正确认识BIM在建筑工程中应用

1/6浅析BIM现阶段在建筑工程中的应用伴随着我国建筑业的蓬勃发展，新材料、新工艺、新技术得到不断的发展和应用，建筑工程以更快的进度、更节能环保的方式、更高的建筑高度实施着。这得益于设计方法和设计理念的革新以及施工技术的进步，1982年，Autodesk公司推出CAD绘图软件，随后国内开始了“甩图板”运动，全面推行CAD软件绘图，如今CAD已经成为工程师们的必备工具。然而，一股新的势力BIM正在积蓄着自己的力量。什么是BIM呢？BIM（BuildingInformationModeling）即建筑信息化模型，BIM建立模型时给模型赋予建筑信息的属性（如，构件的材料、尺寸、配筋、钢号，设备的型号、厂家、功率等），而且具有三维可视化、各专业协同效率高的优点。BIM在管线综合、模型碰撞检测及建筑节能分析方面发挥着重要的作用，BIM可应用于项目设计、施工、运营的全生命周期，有利于项目的最高决策者对项目进行合理的协调、规划和控制。现阶段BIM能否取代CAD作为建筑工程信息传递、保存的主要方式，甚至取代现有的工作流程，如何看待BIM在现今工程项目中的应用，以下将从三个方面进行探讨：一、BIM的发展和应用现状ChuckEasterman早在1975年就提出了建筑信息化建造的核心思想。其后随着计算机技术的不断进步，1997年欧洲有学者开始提出BuildingInformationModel，科技日新月异，计算机硬件和软件配置的能力发生了巨大的飞跃，2002年，Autodesk公司副总裁PhilBernstein向美国建筑师协会（AIA）提出了建筑信息化模型的设计理念，BuildingInformationModeling一词正式诞生，此后，开始大力推广Autodesk公司的BIM软件——Revit系列软件。经过一些政府公共工程项目的实践，2007年，美国发布了国家BIM实施标准，紧接着，英国、北欧四国、澳洲、韩国、新加坡及中国香港等地区均发布了相应的BIM实施标准。随着Autodesk公司在中国对其BIM产品——Revit系列软件的推广，BIM潮流开始在国内流行起来，国内一些大型设计院率先开始引进BIM软件，如CCDI、上海现代建筑设计有限公司等企业，并经过一段时间学习和研究，逐渐尝试将BIM应用于实际项目。2011年，国家提出《十二五建筑业信息化发展纲2/6要》，文中多处强调要在我国建筑业推进应用BIM。目前，国内绝大数设计院均成立了自己的BIM团队，学习、研究、实践BIM项目。表1列出了国内率先应用BIM的大型设计院及其完成的BIM项目。中建国际设计顾问有限公司世博会建筑、天津港等现代集团华东院建筑设计有限公司世博会建筑北京市建筑设计研究院北京航空航天大学培训中心改造工程项目广东省建筑设计研究院云南昆明小哨国际机场项目同济大学建筑设计研究院华东师范大学物理信息楼项目沈阳建筑设计院辽宁体育训练中心湖南省建筑设计院中南大学艺术馆项目从上表及相关资料揭露来看，各设计院的BIM实施深度不足，且仅在一些公共项目上应用BIM进行简单的尝试，或应用BIM创建效果图，或进行简单的施工模拟，尚未把BIM当作工作流程，关注到项目的更多信息。总体来看，BIM在我国尚处于起步阶段，项目的各方处于学习、尝试或观望的状态，缺乏专业的、有经验的BIM团队。二、超高层建筑与BIMBIM以其可视化、协同效率高、参数化及对项目全生命周期的关注赢得了行业市场的认可，美国、英国等发达国家的BIM应用已达到一定水平。我国虽然尚未取得重大BIM成果，但也在超高层建筑中勇于实施BIM。表2列举了应用BIM的超高层项目。国家项目名称建筑高度设计单位建造单位应用内容美国自由塔541.3mSOMTCCIPD（集成项目交付）迪拜哈利法塔828mSOM韩国三星工程\BESIX\Arabtec4D施工模拟中国上海中心632mGensler上海建工可视化、机电综合管线、结构深化、施工模拟中国深圳平安国际金融中心660mKPF\CCDI(机电顾问及BIM顾问)、TT\JRP中建一局基于BIM的相关辅助设计，如可视化交流、管线综合及结构留洞等中国中国尊510mTPF\ARUP\北京院\CCDI（BIM顾问）基于BIM的相关辅助设计，如可视化交流、管线综合及结构留洞等3/6综上表，目前已建成及在建的超高层项目均应用了BIM。从相关文献揭露来看，这些项目的BIM应用侧重于项目的前期方案设计阶段以及复杂构件及节点的深化设计阶段，契合了BIM将设计工作前移、节省大量绘制施工图的时间用于优化建筑方案的理念。国内的超高建筑应用BIM，在相关媒体报道中屡屡强调BIM，其目的主要是为了响应国家住建部对建筑产业信息化发展的号召，以新技术来包装和宣传项目。与此同时，实施和推进BIM的发展和应用。我国超高建筑建造过程中BIM是否起主导作用？以上海中心为例。上海中心大厦以632米的新高度刷新了国内超高层建筑的高度记录，上海中心大厦的建筑体型为自由塔形，拔地而起，盘旋而上。复杂的建筑形态对设计和施工提出了更高的要求：设计上——需要功能强大的三维软件进行参数化建模，BIM软件充分迎合了这个苛刻的需求，BIM的参数化和可视化对于施工图的修改和碰撞检测、管线综合具有立竿见影的效果。同时，BIM还在建筑节能分析中发挥重要作用；施工中——应用BIM进行复杂构件的深化设计，减少错、漏、碰、缺发生的几率，而且BIM的三维可视化设计过程更易于问题的发现，大大提高了设计的质量和效率。利用BIM进行施工模拟、在计算机上进行虚拟建造，将问题尽量消灭在实际建造之前，降低了材料、劳动力、和安全性的损失，提高了效率，有利于工程进度。然而，现行的建筑工程法规，行业标准都是以CAD二维图纸进行设计成果的交付，因此BIM模型需要转化为二维施工图，施工图的主要工作量还是集中在二维层面。“客观来说，BIM在上海中心大厦中主要起到辅助的作用。”三、业主与BIM虽然BIM应用和普及的程度不够深入，还没有像CAD一样大行其道（已然成为建筑工程中习以为常的工具）。但BIM通过提前消除设计错误、减少施工中材料和能源的浪费等优势，提高了建筑工程实施的效率。因此，BIM应用存在发展的空间，且必将成为引领未来的工作流程。表3列举了目前已应用BIM开展过项目实践的房地产企业及其完成的情况。从表中可以看出，我国有实力的部分地产商已经开始了不同程度的BIM项目实践且已经取得一定成果。各地产企业在以BIM技术作为项目营销新手段的同时积极地推动着BIM的发展。相信三维取代二维，新的更低碳、绿色、健康的建设工作流程即将破茧而出、茁壮成长。4/6企业名称应用案例详情剖析SOHO中国银河SOHO望京SOHO望京SOHO由建筑设计大师ZahaHadid设计，应用BIM进行参数化设计、可视化协调，消除设计错误，提高了工程建造的效率。与此同时，潘石屹积极通过微博进行营销，推出网上租售平台，用BIM、网络等新技术来宣传和包装项目，甚至将“BIM系统的应用”列为其公司的核心竞争力之一万科地产上海金色里程项目、深圳万科中心万科首次采用revit系列软件及PC技术建造楼盘，深圳万科中心采用BIM系统进行绿色建筑的实践。中信地产中信中国尊中信中国尊项目已与惠普公司达成战略合作协议，惠普将为中国尊的建设提供BIM系统运行的高质量硬件平台。同时还聘请CCDI作为项目的BIM咨询顾问。龙湖地产杭州某五星级酒店、北京长楹天街采用广联达软件进行酒店精装修样板间的管线综合、碰撞检测等，减少设计错误、节省工期。招商地产金山谷项目BIM健康绿色展示系统采用BIM技术为招商金山谷4期低碳产品营销提供专业数据依据，为终端购买的业主提供生动的绿色健康展示系统。作为业主，应该如何在项目中实施BIM，利用BIM服务于项目呢？1、自建队伍a)BIM团队架构根据相关文献揭露概括：在美国，一个典型的BIM团队的组织架构如下图所示。5/6建立好BIM团队之后，接下来的工作就是为团队配置保障BIM系统能够顺畅运行的工作站，包括硬件系统和软件系统。b)工作站的配置硬件系统的配置标准如下：入门级配置——联想办公电脑（CPU：Core2E8300、内存：8G、显卡：GeForceFX5200）。经项目证明，对2万平以下建筑全专业BIM建模工作顺畅。中等配置——DELLStudioXPS8100（CPU：Corei7860、内存：12G、显卡：GeForceGTX2601.8GB显存）。目前BIM团队的标配，可满足大部分工作，但对5万平米以上项目，各专业链接起来后还是吃力。高级配置——ThinkCentreM8200t（CPU：Intel酷睿i7860、内存：16GDDRIII1333、显卡：FX38001GB256bitDDR3）。黄金配置——DELLPrecisionT7500（CPU：Intel(R)Xeon(R)W55803.20GHz/8MB二级缓存/6.4GT/s、内存：24GB(6x4GB)DDR3RDIMM、显卡：1066MHz,ECC1.5GBPCIex16nVidiaQuadroFX4800）。白金配置——英特尔®至强®5600系列处理器、内存配置48GB、显卡采用NVIDIAQuadro®FX5800*X2。软件系统可配置AutodeskRevit、ArchiCAD、DP/Catia、Rhino等，其中，AutodeskRevit是目前应用最为广泛的BIM软件。2、聘请专业的BIM咨询公司目前，我国尚未建立BIM实施的国家标准，NBIMS—CHN尚处于研究和意见征集阶段，加之国内项目BIM应用不甚成熟的现状，根据以往BIM工程项目文献揭露总结：BIM咨询机构应提供以下服务，包括但不限于：a)负责审核设计单位提供的BIM模型、并协调各专业BIM模型/根据设计单位提供的设计资料建立BIM模型，对模型进行碰撞检测和错、漏、碰、缺检查，提交检查报告/施工图。b)创建综合管线BIM模型并进行碰撞检测。c)根据业主指令完成工程中复杂构件、节点的深化设计及可视化安装演示。6/6d)根据业主指令提交各类工程明细表。国内几家较有经验的BIM咨询公司及其完成的项目情况见下表：公司名称成立地点服务项目优势分析广州优比建筑咨询有限公司广州—金茂大厦BIM给排水应急系统/电气应急系统。—招商地产健康绿色展示BIM系统。—深圳T3航站楼。—上海中心：地下部分已施工完毕通过优比咨询给业主和项目参与方提供的BIM服务，使地下部份超过17万平方米的建筑面积在施工过程中结构和设备专业实现了零冲突，设备之间仅有6处冲突，大大缩短了施工时间，为业主节省成本提供了强有力保证.BIM作为上海中心“绿色、人文、BIM”的三个核心亮点之一,在国内树立了BIM运用的新高度。公司CEO何关培先生为中国BIM发展联盟理事会名誉理事，主编《中国工程建设BIM应用研究报告》，为推动BIM在我国的发展贡献力量。优比公司的BIM项目都是大型项目，特别是参与了上海中心的BIM咨询。isBIM公司香港—福州CBD万达广场项目：协助完成了全专业三维模型的搭建，并利用Navisworks软件进行碰撞检测、自动生成检测报告，提前规避了施工风险。同时，还对本项目进行了采光分析、日照分析等三位模拟分析，以及通过辅助管线综合设计、虚拟现实场景模拟等BIM应用手段，提高设计质量和效率。—龙岩金融商务中心：isBIM的BIM咨询服务团队进行全程BIM应用协助香港已建立了BIM实施标准，isBIM公司植根香港，具有丰富的BIM工程经验，国际化交流能力强。北京柏慕进业工程咨询有限公司北京—天津药厂：各专业三维模型搭建、机电管线综合及碰撞检测。—上海悦达信时代广场项目：建筑、结构、机电管线间冲突检查，工程量统计及施工分阶段工程量实时统计，施工阶段可视化模拟及辅助施工组织方案，三维机电管线综合协同设计。鲁班咨询有限公司上海—上海金虹桥项目：利用鲁班BIM技术提高项目管理的精细化、集约化程度确保项目平稳、高效实施。—上海世博中国馆、辽宁体育馆等。综上：从提高建设质量和效率、以BIM包装和营销项目、响应