數字化背景下工程建設發展的新機遇

(張凱 供稿)

“BIM與工程建設信息化——第三屆工程建設計算機應用創新論壇”于2011年11月24～25日在上海市舉辦。本屆論壇由住建部工程質量安全監管司指導;中國土木工程學會計算機應用分會、中國圖學學會土木工程圖學分會、中國建筑學會建筑結構分會計算機應用專業委員會共同主辦，由上海現代建筑設計(集團)公司與建研科技股份有限公司聯合承辦。

論壇的技術交流涵蓋了以下議題

1.BIM技術的發展趨勢與展望

上海現代建筑設計集團的張樺總裁、中國建筑科學研究院的李云貴副總工、上海交通大學的劉西拉教授、中國建筑科學研究院楊志勇博士、Autodesk的李邵建總監與我們分享了BIM在建筑行業的現狀、發展趨勢及對策，對我國建筑行業BIM及工程建設信息化發展具有重要的指導意義。斯坦福大學的甘嘉恒博士與我們分享了美歐等國的BIM技術應用經驗，為我們BIM技術發展提供了很好的借鑒和參考。

2.BIM技術在設計、施工、鋼結構制造等企業中的應用

上海建筑設計研究院的王平山副院長、寶鋼鋼構的賀明玄總工、上海市政工程研究員張呂偉副總工、中建八局的馬洪娟高工、上海現代工程咨詢有限公司的呂芳副總工、浙江建工集團的金睿副總工、華東建筑設計研究員的徐浩、上海現代建筑設計集團數字化技術研究咨詢部的陸揚等對BIM技術在設計、施工、鋼結構制造、市政等方面的應用經驗，對我們相關企業BIM技術應用具有積極的參考價值。

3.BIM技術標準研究與軟件開發技術研究

清華大學的顧明教授、張建平教授、王勇博士、魏振華博士、中國建筑科學研究院的張欣研究員、趙志安研究員對BIM技術標準、三維設計分析技術、綠色建筑性能分析技術、成本性能等領域的研究，展示了BIM開發技術在國內的發展現狀，對推動我國BIM技術發展具有積極意義。

4.國內外軟硬件生產商展示了BIM技術的最新發展

Autodesk、達索、EMC、澳汰爾、Bently等國際知名廠商展示了與BIM或PLM相關的先進技術，這些技術的應用有利于我國工程建設質量和效率的提高，同時引導我國相關技術的發展。

本次研討會利用論文、大會發言討論、新技術和新產品的展示等多種形式進行了充分的交流，交流，尤其是通過軟件生產商和用戶之間的直接交流，使供需雙方相互了解，促進BIM及工程建設信息化技術完善和提高，達到了各方合作共贏的目的。

論壇為與會代表展現了工程建設行業信息化發展面臨的機遇與挑戰

近年來BIM給建筑設計行業帶來了多方面的機遇與挑戰。隨著超高層、超大跨度建筑等大型復雜土木工程在我國的大量涌現，行業計算機應用的前沿人士不約而同地聚集在新的高度，關注、審視、研究BIM技術對我國建筑工程設計行業的影響。

1.BIM帶來建筑設計的思維轉型

多數建筑設計師選用這項技術的初衷是為了提高設計工作的效率，其實BIM的核心內涵并不僅限于此，它帶給建筑設計行業的核心意義在于設計思維和方法的改變。

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三維實體模型的工作。BIM是對設計建造本源的回歸，讓建筑師不再苦于用二維施工圖來表達空間的三維復雜形態，從而拓展建筑師對建筑形態探索的可實施性，讓建筑設計從二維到三維，進而走向數字化建造。

2.BIM帶來建筑設計方法的轉型

①從立面設計到空間設計是BIM帶給建筑設計方法的轉型之一

傳統的建筑設計方法是設計者將建筑空間從設計過程中剝離，使之成為概念設計并經常被忽視，卻更關注其平面功能和形象。其實，建筑空間不是建筑平面功能與外表面圍合而成的副產品，而是一種控制建筑的設計方法。在我國多數業主或領導們更多關注建筑形象的社會影響下，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。BIM為空間設計方法提供了強有力的技術支持，使內外兼容的空間設計變得簡單易行，讓現代建筑設計回歸建筑本質。

②從粗放設計到集成設計是BIM帶給建筑設計方法的轉型之二

當前，我國作為勞動密集型產業的建筑業與技術密集型產業(如裝備制造業)相比，無論設計還是生產都是粗放型的。粗放型設計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、松散聯系的各專業離散設計轉化為同步的、緊密聯系。

③BIM集成化主要體現在3個方面

一是設計工種的集成。建筑師、結構工程師、設備工程師等設計工種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、碰、缺”現象，而不僅是制圖標準、文檔管理的傳統協同。二是設計各階段的集成。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。三是設計完成后各階段的集成。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、施工單位及政府管理部門都基于這個統一的模型協同工作。

3.BIM的實施改變了工程項目的協作過程

在我國“生產型”設計模式為主導的現狀下，從建筑設計行業入手實施BIM，可以幫助建筑工程的參與者聯系更加緊密，提高決策的效率和正確性，為項目提供互相協調、一致及可運算的信息。建筑工程參與者包括業主、施工單位、政府及其他的相關管理部門等。施工單位利用BIM的信息技術，可以更好地進行施工計劃，更準確地進行工程造價的計算;材料供應商，尤其是預制構件的生產商，能夠更好地利用數控設備進行生產和虛擬安裝，提高構件的生產和安裝水平;政府審批部門利用BIM可以更好、更快地理解設計意圖，提高設計審批效率;設施管理部門在工程竣工后得到比傳統竣工圖更詳盡的建筑工程信息，實施現代化、可視化的設施管理。BIM在工程項目的協作范疇內，對建筑行業的主要參與方均產生了積極的影響，它使設計在工程的建設過程中更顯現其主導作用，使工程項目信息得到更好地創建、共享，改變了工程項目的協作過程，使之更加協調、統一。

為有效推動BIM技術在工程建設各個環節的應用，本次論壇建議

· 獲取政策大力扶持。目前，要在中國推動BIM，強力政府扮演的角色絕對是至關重要的，對BIM技術推廣相應的政策扶持完全可以加速BIM在中國的進程。從社會總成本、總生產效率、節能環保、減少碳排放等各大方面來說，BIM的推廣是政府可以做，也是能夠大有作為的工作。

· BIM標準要以我國工程建設的需求為基礎。加快BIM標準的研究和編制，通過產學研結合、通過工程建設相關各方的緊密協作、通過具體工程應用的試點不斷加以完善。

· 推動軟件產品及BIM資源的發展。要求各BIM軟件廠商能協調配合，在國家相關規范、標準的引導下，加強軟件數據可交互性及軟件整合性。盡快解決關鍵技術問題，實現BIM的本土化的廣泛應用;由設備生產商、部件供應商、住宅產業化中預制件生產商、設計企業及施工企業對構件庫平臺參與共同建設社會共享的建筑構件庫平臺。

· 建立人才和法規保障機制。轉變設計師、工程師對BIM的片面觀念，培養BIM人才隊伍，建立BIM資格認證機制。改革現有建筑行業的機制，盡快完善建筑行業規程及法律責任界限。

· 抓住高端業主，調動業主積極性，充分發揮業主對BIM應用的推動作用。對整個產業鏈來說，沒有業主的推動，設計單位一廂情愿也很難促成，國內高端業主的出現是BIM推行的契機，同時，住房與城鄉建設部提出的全裝修房、綠色施工、裝配式住宅、節能減排、光電建筑一體化等決策的普及和實施也是很好的推動力。