。

(3)施工单位组建的 BI M团队

由于BIM技术在管线综合上的巨大优势,国内不少施工安装单位较早组建 BI M团队进行机电深化工作,对于国内一些大型复杂项目的机电深化和安装起到了积极的作用。

此类团队的优势体现在施工方面经验丰富,可以应用 BIM模型较好地管理施工,提升施工整体管理水平。根据施工情况及时调整模型,完成竣工模型信息较准确。存在的问题是在设计之后建模,无法保证工程进度;模型建立与施工图设计无法同步进行,模型调整与施工图调整互相协调无法进行,致使现场按照施工图进行还是按照模型施工没有依据,模型调整结果无法审批;从施工角度调整模型,对建筑整体性能影响较大;当施工方与 BIM团队是一个公司时,其 BIM成果易受控于现场各方,对业主掌握真实现场情况不利;对 BIM应用拓展及发挥 BIM最大价值的研究较少。

(4)第三方咨询公司建立的 BIM团队

由于BIM价值的吸引力,很多不同背景的咨询公司也建立了各种 BIM团队。其优势是作为独立第三方,直接服务业主,便于业主掌握真实情况。服务于没有 BIM团队的设计方和施工方,有较大发展空间。当不参与设计施工时,其在某一 BIM应用领域(如性能化分析、施工模拟、运维模拟等)深入 发展,提供单项服务能力较强。存在的问题主要是与设计方和施工方协调都较困难,无法作为 BI M整体实施方,对于进行管线综合和完成竣工模型能力较差。当第三方BIM团队进行设计查找错误时,发现的问题无法解决,容易造成 BIM模型与图纸不一致,进而与现场实际施工情况不一样,BI M成为伪BIM,无法进行各项 BIM应用,发挥 BIM价值,控制不好还易造成工程混乱。

(5)依托软件公司或软件开发建立的 BIM工程咨询团队

由于 BIM与软件公司密不可分的联系,很多软件供应商自己组建 BIM服务团队。此类团队在BIM知识宣传上起到了一定的作用,作为联系建筑各参与方和软件公司的桥梁起到了积极的作用。此类 BIM团队在软件最新技术研究和一些二次开发程序应用上有很大优势,在 BIM培训、BIM专项技术拓展上有较大发展空间。由于团队本身的限制,此类团队作为 BIM整体实施方或进行管线综合等单项应用将很难起到积极的作用。即使此类团队招聘设计师,施工技术员进行工作,由于团队文化、主导理念和制度等原因,也很难有效地在工程具体应用上开展工作,实现 BI M的真正价值。

4 BI M技术引入带来的风险分析

新的技术所带来的价值是巨大的,同时风险也是不可忽视的。以下简述在工程具体实施中应当注意和规避的风险:

第一,BIM模型、施工图和现场施工的一致性是BIM实施成功的基本要素,也是关键。很显然,施工图目前仍然是国内有法律效力的施工依据,而 BIM模型要成为施工依据或对设计和施工有指导就要保证与施工图的一致性。目前,国内只有少数传统大型设计院在已有二维协同设计的基础上,优化整合设计流程,BIM建模和设计同步进行,从而保证BIM模型和施工图的一致性。在 BIM模型和施工图一致的基础上,BIM模型准确可靠,才可能用于指导施工,才能保证 BIM模型与现场施工一致。因此,BIM技术实施成功的关键就是保证三者动态一致,如图 2所示。三者无法保证一致会造成 BI M实施失败的风险,甚至增加工程参与各方的工作量,带来工程管控混乱,责权不清,各方推诿责任的风险,造成业主决策的失误[2]。

图2

第二,BIM团队的核心成员要对工程和设计有充分的理解,要有足够的工程设计的经验,要有丰富的施工现场工作经验,要有匹配的知识体系和理论支持,否则会造成 BIM团队与各参与方的沟通障碍,最后增加 BIM工作成本,而无法发挥其最大价值。BIM实施核心成员的变动和理解不一致也会造成 BIM实施的风险,并带来巨大的价值损失。

第三,BIM工作团队要与原主体设计单位有良好的沟通,工作并行进行,互相支持,互为补充。要有合适的审批流程和沟通渠道,否则会成为工程的障碍而影响工程的进程。审批流程不当和沟通渠道不畅是 BIM实施的主要风险之一[3]。

第四,BIM的成果有一定价值,但 BI M过程中带来的隐性价值更大。BIM过程控制不好,会使 BIM工作与设计脱节,成为脱离工程之外的一张“皮”,业主无法得到 BI M的真正价值。BIM过程控制好,才可能最大限度地提升设计品质,节约工程造价,缩短工程周期。BIM过程控制是 BIM实施成败的关键,也是 BIM实施的风险之一。

第五,BIM技术随着项目的不同而有着不同的实施策略。在具体工程实施中,BIM工作会遇到很多具体工程问题,处理不好就会影响 BIM的价值发挥。因此,BIM工作团队的工作热情、研发能力和实际工程经验至关重要。业主方对于 BIM工作团队的选择不当,奖惩不当是 BIM实施的风险之一。

第六,BIM工作中的数据管理和软硬件管理也是一个应当注意的风险。可以借鉴大型传统设计院在协同设计方面取得的经验,从而保障信息安全,规避信息风险。

综上所述,BI M技术的实施在具体工程上由业主方主导,选择有实力和研发能力的 BIM技术实施主体,并根据工程进展和工程需要,建立适宜的审批流程和沟通渠道,关注过程控制,在 BIM技术实施过程中发掘价值和潜力,拓展 BIM应用领域,定能使 BIM技术发挥最大价值,体现 BIM技术应用的优势。

[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——设计与施工的革新,生产与效率的提升[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

耿跃龙(1976-),男,工程师,一级注册结构工程师。长期从事结构设计,房地产开发研究和建筑信息化研究及应用工作。