推動新技術 創造行業新業態

文｜本刊記者 王景

目前，全球有70億人口，到2035年會達到90億，目前的城市人口占比為50%，但是到2035年這個比例會達到67%，分布在全球600多個大城市里面，這就意味著工程建設行業未來還會有長期的建筑施工的需求。

更綠色、更智能的建筑

中國經濟充滿了活力，其中中國經濟體10%以上的GDP增長都來自工程建設行業。對于中國工程建設行業而言，技術方面的任何一點進步都會對整個行業的勞動生產率以及質量帶來提升，同時也會對整體經濟帶來巨大的影響。從這一程度上來看，可以說BIM是一個工具也是一個流程，它不僅涉及到企業的營利，而且還涉及到智慧城市的可持續發展。

隨著社會的發展，建筑與人、建筑與生態環境的關系將要求更加和諧，對生態環境和資源的治理與保護也更加迫切，傳統的建筑將向綠色建筑轉變。科技的進步，使人們對于建筑的要求也在發生變化，傳統建筑提供的功能已遠遠不能滿足現代社會發展和工作與生活的要求。人們進一步要求建筑向“智能化”的方向發展，即智能的建筑。

建筑在滿足節能減排、生態環保的同時，還需要進一步滿足人們在建筑中對生理和心理上的需求，滿足人們對建筑的使用舒適和居住品質的追求。我國經濟正處于向低碳經濟發展的轉型時期，發展綠色、智能和宜居的建筑，意味著減少“傳統建筑”的比例，減少高能耗、高成本、高碳排放建筑的比例，減少建筑活動造成的污染，降低建筑能耗與溫室氣體排放。

同時，工程建設行業要走出一條具有核心競爭力，資源集約、環境友好的可持續發展之路，必將促進建造過程向著綠色、智能、精益和集約的方向轉變。在工程施工過程中兼顧對環境的保護和影響，實現綠色施工。在保證質量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術進步，最大限度地節約資源并減少對環境負面影響的施工活動，實現節能、節地、節水、節材和環境保護（“四節一環保”）。可以說，綠色施工是可持續發展思想在工程施工中的應用體現，是推動施工行業向資源節約和節能減排的目標發展的重要舉措。

工程建設行業需要充分利用信息技術、物聯網、智能設備、數字化加工等先進技術，進一步保證施工質量、提高生產效率、改善勞動條件、控制工程成本、落實環境保護。進一步實現建造過程的全面感知、互通互聯、智能處理和協同工作。

BIM不是一個消除管理問題的解決方案，單靠BIM不能消除項目中存在的問題，它不是二維模型出圖的解決方案，也不僅僅是三維建模的可視化方案。它是在三維、四維甚至五維的層面上建模，可以提供仿真和虛擬設計的能力，提供數字化模型，讓它和數據結合在一起。

技術支撐行業創新發展

工程建設行業上下游產業鏈長、參建各方眾多、投資周期長、不確定性和風險程度高，更加需要和強調資源的整合與業務的協同。從BIM的內涵來看，BIM 是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。一個完善的信息模型，能夠連接建筑項目生命期不同階段的數據、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設項目各參與方普遍使用。因此，BIM技術的應用和推廣必將為工程建設行業科技創新和生產力的提高提供很好的手段。為了更好地促進行業的發展，推動BIM技術的應用，住房和城鄉建設部在《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》中明確指出：加快推廣BIM、協同技術、虛擬現實、4D項目管理等技術在勘察設計、施工和工程項目管理中的應用，改進傳統的生產與管理模式，提升企業的生產效率和管理水平。

BIM應用可以促進項目管理水平提升和生產效率的提高。BIM所具有可視化、數量化和數字化的特性，對項目管理從溝通、協作、預控等方面得到了極大的加強。方便各方人員基于統一的BIM模型進行溝通協調與協同工作。利用BIM技術可以提高設計質量，有力地保證執行過程中造價的快速確定、控制設計變更，減少返工，降低成本，并能大大降低設計、招標與合同執行的風險。

BIM應用可以提升項目集成化交付的能力。BIM模型信息的完備性、關聯性和一致性使得項目各個階段、項目參建各方都有了統一的集成管理環境。隨著BIM建筑信息模型數據從規劃、設計、施工到運維等各個階段不斷得到創建、整合與升級，為建筑全生命期各階段的工程進度、質量、安全、材料和成本等業務的集成化管理提供了有利支撐。

BIM應用可以為管理信息系統提供及時、有效和真實的數據支撐。BIM 模型提供了一個貫穿項目始終的數據庫，實現了項目全生命周期數據的集成與整合。能有效支撐管理信息系統的運行與分析，實現項目信息化與企業管理信息化實現有效的結合。

可以說BIM技術是引領工程建設行業信息化走向更高層次的一種新技術，它的全面應用將為工程建設行業的科技進步產生無可估量的影響，大大提高建筑工程的集成化程度。同時，也為工程建設行業的發展帶來巨大的效益，使規劃、設計、施工乃至整個工程的質量和效率顯著提高，降低成本，減少返工，減少浪費，促進了項目的精益管理，加快了行業的發展步伐。

歐特克公司全球工程建設業行業拓展總監Uwe Wassermann舉例道：“實際上，在設計階段進行協同非常難以管理，如果不利用BIM，需要進行數字的記錄，文檔的管理等等；但使用了BIM之后，就可以把幾何學充分的利用起來，在模型平臺上讓所有參與方都可以相互關聯，能夠實時的進行協同和溝通，也帶來了仿真的能力，這其實就是BIM的真正價值所在。”

BIM的具體應用和投資回報

縱觀全球，越來越多的國家已經出臺了BIM的相關政策和標準。美國是全球第一個出臺BIM標準的國家；英國也早在四年前就開始BIM的應用推廣，英國政府還出臺了一個為期四年的戰略來加強BIM的應用，以期加強整個行業的團隊協作和工作效率。歐洲議會也在今年1月公布了一個公共指令，要求工程項目必須要使用BIM，建議28個歐盟成員國也要出臺相關的指令和規范，到2016年之前這些成員國都要制定相關的BIM標準。

英國對應用BIM的投資回報進行了具體的估算，數據顯示66%的項目都能夠準時按預算完成，而2010年這一比例只有33%，這表明應用BIM使企業的效率得到了大幅度改善；在成本方面，應用BIM較之前沒有應用BIM時削減了33%。以一個中學項目為例，應用BIM在建筑成本上節省了40%，以前要花24萬英鎊，現在只要10萬英鎊就可以把學校修建好，而且交付時間更短。英國政府最近公布，過去一年通過BIM的使用，重大項目的成本節省了17億英鎊，包括項目成本的節省和工期的縮短。

盡管BIM為工程建設行業帶來了諸多收益，但全球工程建設行業在IT方面的投資情況只占1.2%，相較于制造行業的份額要少得多。這也意味著工程建設行業需要更加了解到IT投資的重要性。《中國BIM應用價值研究報告》針對企業在BIM方面的投資進行調查，結果顯示，2012企業在BIM方面的投資是16億美元，而到2020年時企業在BIM方面的投資會達到60億美元。其中的增長一部分是來自于工程建設行業，總規模達到7萬多億美元，到2020年甚至會達到11.5萬億美元，其中有一部分會用在軟件和硬件的升級上面。

技術貫穿于我們生產、生活的各個角落，技術的創新是具有一種“破壞性”的力量，它變革了傳統的設計施工，但不可否認，技術的創新提升了效率，并通過數據化或者模型來推動設計和施工發展過程。

對工程建設行業來說，技術對于生產起到了極大的變革作用，在數字化或者虛擬世界和物理世界之間的關聯的建立當下，利用新技術能夠滿足工程建設行業的需求。Uwe Wassermann具體說到：“在數字化和實物之間的互通方面，建筑的元素會產生很多數據流，我們如果去分析的話，就會看到一個物聯網或者是一個互聯互通時代的到來。無論何時何地，建筑都能夠得到展示；物與物之間的聯系也將更加緊密，這些都會對建筑本身產生影響。”

BIM應用進入到下一階段，將是“互聯互通大BIM”，比如我們可以把一些數據流導入到BIM中進行一些模擬，這樣無論是對城市進行規劃，還是對建筑的空氣流等環境因素進行分析，都可以有一個直觀的展示，并進行有針對性的定制化，可以通過計算、分析，形成一個非常精確的建筑結構。除此之外，利用云計算上載一些數據到模型中，再把這個模型所得出的信息應用到現場施工當中，同時還可以將現場的一些情況反饋到模型當中，使施工階段更具有互動性。

Uwe Wassermann總結到：“BIM是一個動詞，需要我們真正的通過自己的行動來把它利用起來，它提供了一種流程，也是一個戰略，所以我們知道BIM是有一個生命周期的，它不僅僅是限于某一個學科，或者建筑過程中的某一個階段，它把所有的這些點都結合在一起，確保把信息和技術從一個結點輸送到下一個結點。”

數字世界和真實世界正在日益融合在一起，業主、設計單位、建筑施工企業的角色也在不斷轉變。設計單位不只做設計，施工企業不只是做工程，它們將不斷的相互協作，通過一個平臺共享彼此的信息，從而使得項目的工期越來越短，工作效率越來越高，每一個人也都將在這個平臺中發揮各自的作用，進而推動流程的全面優化。