俞大有：BIM技術在建筑工業化中的作用

傳統的建筑方式有一些弊端，信息丟失、成本不可控、資源浪費、環境污染等等都是建筑施工行業存在的現實困難。造成這些問題的原因一是建筑施工行業的產業鏈沒有打通；二是相應的工具成熟度不高；三是各個產業鏈上配套的企業、廠家都不多，提供的產品也不多；四是建筑施工企業沒有感覺到相關壓力。

建筑工業化是隨西方工業革命出現的概念，工業革命讓造船、汽車生產效率大幅提升，隨著歐洲興起的新建筑運動，實行工廠預制、現場機械裝配，逐步形成了建筑工業化最初的理論雛形。二戰后，西方國家亟需解決大量的住房，而勞動力嚴重缺乏的情況下，為推行建筑工業化提供了實踐的基礎，因其工作效率高而在歐美風靡一時。1974年，聯合國出版的《政府逐步實現建筑工業化的政策和措施指引》中定義了“建筑工業化”：按照大工業生產方式改造建筑業，使之逐步從手工業生產轉向社會化大生產的過程。它的基本途徑是建筑標準化，構配件生產工廠化，施工機械化和組織管理科學化，并逐步采用現代科學技術的新成果，以提高勞動生產率，加快建設速度，降低工程成本，提高工程質量。

以信息化帶動的工業化在技術上是一種革命性的跨越式發展，從建設行業的未來發展看，信息技術將成為建筑工業化的重要工具和手段。

BIM技術的平臺及概述

很多應用過BIM的企業都會有一個感覺，就是前期建模的工作量非常大，企業為此付出的時間也很多，當然，對后期的施工階段幫助很大，但對于設計階段來說可能準備時間過長，這需要我們怎么去做呢？

一直以來，建筑施工行業進步很慢，傳統的建筑方式有一些弊端，信息丟失、成本不可控、資源浪費、環境污染等等都是建筑施工行業存在的現實困難。造成這些問題的原因一是建筑施工行業的產業鏈沒有打通；二是相應的工具成熟度不高；三是各個產業鏈上配套的企業、廠家都不多，提供的產品也不多；四是建筑施工企業沒有感覺到相關壓力。

建筑工業化是行業發展的趨勢，工業化的特征包括設計標準化、生產規模化、施工機械化、管理現代化。建筑企業CIO發展聯盟信息化專家俞大有對此解釋到：“設計標準化并不是說需要把每一個建筑都建造成‘方盒子’一樣沒有一點變化，這里講的標準化是針對不同建筑、建筑體系的標準化，在建筑構造上處理措施的標準化和一些施工技術的標準化。當然，目前我們在相關技術的探索或者是技術領域的研發方面還有一些缺陷，這使得我們的標準化進程很慢。因此只有BIM技術完完全全在全產業鏈上去推行、實現以后，我們的建筑產業化才能真正實現工業化。”

建筑項目的信息即BIM大數據，從設計到制造到運輸再到物流最后到建筑完成，以及日后的運營管理，都可以利用這個BIM模型建立起來的整個信息來進行優化、運營和管理。對于建筑全生命周期所需要的相關數據，都可以延續下去，真正使整個的建筑是綠色的。

對于BIM應用來說，很多設計師認為難點在于需要經常性建模，將更多精力投入到利用電腦進行建模，并把一些參數輸入進去。這樣一來，把他們所思考的一些抽象的問題全部打斷了。俞大有表示，經過這么多年的經驗積累和摸索，可以利用比較大的后臺，做一些標準化的工作，使前端的建筑工程師，包括結構概念設計的方案工程師和設備系統設計的工程師都不再拘泥于一個單一的軟件或者是單一的工具來做事，充分發揮他們的想象力，不打斷他們的工作思路。

實際上，對于設計階段來說，應用BIM技術后并沒有延長設計的周期。俞大有舉例：“應用BIM后，我在用軟件過程中，一張圖的出圖時間可能會縮短為幾秒鐘，因為它的參數化管理非常簡單。目前所面臨的一些危機，用一個IT處理系統就完全可以解決。比如說用友軟件來做一些搭建模型的時候，感覺到模型太大，數據量太大，做不動，工作起來非常難。現在我們用工作包的形式來做，普通的電腦就可以進行相關的工作。”

在BIM應用過程中，需要對前段、后端的工作進行明確分工，同時各階段的工作還需要互相配合，前端做一些什么樣的工作，后端為前端做一些什么樣的支撐，都需要做一個明確分割。

BIM的優勢，從產業化來說比傳統的建筑優勢更大，它涵蓋了設計、制造、物流、施工、包括日常的管理和日后的運營管理等等。同樣，由于它的相關方太多，從業主到最后的使用者之間都和BIM信息模型密切相關。各個專業、各個行業以及各個不同單位的相關信息量也相當大，如何整合在一起是整個行業需要考慮的問題，包括文件格式的統一和格式的兼容等等，這些問題都需要考慮。“以遠大住宅工業集團有限公司（以下簡稱“遠大住工”）為例，遠大住工在工作過程中和相關的軟件單位進行了交流，當然也做了一些定向的開發，這對后期工作有很大的幫助。遠大住工目前將BIM技術貫徹整個建筑，從設計一直到日后運營的全流程，采用的軟件都是一些專用軟件，專業軟件做專業事，而不是用一個通用軟件來解決所有的問題。”俞大有說到。

建筑施工行業涉及多個產業鏈，不單單是研發、設計，到工廠的整個制作和采購物流的管理，同時也需要與現場的施工等多個階段進行相關信息的傳輸，傳輸手段包括有線的也有無線的。建筑工廠化完全可以做到無紙化工廠加工，通過有線和無線的傳輸方式進行信息傳輸，保證它的完整性也是考驗后臺工作安全性和穩定性的問題。

BIM優化建設項目組織設計。利用BIM模型還可以在施工現場組織項目的施工，很多做過工業化施工的企業深有體會，就是傳統的建筑施工企業在一個時間段，在一個工作面上涉獵的相關工種遠遠少于做建筑工業化的施工，也就是說建筑工業化更需要相關的優秀工具。包括軟件，平臺的搭建，優質的工房等，同時，更需要組織各個相關專業的人員，物質設備調配，包括調裝、機械這方面的調配。傳統施工只需在一個專業面上解決問題，而工業化施工要有三個方面在同一個專業上進行，操作起來非常難，必須要用BIM來優化組織設計，優化勞動力的分配，優化各個工序穿插的施工。

BIM在各個階段領域應用

如果將建筑分為兩大塊工作的話，那么一大塊工作是臨建工程，第二塊就是現場的施工，這其中包括機電產品的安裝設施等。俞大有對記者說到：“實際上，我們可以把工作流程分解為25個工作包，每個工作包可以做到非常詳細，所有的工作量都在里面，前端的工作相對來說僅僅是一個組合工作，很簡單。工作的內容包括供應商、施工。設計標準也不單僅僅只是每個專業的設計標準，各個專業的組合，包括各個專業工序流程的計劃和配置，包括人員、設備、材料，到現場的配置，包括物流等等，都是在BIM上需要解決的問題。”

在整個的設計過程中，包括整個設計方面的圖象，還有配合相互協同工作的信息流，怎么樣交互？怎么樣反饋新信息？以及怎樣將現場不可預測變化的信息進行隨時反饋，都需要在設計過程中考量。以ALLPLAN軟件為例，它可以做到將什么樣的成果反饋到工廠，什么樣的成果反饋到工地，并進行互相通知。

報幕清單、工作總量、材料清單等，這些信息可以利用ERP實時反饋到工廠，工廠的設備實際上是全數控的，全自動下料生產，都不需要過多的人工單據。TEKLA里面做相關的數據優化工作，設計輸出圖紙。作為ALLPLAN軟件這塊，預制件有相當多的序件的圖紙指導公司的模具開發，包括施工板上預埋件、預留件、鋼筋等等所有都可通過ALLPLAN里面的軟件來下料、生產。

相關圖表也遠遠比一般的建筑設計或者是一個結構設計圖要復雜得多，包含的信息量也要多得多，需要后臺設計怎樣在標準化的流程或者是標準化技術體系里面做深入的研究。“遠大住工探索了很多年，目前已經成立了一套完整的體系，當然這個體系還在不斷的隨著新技術、新材料的更新在做一些新的變化。”俞大有介紹說。

在信息溝通領域，遠大住工和國內大型的制造廠商主要是和三一重工進行合作，由遠大住工提供技術支持，三一重工做設備的研發，目前這項工作還在繼續。同時，遠大住工也做了一些在預制件工廠到物流這段的編碼工作，編碼不單僅僅只是設計上的編碼，也有了一些端口，在制造擴展的端口做一個制造的編碼，到物流有物流的編碼，到施工、竣工這塊，把所有的信息匯編成為一個整體，交給業主單位，讓他日后在運營過程中間使用。

工程項目實例

遠大住工應用無人機采集一個項目的地圖、地貌、現狀，采集的信號馬上輸入到電腦里面，所有的土方工作量就可以實時在電腦里面顯現。所有土方量的核算，在原始地貌采集數據挖完土方再采集數據，所有的挖方的量就能夠完完全全非常準確地呈現出來。

工程質量的檢查方面，遠大住工利用TEKLA和天寶3D的掃描儀，檢查室外建筑的平整度。一個三維的掃描儀把信息輸入到一個軟件里面，馬上就可以把包括平整度的偏差，水平度的偏差等都可以實時反映出來。此外，基于位置的進度管理，利用信息技術可以使相關工作人員可以知道施工進度，及時發現施工進度的瓶頸在什么地方，缺少勞動力就補勞動力，缺少板材就把板材的物流盡快調整，非常形象、直觀，可控。

鋼筋現代化加工也使現場的工作量大大減少，通過比較大的后臺和云端的數據傳輸，可以實時綁定任何一個工地現場項目的實施情況。同時，遠大住工建立了一個全國性的信息化管理系統，所有分院的項目管理，包括設計圖紙的管理等等都是用這個架構來付諸實施。遠大住工的體系是基于國標GGG1-2014的標準做的相關準備工作，其中高層有高層的體系，多層有多層的體系。