BIM作為下一代建設工程領域具有革命性的信息化技術,其重要性毋庸置疑。目前,我國正進行著世界上最大規模的建設,為促進我國建設工程技術的更新換代,BIM技術應用的推進顯得尤為必要。為此,清華大學土水學院聯合廣聯達軟件股份有限公司成立建筑信息模型(BIM)聯合研究中心(以下簡稱“BIM聯合研究中心”),通過校企合作和優勢互補,構建BIM創新研究和成果轉化的支撐平臺,進一步開展BIM理論和技術的深層次研究和應用。對于這一舉措和BIM技術當下存在的問題以及未來發展,本刊記者對BIM聯合研究中心主任、清華大學土木工程系張建平教授和BIM聯合研究中心副主任、廣聯達軟件股份有限公司副總裁袁正剛博士進行了專訪。

BIM聯合研究中心揭牌儀式

以BIM為代表的“新一代革命”正影響著工程建設行業,BIM所帶來的革命不僅發生在設計行業,更貫穿于整個工程項目的全生命周期,隨著BIM技術越來越多的滲透、影響到工程建設行業,各界專家更為廣泛的研究和應用BIM技術,作為介入BIM技術最早的清華大學,對BIM技術的研究也是最早;而廣聯達作為工程建設領域軟件提供商也在積極推行BIM技術。秉承這一“共同研究、攜手推進”的大目標,基于清華大學與廣聯達雙方深厚的合作基礎,為了使BIM平臺越來越大,也為了使BIM技術更好的發展并應用于工程建設行業,BIM聯合研究中心應運而生。
說到清華大學與廣聯達的合作,可以追溯到上世紀90年代,張建平教授對記者說到:“1999年,我在一個全國會議上做了一個報告,報告就是現在說的基于4D施工管理系統的研究和應用,廣聯達軟件股份有限公司總裁刁志中先生也參加了會議,他當時就認為這是一個很有發展前景的技術。那時,雖然廣聯達還是一個只有單一算量軟件的公司,但我認為廣聯達研發的產品和發展方向很有前景,所以之后不斷有多個項目的合作,包括國家十五、十一五項目的一些合作。”

基于長達14年的合作基礎,此次雙方攜手成立BIM聯合研究中心,將融合清華大學和廣聯達的各自優勢,清華大學主攻理論技術,對BIM技術進行研究;廣聯達則不僅將注意力放在技術研究上,同時著手BIM研發、推廣應用以及后期的技術支持、技術服務等多個方面,二者共同發力,將BIM技術產業化并推動BIM技術在國內的發展。
據袁正剛博士介紹,BIM聯合研究中心今后側重的研究方向和發展重點主要有三個方面,一是進行原創性的前沿技術、前沿理論研究;二是在原有研究基礎上結合國內具體需求,研發計算機軟件系統;三是將前期已經做了大量推廣并運用比較成熟的技術和軟件,進行技術產業化的包裝然后推廣。
眼下,BIM聯合研究中心一項關鍵任務就是解決BIM技術應用于建筑業信息化存在的問題和需求。目前,國內建筑施工企業的管理相對落后,很多項目管理軟件、進度管理軟件都只是應用在項目前期的投標階段,到了施工階段落實具體應用的效果并不盡如人意。在這個大環境下想要應用BIM技術,勢必會造成建筑施工企業的管理模式與BIM技術脫節。當然,現在也有一些建筑施工企業正在應用BIM技術,這些建筑施工企業中有一些是被動應用,因為在甲方投標時明確要求應用BIM;也有一些建筑施工企業是主動應用,企業認為利用BIM技術可以提高工作效率,提升項目的交付質量。
不可否認,在實際工作中還有一部分建筑施工企業雖然想要應用BIM,但卻無從下手。張建平對此表示:“這種情況目前來看不在少數,現在雖然大家都在說BIM迎來了‘春天’,但實際上我反而感到憂慮,因為目前關于BIM的商業炒作太多,很多人從不同的角度去詮釋BIM,這對一些企業來說造成了很大干擾。對于BIM,外界是眾說紛紜,但企業最后到底應該從哪入手應用BIM?卻沒有一個明確的答案。”
一些企業往往把BIM看成一個單獨的個體,認為它只是一個三維做圖工具,同時由于技術上存在的瓶頸以及軟件不配套等問題,使建筑施工企業很難將BIM與項目管理真正結合,這一問題也是目前施工階段應用BIM的難點。袁正剛認為:“如果利用BIM建模并將它應用與可視化等單個功能的話。它的價值雖然會體現出來,但是代價太大,投入大量的人力、物力構建模型,但價值有限。只有將BIM技術與項目管理相結合,BIM的價值才可以充分的發揮出來。”

實際上,基于BIM的4D管理系統就是把BIM和PM結合起來。基于BIM的技術對項目管理會有多方面的突破,首先是集成化的管理,很多專業軟件應用在各個環節,比如成本控制、進度管理、物料管理等,這些應用都是“各自為戰”,來自不同廠家的軟件,這就不可避免會造成數據不流通或者傳遞錯誤。而BIM解決了一個最大的問題就是統一數據源,利用BIM技術構建一個模型,在同一個平臺、同一個模型中,可以將進度,人、材料等資源以及場地、物料這些數據集中在同一個數據源、同一個模型上。
第二是動態的管理,傳統的項目管理很難做到實時動態。BIM技術和4D相結合,即將BIM技術和三維模型、時間結合起來,從而能反映項目進程。這個進程在模型中可以是每一天的施工過程也可以是整個項目的施工過程。對此,張建平具體介紹到:“在這個模型中,任何一個時間點上的施工狀態都可以通過模型反映出來,這個時間點的施工狀態所需要的人、材料、成本以及安全和質量等數據都可以集中在一起,同時,這個集中點不是一個大數據,而是能夠細分到每一個時間點和每一個對象的操作點上,這樣一來就形成了一個動態的管理。”
最后就是可視化的管理,由于所有的項目管理都可以在模型上操作,從而形成可視化的管理。基于BIM的4D管理擁有上述三個特點,就會充分的體現出它的核心價值。
當然,目前來看基于BIM的4D管理在施工階段應用起來還是有一定難度,張建平對記者說:“施工階段處于項目全生命周期的中間環節,但目前市場上適合國內建筑施工企業的BIM應用軟件少之又少。雖然國外現在有一些基于BIM的4D系統,但由于國內建筑施工企業管理的模式與管理理念區別于國外,所以效果不是特別好。”
施工階段BIM應用是一個難題,但如果打通施工環節的壁壘,對于整個工程建設行業來說無疑是一場革命。在BIM技術具體的應用過程中,清華大學做了很多研究,以運維管理為例,它是建筑項目全生命期中所需時間最長的一個階段,也是最能夠體現BIM技術價值的一個部分。實際上,應用BIM技術使業主方花費了很多時間,同時也投入了大量的人力、物力和資金,如果僅僅應用在施工階段和設計階段非常可惜。張建平舉例說到:“我們在做昆明機場項目的時候,最開始時將BIM技術應用在施工階段,但是業主希望我們在運維階段做一個數據庫,所以當我們完場施工階段的工作以后,利用BIM技術構建模型,同時這個模型可以到運維階段用的。我們后來就很快的接上,專門給他開發了一個系統就是運維系統,這樣就把模型用起來了。”
此外,清華大學和廣聯達雙方目前都有一些在理論技術上的深層次研究項目和發展戰略。比如說廣聯達在做云計算的BIM集成平臺;清華大學也有兩個國家級項目,一個是面向建筑全生命期基于綠色住宅的產品化的數字開發技術、研究,還有一個是基于云平臺的BIM數據集成和數據應用的研究。這些研究項目最后都可以為BIM的深層次應用,尤其是面向建筑全生命周期的建模技術、BIM的數據集成技術、數據應用技術等提供研究基礎。
袁正剛對記者說到:“BIM聯合研究中心以BIM技術研究為主,但隨著信息技術的不斷發展,BIM必然會與移動應用、云計算等先進信息技術產生關聯,未來的BIM技術也會與它們有更多的結合。當然,BIM自身也會有很多的應用要突破,同時也會跟項目管理、數據管理、物聯網等相結合。針對這些發展趨勢,廣聯達也提出了4MC戰略。”
袁正剛介紹:“所謂4M就是PM、BIM、DM、Mobile,C即為Cloud。在實際工作中,PM、BIM、DM三者之間相互交叉,產生很多衍生關系,為了使三者間的關系更為緊密,數據使用更為便利,就需要有移動平臺(Mobile)。工作人員在工地或者是辦公室,都可以隨時使用相關信息,但是如果要把這樣龐大、復雜的數據真正集成起來,并做成一個復雜應用,就會需要云計算(Cloud),因為單機是不能支撐如此龐大的數據,它們必須存在于后端的云計算平臺。”

除了理論技術的研究,對于現有項目出現的瓶頸,BIM聯合研究中心也會有針對性的進行指導,例如提供咨詢、產品、服務等。當然,BIM聯合研究中心也會解決應用中遇到的一些瓶頸,比如說數據集成方面,在項目的全生命周期中,怎樣將不同參與方的模型建成一個完整的模型等問題,未來,BIM聯合研究中心也將逐一攻克這些技術難題,為BIM發展提供技術支持。
清華大學和廣聯達都是我國BIM研究和推行的先行者,在BIM理論技術研究、標準編制、軟件開發及應用方面均具有豐富的經驗積淀,清華大學在研究成果方面更是處于國內領先地位。當前,我國BIM技術應用和發展的最大阻礙在于缺乏自主產權的實用的BIM應用軟件, BIM聯合研究中心在已有的研究成果基礎上,將充分發揮廣聯達在軟件研發和客戶資源方面的優勢,根據我國實際應用需求,進行BIM理論及應用軟件的合作開發、示范應用,實現BIM研究成果的應用轉化,為推動我國BIM技術的應用和發展,提供理論、方法、技術以及軟件系統和應用示范。
基于清華大學多年的研究成果,通過與廣聯達的合作,將把這些核心技術與廣聯達先進的項目管理軟件相結合,真正實現基于BIM的精細化管理,突出集成化管理、動態管理、協同管理和可視化管理等特性,共同迎來BIM真正意義上的“春天”。