BIM普及與建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

文 | 本刊記者 孫杰賢

BIM普及與建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

文 | 本刊記者 孫杰賢

BIM技術(shù)可以從根本上扭轉(zhuǎn)建筑產(chǎn)業(yè)高能耗、高污染、低產(chǎn)出、低效應(yīng)的現(xiàn)狀。

“建筑業(yè)信息化是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提質(zhì)增效、節(jié)能減排的必然要求。”這是住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《2016～2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》的首句話。

在這份被認(rèn)為是引領(lǐng)未來5年我國工程建筑業(yè)信息化發(fā)展的指導(dǎo)性文件里，BIM一詞出現(xiàn)了28次。

BIM即建筑信息模型，被譽(yù)為是CAD之后的第二次設(shè)計(jì)革命。但是，BIM不僅僅應(yīng)用于建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，而是貫穿建筑的整個(gè)生命周期，包括設(shè)計(jì)、制造、施工和管理維護(hù)等環(huán)節(jié)。

價(jià)值

珠海歌劇院珠海大劇院位于珠海市香洲灣野貍島上，臨山聽海，與繁華城區(qū)一橋之隔。其占地面積57680平方米，建筑總面積59000平方米，投資約10.8億元人民幣。大劇院包括大、小兩座劇場，呈日月雙貝造型，又稱“大貝殼”、“小貝殼”，建筑物最大高度90米。作為我國第一座海島劇院，珠海歌劇院的定位是：高雅的文化藝術(shù)殿堂、聞名的文化旅游勝地。其意義不單是建造一座高品質(zhì)的劇院，而是為珠海這座城市創(chuàng)造一個(gè)具有原創(chuàng)性、地域性和藝術(shù)性的標(biāo)志性建筑。

從專業(yè)的角度來看，珠海歌劇院項(xiàng)目有兩大難點(diǎn)。第一是空間：劇場內(nèi)復(fù)雜的曲面空間結(jié)合了聲學(xué)、舞臺(tái)照明、空調(diào)等各個(gè)專業(yè)的不同要求，而事實(shí)上，觀眾廳內(nèi)的復(fù)雜曲面不僅是設(shè)計(jì)意圖的表達(dá)，同時(shí)也要將觀眾廳設(shè)計(jì)中的反聲板、聲擴(kuò)散體、耳光、面光橋等功能性設(shè)施結(jié)合到一起。第二是結(jié)構(gòu)：劇院的主體建筑集中在海島建筑環(huán)路的內(nèi)側(cè)，建筑最高點(diǎn)達(dá)到了90米，水平投影長約130米，寬約60米；貝殼除標(biāo)志性造型外，還要為劇院提供豎向交通空間，此外地震、臺(tái)風(fēng)以及潮濕空氣的腐蝕和污染是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重大挑戰(zhàn)。

作為珠海大劇院的設(shè)計(jì)總承包，北京市建筑設(shè)計(jì)研究院的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)之初便決定在建筑設(shè)計(jì)的全生命周期里運(yùn)用BIM技術(shù)為各專業(yè)提供精準(zhǔn)的可視化模型，在同一個(gè)平臺(tái)下構(gòu)建綜合的信息模型，在加快效率、降低成本的同時(shí)避免各團(tuán)隊(duì)之間由于溝通問題而產(chǎn)生的失誤與返工。

在劇場專項(xiàng)設(shè)計(jì)過程中，BIM技術(shù)可以對舞臺(tái)設(shè)計(jì)中的面光、耳光、追光的角度和投射面進(jìn)行即時(shí)的模擬，即減少了工作量也提高了工作效率。對于觀眾廳來說，吊頂板聲學(xué)設(shè)計(jì)非常重要，要滿足一次反射聲的要求，并能夠最大限度的擴(kuò)展觀眾廳內(nèi)的混響時(shí)間。針對劇場內(nèi)表皮模型的復(fù)雜性，北京市建筑設(shè)計(jì)研究院的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)基于Autodesk Revit軟件搭建的BIM平臺(tái)和Odeon聲學(xué)軟件，可以在很短的時(shí)間里建立完整的聲學(xué)模型，模擬并糾正模型的問題，并反饋到設(shè)計(jì)師手中。在極富挑戰(zhàn)性的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將鋼架模型導(dǎo)入到Autodesk Revit軟件中，并與建筑、混凝土結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣模型進(jìn)行合模，最終形成由貝殼的空腹桁架和屋頂面的平面桁架形成巨型框架為主要結(jié)構(gòu)體系。此外，通過Autodesk Revit軟件的碰撞檢查，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型中輕松發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中不合理的部分，為整個(gè)工程爭取更多的協(xié)調(diào)時(shí)間，并且在早期控制成本、解決問題。

BIM不僅僅應(yīng)用于建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，而是貫穿建筑的整個(gè)生命周期，包括設(shè)計(jì)、制造、施工和管理維護(hù)等環(huán)節(jié)。

現(xiàn)實(shí)

BIM的價(jià)值是顯而易見的：可以最大程度整合項(xiàng)目資源，降低成本，提高效率，而且能夠確保低故障和安全性；更重要的是，如文章開頭所講，作為工程建筑行業(yè)信息化的發(fā)展方向，BIM為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了有力支撐。

但是遺憾的是，BIM在我國更多地是處于概念普及階段，實(shí)際應(yīng)用率很低。中國勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)副理事長王子牛認(rèn)為出現(xiàn)這種局面的主要原因是BIM無法貫穿一個(gè)建筑項(xiàng)目生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，也就是說無法利用一個(gè)數(shù)據(jù)模型來支撐設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)等環(huán)節(jié)的工作，從而導(dǎo)致BIM價(jià)值無法被完全發(fā)掘出來；最終的結(jié)果就是“業(yè)主不認(rèn)可，BIM無用武之地”。

J i m L y n c h是歐特克（Autodesk）公司工程建設(shè)行業(yè)產(chǎn)品集團(tuán)副總裁，而歐特克在BIM領(lǐng)域是標(biāo)桿式企業(yè)，無論理念還是產(chǎn)品都獨(dú)樹一幟。Jim Lynch也認(rèn)同王子牛理事長的觀點(diǎn)，認(rèn)為在實(shí)施BIM中，大部分項(xiàng)目都缺乏一個(gè)有效共享和統(tǒng)一部署的策略。他說：“在中國，前些年，BIM應(yīng)用的瓶頸是大家缺乏意愿，不愿意嘗試新的技術(shù)和新的工藝。現(xiàn)在的瓶頸是各個(gè)環(huán)節(jié)各自為政，相互脫節(jié)都有一套自己應(yīng)用BIM技能的要求。這個(gè)瓶頸的突破依賴于市場的持續(xù)培養(yǎng)，業(yè)主理念意識(shí)的不斷提高。還有一個(gè)瓶頸就是BIM人才的匱乏。與其說BIM是一項(xiàng)新技術(shù)還不如說是一種新技能和新工具，而人是技能和工具的載體。也就是說，人才問題是BIM普及的基礎(chǔ)。但人才問題的解決不但需要企業(yè)培養(yǎng)，更需要政府的推動(dòng)和以高校為主的各類教育機(jī)構(gòu)的努力。”

事實(shí)上，BIM在我國正面臨著一個(gè)非常好的發(fā)展機(jī)遇。

機(jī)會(huì)

當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)正處于增長速度換檔期、經(jīng)濟(jì)調(diào)整陣痛期、前期刺激政策消化期的三期疊加階段。與此同時(shí)，建筑業(yè)也正在從高速增長轉(zhuǎn)到中速增長，經(jīng)濟(jì)倒逼建筑業(yè)轉(zhuǎn)型。低要素成本驅(qū)動(dòng)的發(fā)展方式已難以為繼，技術(shù)創(chuàng)新將是建筑業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，建筑業(yè)已逐步開始從要素驅(qū)動(dòng)、投資驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。

正如《2016～2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》里所指出的：“建筑業(yè)信息化是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提質(zhì)增效、節(jié)能減排的必然要求。”而BIM是建筑業(yè)信息化的發(fā)展方向。原住房城鄉(xiāng)建設(shè)部總工程師許溶烈指出：我國建筑業(yè)處于轉(zhuǎn)折和創(chuàng)新發(fā)展的重要?dú)v史時(shí)期，以數(shù)字信息技術(shù)為基本特征的全球新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革開啟了我國建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、智慧化發(fā)展的新階段，BIM技術(shù)是當(dāng)代數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及工程技術(shù)的具體應(yīng)用和深度體現(xiàn)，其在建筑工業(yè)化、模塊化、數(shù)字化、智能化的全面應(yīng)用，可以從根本上扭轉(zhuǎn)建筑產(chǎn)業(yè)高能耗、高污染、低產(chǎn)出、低效應(yīng)的現(xiàn)狀。

于此同時(shí)，企業(yè)也越來越重視BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

珠海歌劇院是應(yīng)用BIM技術(shù)的成功案例。

廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司是廣州市地下鐵道總公司的全資子公司，屢獲殊榮的廣州地鐵7號線鶴莊站的設(shè)計(jì)便出自該公司之手。根據(jù)廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司副院長王建介紹，鶴莊站是國內(nèi)首個(gè)采用BIM技術(shù)進(jìn)行四位一體設(shè)計(jì)的車站。所謂四位一體就是在設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和運(yùn)營的四個(gè)階段采用統(tǒng)一的BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過BIM優(yōu)化，僅鶴莊站一個(gè)站便節(jié)省成本4000萬，工期縮短3個(gè)月。

在廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，BIM已經(jīng)成為公司業(yè)績考核的一個(gè)主要指標(biāo)。但王建也坦承BIM推廣面臨一些現(xiàn)實(shí)性的挑戰(zhàn)，他說：“不像CAD，BIM是很多軟件組成，設(shè)計(jì)人員掌握起來不是很容易。而且BIM軟件對設(shè)計(jì)人員的整個(gè)設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思維，以及工作狀態(tài)和工作內(nèi)容都有不小的沖擊；還會(huì)涉及到資源的再分配，進(jìn)而涉及到部門和個(gè)人的利益問題。此外，我國工程建設(shè)的一大特色就是工期緊，所以大家還需要在價(jià)值、重要性和緊迫性之間進(jìn)行權(quán)衡和取舍。坦白地講，就我們公司而言，要想普及BIM，至少需要兩到三年的時(shí)間。大家需要時(shí)間來培養(yǎng)新的工作習(xí)慣和工作思維。”