该系统在北京奥运会国家体育场、青岛海湾大桥、广州珠江新城西塔、上海金融交易广场等多个大型工程示范应用,提高了施工效率,保障施工过程结构安全,减少了施工冲突,提高了信息化管理水平,取得显著成效。
四、BIM 的应用
BIM 是一种全新的理念,它涉及到从规划、设计理论到施工、维护技术的一系列创新和变革,是建筑业信息化的发展趋势。BIM 的研究对于实现建筑生命期管理,提高建筑行业设计、施工、运营的科学技术水平,促进建筑业全面信息化和现代化,具有重要的应用价值和广阔的应用前景。
目前,BIM 的应用在欧美发达国家正在迅速推进,如美国已推出国家BIM 标准,规定房屋建筑设计必须应用BIM 技术,推行集成项目交付IPD 管理模式。同时该行业的大力推进,使得BIM 工程师、BIM 经理、BIM 咨询公司等新型职业和商机应运而生。与欧美发达国家相比,我国BIM 应用起步并不晚,但由于建筑企业和项目管理模式及水平的限制,致使其推广应用更为艰难。不过,国家的重视及行业发展的需求,将极大促进BIM 更深层次的研究和广泛的推广应用。目前,我国BIM 应用的主要推力表现在以下三方面。
1、国家支持的BIM 研究成果应用
我国BIM 技术的基础性研究得到国家的大力支持,并取得了卓有成效的研究成果。如笔者完成的国家“十五”科技攻关计划课题研究成果“基于IFC 的建筑工程4D 施工管理系统”,成功应用于国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等多个大型、复杂工程,专家评价属国内首创,填补了国内空白,达到国际先进水平,荣获2009 年“华夏建设科学技术一等奖”。清华大学和中国建筑科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑项目课题“建筑设计与施工一体化信息共享技术研究”,着重BIM 的基础性研究,已经完成了基于IFC 的BIM 体系架构建立,开发了面向设计与施工的BIM 建模系统、BIM 数据集成管理平台及BIM 数据库。清华大学承担的另一国家
“十一五”科技支撑项目课题“基于BIM 技术的下一代建筑工程应用软件研究”,侧重于BIM 应用软件的研究,即将推出基于BIM 技术的建筑设计、建筑成本预测、建筑节能设计、建筑施工优化、建筑工程安全分析以及建筑工程耐久性评估等一系列应用软件。这些软件正在实际工程中示范应用,其进一步推广将大力推进BIM 的应用进程。
2、行业BIM 标准的制定
IFC (Industry Foundation Classes )是BIM 的数据表达与交换的标准。“十五”期间,我国建筑业已经开始推广应用IFC 标准工作。2007 年推出行业标准《建筑对象数字化定义》,《工业基础类平台规范》也即将出版。清华大学承担的
“十一五”科技支撑项目成果“建筑施工IFC 数据描述标准”已经完成,中国BIM 标准也正在编制中,这些相关标准的制定是BIM 应用的基础和保障。
3、建筑业信息化应用的实际需求
目前,我国正在进行着世界最大规模的基本建设,工程项目规模日益扩大,结构形式愈加复杂,尤其是超大型工程项目层出不穷,使企业和项目都面临着巨大的投资风险、技术风险和管理风险。然而,当前的管理模式和信息化手段都无法适应现代化建设的需要。应用BIM 技术,从根本上解决建筑生命期各阶段和各专业系统间信息断层问题,从设计、施工技术到管理全面提高信息化水平和应用效果,已成为建设企业的迫切需求。国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等工程项目成功实现4D 施工动态集成管理,并获2009 年、2010 年华夏建设科学技术一等奖。上海中心项目工程总承包招标,明确要求应用BIM 技术。上海金融交易广场和广联达信息大厦项目都已规划面向建筑生命期的BIM 应用整体方案,并在方案设计阶段就引入了BIM 技术。这些大型工程项目对BIM 的应用与推广,引起了设计、施工企业的关注,势必对我国建筑业BIM 技术的广泛应用起到重要示范作用。
[作者简介]张建平,清华大学土木工程系教授、博士生导师,主要从事土木工程CAD/CAE、4D-CAD、建设领域信息化、智能信息处理技术、数字减灾及智能决策技术、BIM及建筑生命期管理等方面的研究,近几年主持了包括国家“十五”、“十一五”科技支撑计划课题、国家自然科学基金项目、北京市科委项目、国际合作以及奥运工程等在内的几十项研究项目。