劉 暢 江 新
(三峽大學水利與環境學院,湖北宜昌 443002)
基于BIM技術的工程項目信息集成管理分析
劉暢江新
(三峽大學水利與環境學院,湖北宜昌443002)
本文簡述了信息網絡化和集成化在工程項目管理中的重要作用,介紹了近年來BIM技術的發展趨勢,并在此基礎上提出了基于BIM技術的工程項目信息集成管理特殊優勢,討論了BIM技術對未來建筑業產生的重大影響和發展方向,同時分析了運用BIM模型在項目全壽命周期中信息管理占據的地位和存在的問題,進一步的提出了一些相應的解決方案。
BIM模型項目全壽命周期大數據信息集成管理
信息顯然已經成為了當今社會的重要資源,信息全球化發展也給我們帶來了一個全新的社會格局。同時,在工程項目管理方面,信息的加入也是極為重要的,尤其是現階段的工程項目建設過程中,建設方對項目的管理主要聚焦于信息共享方面。
目前,我國工程建設行業中的信息流通方式是:各項目參與方在各階段用自己的應用軟件完成相應的工程任務后將工作成果以紙質形式交給接收方,在這個過程中,項目信息被無數次的輸入、處理、輸出和損耗。據美國建筑科學研究所統計,每個數據在項目全生壽命周期被輸入的平均次數為七次。但是通過BIM軟件,傳統的圖紙信息將可以按需求從已建立的數據庫中即時產生,反映最真實和實時的項目信息。所以一旦置于BIM技術環境下,能夠直接將數據庫中的信息反映到所需的平面圖、立面圖、剖面圖、詳圖、工程量清單等,而且隨著設計的變化,構件能夠將自身參數進行調整,以適應新的設計[1]。
其實,在項目的生壽命周期內,缺的常常不是信息,而是信息的共享和集成:即在項目不同階段,讓不同參與方,不同軟件間的信息集成管理與交換,讓不同的人在不同的時候得到準確、及時、充足的信息。
近年來,BIM模型在信息集成管理中作為一種全新的理念,集成管理的巨大優勢使得BIM在建筑業得到了快速發展并迅速被應用于許多工程項目,BIM模型涉及工程項目各生命期的各個參與方,實現了建筑全生命期的信息共享,能夠使項目各參與方協同工作,減少人為因素的影響,實現工程項目的信息集成化管理,為工程項目管理能力和水平的提升創造更好的條件,為企業的資源配置的優化和經濟效益的提高實現提供可能,同時也為建筑業未來做大數據留下更好的數據沉淀。
基于BIM技術的項目管理流程不變,但過程中各單位的交付成果不再是簡單的圖紙,而是模型。施工階段,項目的三大目標控制也是通過模型的來實現,施工單位可以利用BIM模型進行施工進度的安排,并通過技術與技術相結合的方式獲取建設項目實時動態,以此進行成本的動態管控,后期運營管理。工程模型的建立將伴隨著建筑物的全生命周期不斷完善,為業主后期的運營管理提供信息支持,真正實現項目的全生命周期管理。據Autodesk公司統計,三維可視化可提高企業競爭力 66%,減少50%~70%的信息請求,縮短5%~10%的施工周期,減少20%~25%的各專業協調時間[2]。
DD&A行業調研部高級總監Stephen A Jones指出,建筑活動數量在中國市場是相當大的,BIM的使用可以提高在模型環境當中的施工效率和建設效率及用通過數字化的環境工具來瀏覽整個項目的生命周期,同時也能把基礎設施和能源相關聯,這對中國的BIM運用來說既是機遇又是挑戰[3]。
目前, 隨著大數據、云計算等新技術的日益發展和推廣,BIM技術很快會進入新的階段,未來,BIM也會與更多的新科技發展融合,將來,BIM與大數據的結合主要依靠題目、摘要及關鍵詞等來搜索相關信息,傳統的的建筑檔案的存檔及檢索方式即將成為過去[4]。通過采用BIM模型組織的建筑檔案,可檢索的信息將會大大增加并支持“全文檢索”,快速定位到各種屬性層次的構件。工程數據和業務數據加載到BIM上,不僅提高了工作效率和工作質量,而且大幅增加了管理的功能,使數據實現可存貯、可搜索、可計算和可追溯等[5]。海量BIM案例數據庫的建立,使其所蘊含的信息在廣度和深度兩方面迅速膨脹,同時拓展到其它的相關領域,減少了知識的獲取成本,降低了跨界的門檻,夯實了創新的基礎。利用BIM模型產生的大數據以后也可以應用于很多領域,比如政府宏觀決策分析,專家行為分析,決策行為分析等以及指數,指標的應用等。
BIM技術貫穿在項目的設計、施工、運營,維護及拆除的全壽命周期過程,集成了建設項目中所有的信息,為工程項目在能耗和污染降低方面,綠色可持續方面的發展奠定了基礎。然而如何才能讓BIM技術更好的被建筑業企業所使用,被行業人員更有效的利用成為了目前的關鍵問題。下面主要就BIM技術的發展在技術、經濟、操作方面存在的問題進行探討。
3.1技術發展慢
在技術應用層面,由于我國目前仍以國外的技術產品為主,而國外BIM技術產品的本地化程度低,建立BIM模型所需輸入的數據源不足,導致對一些復雜操作理解不完善,對軟件中出現的問題缺乏技術性解決對策。我國從2002年引入BIM技術以來,對于BIM的研究與應用已取得了一定的成果,但總體上還處于初級發展階段,我國缺乏較為完善的BIM應用標準,業界相關的法律規范也有待健全,導致了BIM的發展受到局限。
3.2經濟投入大
當前我國的BIM應用還主要是設計方主導模式,但從效能的角度出發,業主方主導模式更能發揮BIM的主要功能、推進BIM技術在建設項目內全生命周期內的運用,更是應用BIM技術進行信息管理的最大受益者。但不菲的經濟投入是影響業主方考慮采用BIM技術的一個重要因素,包括培訓員工的費用,購買軟件以及硬件升級的費用,聘用BIM專家咨詢的費用等。此外,由于BIM技術帶來的經濟效益現階段不明顯,導致業主方推動力不足,也是限制增加對BIM經濟投入的原因之一。
3.3操作不成熟
在操作環境上,由于BIM技術在國內發展尚不成熟,BIM技術的學習資源缺乏,軟件熟練操作者和專家的數量嚴重不足,缺少成熟的實踐經驗及相關學術交流,這些都導致了BIM操作環境的客觀條件不夠完善。其次在操作過程上,公共部門、業主方的參與程度低,不適應協同工作模式,工作進程重組受阻礙,模型整合和保護工作復雜,責任不分明,這些都導致了BIM操作過程的復雜性及難度。在操作組織上,由于業務模式重組會帶來許多風險,組織內部缺乏明確的采用BIM技術的目標,沒有長期的BIM應用方案和投資計劃[6]。
4.1發展應用技術
BIM的理念和技術在國外已經被成熟地應用到實踐中,也得到了國內相關行業的廣泛認同,但在國內的應用實踐仍面臨諸多困難和挑戰。首先在制定BIM行業標準層面,需要政府與相關行業共同推進,積極的參與;在技術層面,擴展BIM技術的開放性,實現不同專業,不同軟件之間的無障礙溝通,企業增加研發力度,創新技術工具,增加軟件間的兼容性與交互性。
4.2明確經濟效益
要增加業主方對BIM技術的經濟投入,包括咨詢費、軟硬件購置費用及員工的培訓費用等。首先需要讓業主方認可BIM所帶來的長期效益,及可視化操作在建設項目的全周期所帶來的無可比擬的優越性。要明確BIM的投資回報率,引起公司決策者的投資興趣,組織有效的項目推介會,讓業主了解投資前景及必要性。
4.3培養專業人才
目前,一些國內大型BIM項目都是在國外的技術支持協作下完成的,中國急需培養自身的BIM人才,打造有實力的專業技術團隊。聘用具備建筑、結構、及設備等綜合知識能力的BIM專家。國內高校要關注BIM教育,從大學生開始進行BIM專業能力的培養,開設相關課程及軟件培訓,如華中科技大學土木工程與力學學院已招收BIM方向的工程碩士,有針對性地培養專業人才,為其從事BIM行業做好鋪墊。
我國建筑行業市場龐大,BIM技術的應用也為建筑業帶來了新的理念和更廣闊的發展前景,已經成為了世界發展的主流方向。目前,我國的BIM技術發展還處于一個初級階段,促進BIM在中國建筑業的發展需要經過政府、企業及社會三方的共同努力。相信隨著各相關行業的深入研究,必將增強我國的建筑信息化產業建設,發揮BIM技術的巨大優勢,推動我國建筑行業的發展。
[1]張海燕.基于BIM的建設領域文本信息管理研究[D].大連理工大學,2013.
[2]李勇,管昌生.基于BIM技術的工程項目信息管理模式與策略[J].工程管理學報,2012,04:17-21.
[3]孫曉璐.讓BIM發展助力企業轉型升級——寫在《中國BIM應用價值研究報告》發布之際[J].中國勘察設計,2015,05:16-17.
[4]何海芹,許錦善.BIM——建筑業邁入低碳科技時代的源代碼[J].住區,2015,01:43-45.
[5]楊寶明.BIM,大數據時代的建筑業核彈[N].建筑時報,2013-12-23003.
[6]潘佳怡,趙源煜.中國建筑業BIM發展的阻礙因素分析[J].工程管理學報,2012,01:6-11.