信息技术在施工领域应用的思考
2014-10-16
由于长期的过度竞争,建筑企业,特别是设计与施工企业的技术水平低,科技进步投入不足。有关部门测算,在我国建筑业经济效益的增长中不到30%是靠技术进步获得的,远远低于40%的全国平均水平。庞大的建设规模与目前的设计与施工水平严重不协调。
我国的建筑施工行业可以用五句话来简短的概括,即建筑业是一个庞大的产业;建筑业是国民经济的支柱产业;建筑业是一个高消耗的产业;建筑业是一个高排放的产业;建筑业是粗放型的传统产业。近年来,随着经济的不断增长,建筑施工领域的从业人数和从业企业也在不断的增长。相关数据显示:2008年时,建筑施工企业64152家,建筑业从业人员3253万人;而到了2010年底,建筑施工企业已有70061家,从业人员多达4043.4万人。建筑业总产值也由2012年的13.5万亿元激增到了2013年的15.2万亿元。
然而,在如此高昂的数字背后,却是低廉的利润率,数据显示,2012年的利润率仅为3.56%。但不可否认的是,建筑业在整个国民经济中的重要地位。全社会固定资产投资的65%是由建筑业完成的;建筑业增加值在国民经济中的比重已达到7.0%;在国民经济各产业部门中居第4位,与此同时,现阶段我国每年在建工程约70多万个,年工程建造量约占世界工程总量的一半。
建筑行业在为国民经济以及基础设施做出贡献的同时,也消耗了大量资源和能源。建筑业中又是一个高排放产业,工程建造过程中又存在着严重的环境污染。与建筑有关的空气污染、光污染等约占环境总体污染的34%;建筑施工垃圾约占城市垃圾总量的30%~40%;民用建筑的二次装修又造成大量的资源浪费。
由于长期的过度竞争,建筑企业,特别是设计与施工企业的技术水平低,科技进步投入不足。有关部门测算,在我国建筑业经济效益的增长中不到30%是靠技术进步获得的,远远低于40%的全国平均水平。庞大的建设规模与目前的设计与施工水平严重不协调。实际上,建筑业技术进步会产生巨大效益,不仅局限在经济层面,还会产生环境效益、社会效益等。
BIM的出现在行业内受到了特别的重视。同时,随着超高层、大体量、复杂性建筑的日益增多,也给行业带来的更多的挑战和难题,也需要高新技术的支持来拓展行业的发展。因此,整个行业急需先进的技术改善行业现状。
对BIM技术的理解
随着BIM在国内的不断发展,越来越多的人认识到BIM对行业的重要性,同时也有一些人在积极的应用并推动BIM,然而在这一过程中,也会出现一些对BIM的混淆,各方声音对BIM进行不同角度的解读,使得一些人对BIM的认识不够准确。对此,中国建筑股份有限公司技术中心副主任李云贵认为:“BIM是一个完整的庞大的理论体系,有很多人讲BIM,有很多人学BIM,用BIM,都是不同的层面,因为BIM对不同的人它的价值是不一样,每个人讲BIM的时候他也从不同的层面来讲。比如说研究人员他讲更多的是BIM的理论体系,软件企业谈BIM则是从软件角度来讲,很少说有人把BIM完整的体系介绍清楚。”
实际上,美国国家BIM标准对BIM的定义是,BIM是工程项目物理和功能特性的数字化表达,是工程项目信息可以分享的知识资源,为其全生命期的各种决策构成可靠的基础。国际BIM联盟认为BIM有三层含义,即建筑信息模型,建筑信息模型应用和建筑信息管理。概括来说就是BIM包含了建模、更新、管理和应用,它不仅可以提升个人工作质量与效率,也可以增强企业整体竞争力,更重要的是能够提高全行业效益。
李云贵进一步解释到:“BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,它对工程项目设施实体和功能特性的数字化表达。也就是说我们不仅要建三维模型,还要把这个建筑的信息附在这个模型上,同时还要把模型应用到工程当中去,这才是完整BIM应用。”
任何一项好的技术都能够受到企业领导、技术人员以及行业领导的更多关注,其中原因无疑是技术本身的特点,以及对行业发展的贡献。BIM正是这样一个技术。眼下,从地方到中央,从各部领导到国务院,都在讨论绿色、低碳、环保。对于BIM技术来说,它能够做最简单的碰面检查、施工模拟等,在建造过程中及时发现问题,减少返工、误工,以及材料的浪费,从而最终达到绿色、低碳的“终极目标”。
长久以来,建筑施工企业的利润率一直不高,工作环境就是“脏、苦、差”,一提到建筑业,很多人都会不由自主的联想到“民工”,社会地位偏低。如果利用高新技术实现工业化,从而减少现场作业,将会大大改善工作环境,最终提升建筑施工企业的利润率。
从另一个角度来理解,BIM是工具,是技能,也是知识库。用BIM可以更快更好的解决工程问题,这也代表着BIM是生产力。而BIM能力体现在三个方面:第一是信息共享的能力。这是最基本的能力。第二是协同工作的能力。第三是解决工程问题的能力。“解决工程问题才是我们真正需要的。信息共享它不是目的,它只是通过信息共享帮助我们把工程问题解决的更好。协同工作也不是目标,协同工作也是为了提高我们的工作效率和质量。在目前实现过程当中,第一点容易实现,因为第一点是软件公司的事,软件公司实现这一点并不难。第二个很难,这个难不在于我们技术人员,在于我们的管理人员,因为协同工作是要改变流程,优化流程,要涉及到工作的工作量的提高,工作协同关系的改变以及利益的重新分配,这件事很难。因为这件事要做的话一定要领导他首先认识到,他的观点要提升,所以这件事目前实施起来有一点难度。”李云贵说到。
BIM在施工领域的应用
对于国内工程建设行业来说,施工领域的BIM应用是最近几年的事情,应用时间还比较短,但在设计领域,BIM的应用时间相对比较长、比较成熟。同时,设计企业应用BIM基础比较好,而施工领域的基础相对弱一点。对于施工领域应用BIM的情况,住房和城乡建设部做了一些施工领域的BIM推进调研和调查统计工作。通过调研,发现施工领域中有几个典型的BIM应用,对此,李云贵介绍到:“一是中建三局一公司,他们应用BIM很早,并取得了一定收益,BIM已经成为每个员工必备工具,并把BIM应用延伸到项目运维阶段,为业主提供增值服务。二是上海建工,由于上海中心和上海迪斯尼项目业主要求应用BIM,所以上海建工在BIM应用方面积累了很多经验,应用水平也比较高,同时,集团安装公司起步早、普及面广,探索BIM辅助设备管道数控加工并取得初步成效。三是中建八局,由于领导重视,在组织上有了保证,并建立局BIM工作站,要求下属公司建立对接,与下属公司签订责任状。四是浙江建工,公司实行一把手工程,BIM单向功能应用在重点项目中开展,同时探索BIM与企业管理信息化系统的集成应用。”
2012年、2013年针对施工领域BIM应用调查显示,目前,企业应用的BIM软件还是以国外为主,国内BIM软件正在发展当中。企业利用BIM也多以基本应用为主,比如碰撞检查、管线综合、图纸会审、技术交底、施工方案和施工技术模拟等方面应用的比较多。很多施工企业在2012年开始应用BIM技术,可以说2012年BIM在施工领域应用的高峰年,其中主要原因是《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》的发布,《纲要》把BIM技术作为支持行业发展的一个最核心技术,对推进BIM的应用起到了积极的作用。
施工企业对待BIM的态度和设计企业正好相反,李云贵对记者说:“施工企业对待BIM的态度可以用‘欣喜’来形容,因为应用BIM之后企业不仅提高了工作效率,提升了竞争实力,最重要的是增加了效益。之前没有应用BIM时,企业会在建造过程中发现很多错误,因此需要不断变更,变更以后利润的得失都属于总包。所以施工企业已经逐步认识到BIM的重要性,并积极推广应用。”
BIM技术应用产业化与实践
在实际应用中,BIM也存在很多问题。首先是人才问题,这不仅仅局限在施工领域,在设计领域也同样存在,人才问题也是国内外的共性问题。第二个是软件问题,目前应用比较多的国外软件有AUTODESK、BENTLEY等,它们的优势是高投入研发、系统性强,但不足之处就是不符合中国的国情和从业人员规范、习惯。相较于国外软件,国内软件还处于发展阶段,国内软件的“先天优势”,使得软件专业功能强,符合中国国情,同时也能更多满足从业人员的使用习惯,但国内软件由于研发投入不足,系统水平不高,与国外BIM软件还是有一定差距。第三个是BIM标准问题,现在大家期待着BIM标准的出台,各方也正在加紧编制相关BIM标准。2012-2013年批准的BIM标准编制计划包括统一标准:建筑工程信息模型应用统一标准;基础标准:信息模型存储标准、信息模型编码标准;执行标准:建筑工程设计信息模型交付标准、制造工业工程设计信息模型应用标准、建筑工程施工信息模型应用标准(2013)。第四个是法律环境问题,一项新技术的普及应用需要法律环境保障。现在有法律地位的是施工图、二维图,BIM模型虽然非常好,比施工图表达的信息更加丰富,但是它没有法律地位。第五个是认识问题,无论是企业还是个人都要正确认识BIM的作用和价值,弄清楚BIM是什么?它能够做什么?应该如何做?利用BIM解决具体的工程问题。第六个是应用深度和广度问题,要避免BIM技术应用中的一些现象,比如单项应用多,集成应用少;设计和施工阶段应用多,业主和运维应用少;有些项目BIM应用与项目实施“两层皮”。
如何才能使BIM真正发挥价值呢?施工企业在应用BIM之初应该思考BIM会对企业带来什么改变 ?实际上,应用BIM企业的核心业务内容、模式不会改变,同时,企业员工基本岗位职责划分不会改变。而变化的是企业员工的知识和技能结构,企业使用的软件工具,企业的工作方法和流程以及企业的交付成果形式、内容、质量等。
对于企业来说,应用BIM技术首先要宣传动员,解决认识问题;其次要进行战略规划,确定目标、重点、路线图、组织;第三要资源配置,建设软硬件;第四要培养人才,更新知识;第五要树立样板,以点带面,逐步推广;最后要有激励措施,鼓励先行一步。项目级BIM应用则要注意确定BIM应用目标,组织BIM应用人员,配置BIM应用软硬件,统一BIM应用规则,结合项目特点和需求开展BIM培训,同时对应用过程进行监督与指导,对应用效果总结、提炼。