從項(xiàng)目全生命周期詮釋“互聯(lián)BIM”

文｜本刊記者 汪莉莉

最近幾年，上海市關(guān)于BIM的政策不斷推出，2017年起，上海擬投資額1億元以上或單體建筑面積2萬(wàn)平方米以上的政府投資工程、大型公共建筑、市重大工程，申報(bào)綠色建筑、市級(jí)和國(guó)家級(jí)優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)、施工等獎(jiǎng)項(xiàng)的工程，將實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用。這對(duì)于BIM的應(yīng)用推廣是一個(gè)巨大突破。

除了政府推動(dòng)以外，如今的建設(shè)項(xiàng)目日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)建筑行業(yè)的學(xué)科和專(zhuān)業(yè)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在項(xiàng)目的需求，還需要結(jié)合當(dāng)今快速發(fā)展的科技手段。從項(xiàng)目的角度來(lái)看，一個(gè)團(tuán)隊(duì)或者是個(gè)人將這些學(xué)科、專(zhuān)業(yè)和技術(shù)在短時(shí)期內(nèi)全部掌握有很大困難。BIM給人們帶來(lái)了數(shù)字化的體驗(yàn)，但相對(duì)于其他行業(yè)，數(shù)字化在建筑行業(yè)仍顯落后。

BIM實(shí)際上是一個(gè)基于三維可視化模型，集成了各個(gè)元素的物理和其他特性的數(shù)字化集成，并且具備了信息溝通和傳遞的基本要求。從抽象的角度看，BIM不僅是一個(gè)或者是一組以三維可視化為特征的數(shù)字化軟件和模型，也不僅是一個(gè)邏輯關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)或者是一個(gè)平臺(tái)，更是一個(gè)信息的采集、形成、疊加、交互和展示應(yīng)用的方法和過(guò)程。它可以在施工上打破傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)化壟斷，實(shí)現(xiàn)信息的同步、共享、跨越數(shù)字化鴻溝，是一種信息流暢交流的手段。基于對(duì)BIM的這一理解，人們?cè)贐IM的應(yīng)用過(guò)程中要打破BIM等于3D的概念。

實(shí)踐證明，BIM的應(yīng)用可以使項(xiàng)目相互之間的交流、溝通更加便捷、有效。由于BIM是基于三維可視化為特征的數(shù)字化信息集成，它在表達(dá)各個(gè)專(zhuān)業(yè)自己內(nèi)在特征以及相互專(zhuān)業(yè)之間的融合和匹配方面有跨專(zhuān)業(yè)的效應(yīng)，這為項(xiàng)目相關(guān)人員在溝通方面帶來(lái)了極大的便利。

一直以來(lái)，建筑行業(yè)人員離散性大，參與單位、人員眾多，政府的監(jiān)管也很多，他們往往不在同一時(shí)間、空間，協(xié)調(diào)起來(lái)有很大難度。現(xiàn)在，有了互聯(lián)網(wǎng)和BIM技術(shù)，這些難題正在逐一解決。在建設(shè)過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)在不同的時(shí)空進(jìn)行同步或者是異步的信息溝通。利用互聯(lián)網(wǎng)，項(xiàng)目相關(guān)人員在不同的地點(diǎn)，不管是在現(xiàn)場(chǎng)還是設(shè)計(jì)院或者是項(xiàng)目管理部都可以通過(guò)一個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空的應(yīng)用。

BIM讓上海迪士尼樂(lè)園華麗綻放

目前，設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)都在積極應(yīng)用BIM技術(shù)，但對(duì)于業(yè)主而言，需要的是全生命周期的BIM應(yīng)用，業(yè)主希望通過(guò)技術(shù)手段的提升為企業(yè)帶來(lái)更多價(jià)值。上海迪士尼樂(lè)園超過(guò)70%的項(xiàng)目建設(shè)都基于BIM，使得同時(shí)開(kāi)展這些大型項(xiàng)目提升了效率。協(xié)同工作的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)得以利用BIM這種“生態(tài)系統(tǒng)”共享資源、技術(shù)支持、合作機(jī)制及知識(shí)分享從而獲益。

借助BIM技術(shù)，上海迪士尼樂(lè)園的工程人員不用手拿紙質(zhì)圖紙，隨身攜帶一個(gè)iPad就可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，三維視圖讓施工錯(cuò)漏一目了然，避免了返工浪費(fèi)。上海迪士尼樂(lè)園項(xiàng)目把設(shè)計(jì)單位、業(yè)主、施工企業(yè)、制造廠商等相關(guān)單位全部集中到一個(gè)平臺(tái)上。獲益于BIM管理協(xié)同平臺(tái)，讓以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的社會(huì)協(xié)作、虛擬會(huì)議和云計(jì)算成為可能，讓全球各地的工作團(tuán)隊(duì)，也因此能夠匯集在一起協(xié)同工作。

上海迪士尼樂(lè)園的標(biāo)志性建筑——奇幻童話(huà)城堡，位于夢(mèng)幻樂(lè)園的中心地塊。是一座及娛樂(lè)、餐飲、會(huì)展功能于一體的主題建筑，該項(xiàng)目空間不大，機(jī)電各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)錯(cuò)綜復(fù)雜，較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)增加了許多新的系統(tǒng)，如水專(zhuān)業(yè)的水景管線、暖通專(zhuān)業(yè)的壓縮空氣以及電氣專(zhuān)業(yè)的滿(mǎn)足娛樂(lè)設(shè)備的配電橋架，另外業(yè)主對(duì)室內(nèi)裝飾嚴(yán)格控制，使得傳統(tǒng)的二維繪圖方式無(wú)法滿(mǎn)足該項(xiàng)目的要求。而嘗試基于Revit平臺(tái)通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，為圖紙繪制、管線綜合、碰撞檢測(cè)及施工指導(dǎo)提供了新的途徑。

在上海迪士尼樂(lè)園的幾個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)不僅做了一些項(xiàng)目的管理，更在前期的建筑風(fēng)格選用方面進(jìn)行了一些分析。以上海迪士尼樂(lè)園的綜合水處理廠和購(gòu)物村為例，兩個(gè)建筑風(fēng)格如何匹配，投資方、使用方都有著自己的堅(jiān)持。對(duì)此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用了視覺(jué)平臺(tái)的辦法，模擬建成以后的場(chǎng)景，最終形成了解決方案，解決了建筑物風(fēng)格不一致的問(wèn)題。現(xiàn)在的成果跟虛擬環(huán)境幾乎一模一樣。

在上海迪士尼樂(lè)園星愿湖旁邊，兩座造型別致的人行橋是出入迪士尼酒店的重要通道。這種單邊懸掛空間曲梁懸索橋以前在國(guó)內(nèi)從未有過(guò)，由于橋型為三向曲線，平面圖紙很難表達(dá)顯示。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用BIM的可視化設(shè)計(jì)，可以準(zhǔn)確便捷地進(jìn)行方案比選、橋型結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)分析調(diào)整等工作。同時(shí)，基于BIM的組織方法，還可以把設(shè)計(jì)院、科研院所、咨詢(xún)公司、施工企業(yè)、制造廠商和業(yè)主等都放在同一平臺(tái)上進(jìn)行分析研究，從而獲知施工單位到底能不能按照設(shè)計(jì)院想象的方法把它建造出來(lái)？制造廠商到底有沒(méi)有能力把施工單位需要的構(gòu)件生產(chǎn)出來(lái)？如果沒(méi)有BIM技術(shù)，很難判斷這種橋型與周邊環(huán)境是否匹配，以及材料、結(jié)構(gòu)、施工上有沒(méi)有問(wèn)題。

此外，迪士尼樂(lè)園還采用了幕墻建模，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況將測(cè)量結(jié)果放到模型里面，保證每一個(gè)單元送到現(xiàn)場(chǎng)都是有用的，減少返工量。這對(duì)于施工企業(yè)來(lái)說(shuō)大大降低了管理成本和施工成本，對(duì)業(yè)主來(lái)說(shuō)也有著巨大的潛在利益。

后期運(yùn)維階段，上海迪士尼樂(lè)園也將依托BIM技術(shù)，利用原有的建筑模型進(jìn)行整體運(yùn)維，同時(shí)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使園區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，利用視頻技術(shù)與模型相關(guān)聯(lián)，對(duì)園區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)，這些技術(shù)可以減少上海迪士尼樂(lè)園的物業(yè)技術(shù)人員數(shù)量，保證園區(qū)后期運(yùn)維質(zhì)量，提升運(yùn)維響應(yīng)速度。可以說(shuō)，上海迪士尼樂(lè)園已經(jīng)成為完全信息化的智慧建筑，與物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫對(duì)接，智能化能效信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的覆蓋率將達(dá)100%。

BIM引領(lǐng)變革 提升效益

BIM技術(shù)在上海迪士尼樂(lè)園的應(yīng)用，很好的詮釋了BIM技術(shù)在項(xiàng)目全生命周期的價(jià)值。目前，BIM的應(yīng)用體系主要有兩種，一種是業(yè)主自有BIM團(tuán)隊(duì)來(lái)統(tǒng)籌整個(gè)BIM的應(yīng)用，從規(guī)劃設(shè)計(jì)開(kāi)始一直到運(yùn)維階段，這種模式大多是大型的開(kāi)發(fā)商或者項(xiàng)目管理公司會(huì)使用。第二種是業(yè)主在BIM咨詢(xún)服務(wù)公司的配合下對(duì)設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理進(jìn)行服務(wù)，這種情況在目前來(lái)看更加普遍。

在BIM環(huán)境下，建筑行業(yè)的業(yè)態(tài)會(huì)發(fā)生變化，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)院在可視化模型的協(xié)同下有可能異地同步的合作更多，同時(shí)，設(shè)計(jì)效率將會(huì)大大提高，設(shè)計(jì)精度更加細(xì)致；設(shè)計(jì)功能性人員逐步減少，而更加注重創(chuàng)新和建筑藝術(shù)。施工單位的變化趨勢(shì)則是分工合作將更加深入普遍，專(zhuān)業(yè)化程度越來(lái)越高，集成更加方便，管理層級(jí)大大減少。

具體而言，對(duì)設(shè)計(jì)院來(lái)說(shuō)，BIM的創(chuàng)建和深化應(yīng)用涉及到項(xiàng)目的各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的匹配和協(xié)同，可能會(huì)有一些新的合作模式和方法。對(duì)施工企業(yè)而言，BIM的出現(xiàn)帶來(lái)了很多變化。過(guò)去是到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量，然后做一些制造加工；現(xiàn)在通過(guò)數(shù)字化應(yīng)用，在虛擬環(huán)境里可以模擬加工，一起送到現(xiàn)場(chǎng)，從而提高了工程項(xiàng)目的建造效率，同時(shí)對(duì)質(zhì)量管理、安全管理和進(jìn)度管理有了新的手段，非專(zhuān)業(yè)人員也能夠通過(guò)模型了解到具體的建造過(guò)程哪些合理，哪些不合理。BIM平臺(tái)還可以集成設(shè)計(jì)變更、現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理過(guò)程等，它不僅是一個(gè)管理過(guò)程，更是管理思維的一種變革。通過(guò)BIM平臺(tái)，可以對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，最終實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。此外，施工過(guò)程中的協(xié)同方法也會(huì)發(fā)生一些變化，在項(xiàng)目部?jī)?nèi)部將采用新的基于BIM的方法進(jìn)行管理。今后還會(huì)升級(jí)到一個(gè)企業(yè)的平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)組織構(gòu)架層次的大量減少，進(jìn)一步優(yōu)化組織流程。當(dāng)然，這個(gè)過(guò)渡過(guò)程可能是比較痛苦的，但也有一定的沖擊力，因?yàn)殡S著我國(guó)社會(huì)“農(nóng)二代”的不斷減少，施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)力成本將越來(lái)越高，施工企業(yè)需要圍繞新的方法集成各方面力量進(jìn)行施工模式的轉(zhuǎn)型過(guò)渡。

從效益的角度來(lái)看，BIM給業(yè)主帶來(lái)了時(shí)間效益和經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)效益方面，利用BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段降低了設(shè)計(jì)院的返工工作。現(xiàn)在很多設(shè)計(jì)院要到外省市或者國(guó)外進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，應(yīng)用BIM平臺(tái)后，很多設(shè)計(jì)工作可以在當(dāng)?shù)亟鉀Q或者通過(guò)遠(yuǎn)程同步解決。同樣，在施工階段，也可以利用BIM平臺(tái)使相關(guān)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的一些問(wèn)題進(jìn)行遠(yuǎn)程分析，為施工企業(yè)帶來(lái)更多便利。

對(duì)于項(xiàng)目管理來(lái)說(shuō)，應(yīng)用BIM的效益體現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，招投標(biāo)階段的精確算量和施工階段的精細(xì)控制。總體而言，BIM是一個(gè)工具，通過(guò)三維可視化的模型以及諸多數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)跨流程、跨專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程同步方法的改變，最終形成一個(gè)跨時(shí)空的模式改變。

人類(lèi)社會(huì)不斷向前發(fā)展的最根本動(dòng)因是人們認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力得到了提升；知識(shí)和知識(shí)形成過(guò)程中的信息、交流溝通是人類(lèi)發(fā)展的基礎(chǔ)。人們?cè)谥R(shí)的形成過(guò)程中除了理性的分析和邏輯推理以外，還需要不斷變革技術(shù)手段。如今，我們有了BIM這一數(shù)字化的手段，未來(lái)將有無(wú)限可能。