总经理手册

基于BIM技术的设计施工集成应用探讨

作者李中帆


BIM技术是数字设计的核心工具之一,它通过将建筑设计和施工过程中的各种信息集成到一个模型中,实现了设计施工一体化的数字化管理,推动BIM技术的集成应用,可以有效提高建筑设计的效率和质量。设计师可以在模型中进行多维度的设计和分析,减少设计错误和冲突,提前发现和解决问题。同时,BIM技术还可以与其他数字化工具和系统集成,实现设计与施工的无缝衔接,提高整个建筑生命周期的管理效率。



一、BIM技术集成应用的背景




2012年1月


住建部印发《2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知》宣告了BIM标准制定工作的正式启动


2015年6月


住建部在《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中指出,到2020年末建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。


2017年2月


国务院办公厅印发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》,提出加快推进建筑信息模型(BIM)技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用。


2020年4月


建部提出要推动BIM技术在工程建设全过程的集成应用,提升建筑业信息化水平。


2020年7月


住建部等多部门印发的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》指出,要推进数字化设计体系建设,统筹建筑结构、机电设备、部品部件、装配施工、装饰装修,推行一体化集成设计,积极应用自主可控的BIM技术,加快构建数字设计基础平台和集成系统,实现设计、工艺、制造协同。


2022年1月


印发的《“十四五”建筑业发展规划》指出,要加快推进BIM技术在工程全寿命期的集成应用,健全数据交互和安全标准,强化设计、生产、施工各环节数字化协同,推动工程建设全过程数字化成果交付和应用,明确到2025年基本形成BIM技术框架和标准体系;要开展BIM报建审批试点,完善BIM报建审批标准,建立BIM辅助审查审批的信息系统,推进BIM与城市信息模型(CIM)平台融通联动,提高信息化监管能力。



二、BIM技术集成应用的问题


在国家政策的引导下,BIM技术应用逐渐广泛。国内各地数字化建设领先的建筑设计企业、施工企业或在技术部门/科信部门设立BIM岗位,或成立专业的BIM部门、独立单位,纷纷开展研究基于BIM技术的集成应用系统,完善企业运营管理、生产经营管理现代化信息系统,利用数字化技术促进设计水平、施工水平和管理水平的提高。此外,上海、湖南、重庆、广东等部分地区先后明确BIM技术的实施范围和要求,逐步强化工程建设各阶段BIM技术应用,比如在规划审查和建筑设计方案审查环节采用BIM审批,在施工图设计审查阶段采用施工图BIM审查,在竣工验收阶段制定BIM交付标准并开展三维数字化竣工验收备案

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虽然所有单位和项目开展BIM技术集成应用的初衷都是相同的,即通过BIM技术实现工程全过程设计,推动对工程方案的优化与检核,最终实现BIM交付以及工程信息与数据的共享与传递。但是,BIM技术在实际工程中应用情况却并不乐观——大多数项目的BIM应用都存在“两张皮”的情况,即建筑设计和建筑施工应用完全脱离——对照二维设计图纸进行三维“翻模”的现象,而且“翻模”的进度往往都是滞后于工程项目设计本身的。也就是说,BIM技术并未真正参与到工程方案“从无到有”的设计过程中来。究其原因,一是由于BIM技术的周边技术尚未完全成熟,无法大范围推广应用,如BIM后期的显示技术、虚拟现实等应用于施工现场的技术;二是由于我国大多数建筑业企业的管理还比较粗放,规范化、标准化、精细化管理程度不足,制度流程难以落地,与发达国家还有一定差距;三是无论是对设计企业还是施工企业而言,应用 BIM 只是为了满足业主要求,会额外增加工作量和人力时间成本,反而拖慢了工作进度,并不会增加企业效益;四是项目局部应用于某项施工作业,如碰撞检查,并没有做到全过程应用,没有体现 BIM 对进度、成本控制等方面的优势;五是BIM应用往往会采用多个各自独立平台和软件,数据格式各异,互用性差,无法共享,容易形成新的信息孤岛;六是业主、客户、项目等相关方的需求不足,且行业并没有出台相关规范或标准强制要求使用BIM技术,跨阶段BIM应用往往基于文件的BIM存储和传递,无法支持多个参与方进行有效协同工作,难以实现数据一致的BIM交付。如何进一步突破BIM技术、深化BIM应用,为行业数字化和智能建造提供数字基础与支撑,成为当前迫切需要解决的瓶颈问题。



三、BIM技术集成应用的建议


由BIM技术的整体价值来看,只有实现各阶段、各专业BIM正向设计和自动建模的一体化,依托BIM技术的可视化、参数化、可模拟、可协调特性,同时结合云计算、大数据、物联网、AI等技术,才能彻底破解从各阶段、各专业的BIM正向设计、海量工程模型创建与更新、BIM模型属性信息关联的技术瓶颈,推进建筑物从设计到建设的全套数字化管理和模拟优化,从而实现BIM交付和信息共享与传递的目标。为此,笔者提出以下建议:

在行业层面,出台相关政策,鼓励和支持建筑行业采用BIM技术,如要求在公共建设项目中使用BIM技术,或者提供相关的奖励和补贴政策,加大建筑行业BIM技术应用的推进力度,促进行业的转型升级;从建筑设计阶段到施工阶段制定完善统一的BIM数据标准和数据交付规范,如进一步完善《建筑信息模型分类和编码标准》、《建筑信息模型设计交付标准》、《建筑信息模型施工应用标准》、《建筑工程信息模型存储标准》等;建立基于BIM技术的工程数字化协同管理平台,有助于整合汇总勘察、规划、设计、招投标、施工等各阶段的BIM数据,构建全过程、精细化、分级管理的能力,辅助建造过程中的造价、采购、进度、质量、安全、协同管理、工程验收、项目展示等管理工作,推进精益建造、智能建造的实现;提供全面的BIM培训课程,包括基础知识、软件操作和实际应用案例,覆盖不同层次和专业的建筑从业人员,以满足他们的学习需求,此外还可以通过在线教育平台和专业认证来提高BIM技术的普及度和认可度;建立BIM技术的指导和支持机制,包括建立专业团队、设立咨询热线、开展培训课程、提供在线资源等,为建筑企业和从业人员提供技术咨询、问题解答和技术支持等服务,以满足建筑行业的需求并促进BIM技术的广泛应用;利用各种渠道进行宣传和推广,包括建筑业展览、研讨会、媒体报道、社交账号等,增加BIM技术的认可度,吸引更多建筑业企业和从业人员关注和学习BIM技术,并通过成功案例的宣传和推广,向行业展示BIM技术的实际应用效果和经济效益。

在企业层面,从BIM部门负责人、BIM项目负责人、BIM工程师、BIM技术岗等多层级构建BIM管理组织,从设计、造价、结构、机电、BIM技术等多专业构建BIM项目团队,并在信息共享、协作管理、冲突检测等各个环节建立高效协同的工作流程,为项目管理提供全面的技术支持和协作能力;建立基于BIM技术的公司层管理标准化流程和项目层生产标准化流程,利用信息化系统打通公司层与项目层之间的数据传输通道,实现项目现场生产数据传输的及时性和准确性,继而利用人工智能、大数据分析等技术手段实现管理数据价值的有效释放;制定设计施工一体化BIM技术应用策略和一体化信息模型,如对场地、环境、施工工艺/工序、成本、物料、设备、进度等进行模拟,对各专业在设计过程中的合规性和错、漏、碰、缺等协调性问题进行检查,减少施工过程中的不确定性;积极开展BIM技术的成本效益分析,向业主和开发商等相关方展示BIM技术在项目管理、协调和冲突检测等方面的优势,通过分析BIM技术的投资回报率和降低项目成本的潜力,提升其采用BIM技术的意愿;加强与BIM技术供应商、软件开发商和建筑业协会等建立合作伙伴关系,积极寻求技术支持、培训资源、成功案例,帮助建筑企业更好地理解和应用BIM技术,共同推广BIM技术的应用。

基于BIM技术的数字设计在建筑业发展中发挥着越来越重要的作用,推动BIM技术集成应用、实行施工图数字化审查和助力建筑设计企业数字化转型是未来建筑业发展的主旋律,也是实现建筑业高质量发展的关键步骤。建筑业企业应该积极采用数字化技术,不断提升设计和施工的效率和质量,共同推动建筑业向数字化、智能化的方向发展,为建筑业的可持续发展做出积极贡献。



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