該系統在北京奧運會國家體育場、青島海灣大橋、廣州珠江新城西塔、上海金融交易廣場等多個大型工程示范應用,提高了施工效率,保障施工過程結構安全,減少了施工沖突,提高了信息化管理水平,取得顯著成效。
四、BIM 的應用
BIM 是一種全新的理念,它涉及到從規劃、設計理論到施工、維護技術的一系列創新和變革,是建筑業信息化的發展趨勢。BIM 的研究對于實現建筑生命期管理,提高建筑行業設計、施工、運營的科學技術水平,促進建筑業全面信息化和現代化,具有重要的應用價值和廣闊的應用前景。
目前,BIM 的應用在歐美發達國家正在迅速推進,如美國已推出國家BIM 標準,規定房屋建筑設計必須應用BIM 技術,推行集成項目交付IPD 管理模式。同時該行業的大力推進,使得BIM 工程師、BIM 經理、BIM 咨詢公司等新型職業和商機應運而生。與歐美發達國家相比,我國BIM 應用起步并不晚,但由于建筑企業和項目管理模式及水平的限制,致使其推廣應用更為艱難。不過,國家的重視及行業發展的需求,將極大促進BIM 更深層次的研究和廣泛的推廣應用。目前,我國BIM 應用的主要推力表現在以下三方面。
1、國家支持的BIM 研究成果應用
我國BIM 技術的基礎性研究得到國家的大力支持,并取得了卓有成效的研究成果。如筆者完成的國家“十五”科技攻關計劃課題研究成果“基于IFC 的建筑工程4D 施工管理系統”,成功應用于國家體育場、青島海灣大橋、廣州西塔等多個大型、復雜工程,專家評價屬國內首創,填補了國內空白,達到國際先進水平,榮獲2009 年“華夏建設科學技術一等獎”。清華大學和中國建筑科學研究院承擔的國家“十一五”科技支撐項目課題“建筑設計與施工一體化信息共享技術研究”,著重BIM 的基礎性研究,已經完成了基于IFC 的BIM 體系架構建立,開發了面向設計與施工的BIM 建模系統、BIM 數據集成管理平臺及BIM 數據庫。清華大學承擔的另一國家
“十一五”科技支撐項目課題“基于BIM 技術的下一代建筑工程應用軟件研究”,側重于BIM 應用軟件的研究,即將推出基于BIM 技術的建筑設計、建筑成本預測、建筑節能設計、建筑施工優化、建筑工程安全分析以及建筑工程耐久性評估等一系列應用軟件。這些軟件正在實際工程中示范應用,其進一步推廣將大力推進BIM 的應用進程。
2、行業BIM 標準的制定
IFC (Industry Foundation Classes )是BIM 的數據表達與交換的標準。“十五”期間,我國建筑業已經開始推廣應用IFC 標準工作。2007 年推出行業標準《建筑對象數字化定義》,《工業基礎類平臺規范》也即將出版。清華大學承擔的
“十一五”科技支撐項目成果“建筑施工IFC 數據描述標準”已經完成,中國BIM 標準也正在編制中,這些相關標準的制定是BIM 應用的基礎和保障。
3、建筑業信息化應用的實際需求
目前,我國正在進行著世界最大規模的基本建設,工程項目規模日益擴大,結構形式愈加復雜,尤其是超大型工程項目層出不窮,使企業和項目都面臨著巨大的投資風險、技術風險和管理風險。然而,當前的管理模式和信息化手段都無法適應現代化建設的需要。應用BIM 技術,從根本上解決建筑生命期各階段和各專業系統間信息斷層問題,從設計、施工技術到管理全面提高信息化水平和應用效果,已成為建設企業的迫切需求。國家體育場、青島海灣大橋、廣州西塔等工程項目成功實現4D 施工動態集成管理,并獲2009 年、2010 年華夏建設科學技術一等獎。上海中心項目工程總承包招標,明確要求應用BIM 技術。上海金融交易廣場和廣聯達信息大廈項目都已規劃面向建筑生命期的BIM 應用整體方案,并在方案設計階段就引入了BIM 技術。這些大型工程項目對BIM 的應用與推廣,引起了設計、施工企業的關注,勢必對我國建筑業BIM 技術的廣泛應用起到重要示范作用。
[作者簡介]張建平,清華大學土木工程系教授、博士生導師,主要從事土木工程CAD/CAE、4D-CAD、建設領域信息化、智能信息處理技術、數字減災及智能決策技術、BIM及建筑生命期管理等方面的研究,近幾年主持了包括國家“十五”、“十一五”科技支撐計劃課題、國家自然科學基金項目、北京市科委項目、國際合作以及奧運工程等在內的幾十項研究項目。