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BIM为何成为推动建筑行业变革的浪潮

发布时间:2016-12-28 11:23:42来源:点击数:

导读:

  BIM的理念及技术在国际及国内的实际建设中都越来越多的使用,在行业、国家层面都对BIM技术的推广应用做了规划。2015年6月,住建部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》

   BIM的理念及技术在国际及国内的实际建设中都越来越多的使用,在行业、国家层面都对BIM技术的推广应用做了规划。20156月,住建部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中,明确发展目标:到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。

  从实际BIM应用上和行业政策的指引上,BIM技术的应用推广都在告诉业内人士,真正的变革已经来临,在这个大趋势下我们应该主动投入洪流中,推动变革的前进,为中国在这次技术变革中取得领先做出应有的贡献。然而,我们还是应该看到实际的应用程度和应该达到的应用普及程度和使用深度还有非常大的差距。

下面试图从项目管理各模块使用BIM带来的明显作用说明变革的浪潮真在滚滚而来,希望更多的同业人员加入到推动BIM应用的行列中。

 

  项目管理的需要

  工程项目管理是一个组织管理的问题,需要用系统工程的方法进行。管理正处于由艺术向科学迈进的征途中,系统学与系统工程作为管理哲学,将对管理科学的发展起到指导和促进作用。

  系统工程是一门方法论的科学,它给人们提供了一套处理问题和解决问题的系统方法论,即如何以系统的观念及工程的概念处理所面临的社会问题。系统的观念就是整体最优的观念,工程的观念是工程方法论,系统工程使得人们能够以工程的观念和方法来研究、解决各种社会文系统问题。

  古典管理学派偏重于技术、组织,行为学派偏重于心理,都过于简化。系统学原理便是把过去各学派学说兼容并蓄,融为一体,建立通用的模式,寻求普遍的原则。

  从本质上说,管理就是一个协调和指挥人、物与信息以实现预定目标的过程。现代化的管理对象一般都是属于大系统的范畴,其特点是子系统多、结构复杂、不确定性强。现代管理科学实际上就是系统管理,他强调决策的定量分析方法和控制方法。

  现代管理科学就是要确保已建成的系统可以有效的运转。它不仅考虑各个子系统的结构和功能特性,而且尤其注重分解协调方法来改进整个大系统的结构,从而使整个大系统的功能始终处于最优状态。

  要经常不断的比较目标和现状,找出差距,制定必要的改进措施。当系统目标与子系统的目标不一致时,要从系统、全局的角度,使子系统的目标服从整个系统的目标,也就是人们常说的局部利益要服从全局利益。然而,用系统方法管理系统,不能仅停留在一般笼统的谈论局部服从全局,而要用一套科学决策方法和数学模型来精确地进行分析与综合,并在一定条件下,采取切实可行的一系列具体措施,从而达到整个系统最优化。

  建筑工程的建设是过去和现在最常见也最具代表的系统管理问题。由于建筑工程具有参与方众多,投资建设期长,建筑工程本身也是综合的众多的专业的集成,运行使用的生命周期长,投资巨大,每个项目具有唯一性,工程项目的建设过程的不可挽回性的特点都使得建筑工程是最需要系统管理应用的行业。

  为此在建筑项目的实施过程中管理中,为了达到项目目标的实现,根据管理侧重点的不同,通常将项目管理分为项目范围管理、项目时间管理、项目成本管理、项目质量控制、项目采购管理、项目人力资源管理、项目风险管理、项目集成管理、项目沟通管理、安全及环境职业健康管理等模块。又有项目建造施工过程中的“三管、三控、一协调”。可以看出,人们为实现建筑项目的目标所做研究和实践的努力是巨大的。

  然而有研究表发现即使是大量的科技成果转入到了建筑行业,但是整体来看建筑行业的工作效率却呈现出下降趋势,研究表明导致这种趋势的主要原因是建筑规模的极速扩大使得需要在项目实施过程中、项目产于方之间需要超大量的信息传递来保证项目的控制,顺利实施;然而真实的情况是信息在过程和参与方的信息交互过程中被大量的损失,信息的损失量是巨大的。研究表明在项目的各参与方所得到的工程项目信息都不到所应该包含的信息的60%。这样严重的信息损失伴随着的就是项目实施过程的大量的变更、进度的延迟、成本的失控和决策不及时、决策失误。传统的纸媒和会议等信息沟通交互方式已经不能满足建筑规模所要承载的信息量。需要有一种更高效,更全面的信息交互方式来承担这样一个重任。

其实早在上世纪美国乔治亚技术学院建筑与计算机专业的查克伊斯曼博士提出的一个概念——BIM——“建筑信息模型(BuildingInformationModeling),这项技术被称之为“革命性”的技术,建筑信息模型包含了不同专业的所有的信息、功能要求和性能,把一个工程项目的所有信息包括在设计过程、施工过程、运营管理过程的信息全部整合到一个建筑模型。

 

  建筑信息模型具有可视化,协调性,模拟性,优化型和可出图性五大特点。

  引用美国国家BIM标准(NBIM)BIM的定义,定义由三部分组成:1BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;2BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;3、在项目的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。

  目前随着软件技术、网络通讯技术和计算机硬件技术的飞速发展,使得依托于各种数字化技术集成而成的BIM技术概念有了技术的基础,在具备思想指导和技术基础的条件下,BIM浪潮已经来领,我们必须尽快学习,融入到这场建筑行业的革命之中,适应革命、推动行业的时代发展。

  各国政府及主管部门都在大力推动BIM技术的实践和应用,BIM必将使传统的工程项目管理中的管理从艺术、理论推向更为科学,和更可操作性。必将在项目管理的各个模块带来巨大的作用。

  项目范围控制:项目的内外部环境总是在不断的发展变化之中,项目也难免发生各种各样的变化。项目范围发生变更,项目的其他方面如成本、工期、质量等计划指标也要进行相应的调整。通过BIM的可视性、及信息的统一性可以使项目的范围的变更情况及时的传达出去,使相关参与方可以及时的重新分配资源,重新安排项目进度等配合工作。防治传统模式信息流转过程中的信息滞后和信息损失,提高项目参与方的项目范围控制能力。

  项目进度管理:BIM技术结合项目进度计划,可以进行建设项目的可视化模拟施工;通过BIM统一的信息载体,将投资方的投资进度计划、决策时间计划、资金使用需求计划等;设计方的各专业配协调配套设计、出图计划等;施工参与各方的施工计划,机械设备进场、撤场计划、劳动力组织计划,各专业件的工序实施计划等;物业运营单位接收及试运行计划、运营人员的招聘及培训计划等有机的结合、整合起来,使整个建设项目的进度管理能够顺畅的实施得到技术上的保证。

  项目成本管理:在项目的可行性研究阶段,可以使用BIM模型进行较准确的项目投资估算;在设计阶段可以应用BIM模型进行设计阶段的项目组成的组成分析,控制项目投入;在项目招标确定合同阶段,利用BIM模型真实反应建筑实际的特点,能够准确提取生成项目工程量清单项,从而减少合同签署中遗留大量的未确定项、遗漏项,减少项目成本控制所面临的不确定性;在项目施工阶段可以在三维模型基础上加上时间信息和成本信息形成BIM5D模型,使用三维算量软件强大的算量功能,按照实际控制的需求进行“三算对比”,从而在过程中能够及时发现成本控制的偏差,从而及时采取措施进行进行纠偏。可以通过BIM模型把成本信息和组成各部分直接联系起来,使授权的人员和部门可以直接提取了解情况,帮助决策。

  质量管理:通过BIM模型在设计阶段协调不同专业之间的协调检查功能,能够有效的提高设计施工图纸的图纸质量;通过BIM模型应用模拟软件对热工、风环境、日照等的模拟,有效提高建设项目设计整体设计质量;通过BIM模型应用在施工阶段的深化设计、模拟施工、空间的净高分析等工作,提前发现施工过程中的难点,有针对性的开展技术公关工作,使施工质量得到保证;监管部门也能使用BIM模型结合3D扫描、射频发射传感器等技术对施工质量进行检查;物业管理运营单位,可以利用BIM模型结合物联网技术及时检查和获取设备机械的“健康”状态,制定合理有效的运行维护计划。

  项目采购管理:在项目的采购管理中,结合设计过程中应用BIM技术的设备选择分析,可以提高设备适用性选择的能力,防止在实际的设计过程中预留过大的冗余,或选择的功能能力不足以满足要求;在实施过程中由于条件的改变也能及时的发现并反馈到设计处,BIM设计的参数化设计特色能够通过快速的调整参数,确定新的设计标准;BIM模型的三维详细程度以及模型和建造结果之间存在的真实对应关系,能够准确指导生产加工企业进行高质量的加工,减少由于现场需求和所提供信息之间的脱节,造成反复修改加工造成的时间浪费和投入损失。

  项目风险管理:项目风险的来源主要是对于将来环境和项目状态的不确定性,为此识别风险、评估风险、分析风险、制定风险控制计划,采用BIM技术应用到项目风险管理方面能够通过本身设计的深化程度的提高,通过施工过程的预施工模拟等应用,使风险项的识别更全面、更提前,使风险项的因素更直观明显,可以更有的放矢的采取预防措施进行;在执行过程中可以运用BIM模型的实时信息的补充,和管理计划的条件进行对比,及时准确发现偏差,从而采取补救措施。

  项目人力管理:BIM模型的信息生长方式是项目参与各方组织和人员共同的工作努力推动发展的,在BIM的生长过程中,那一方出现延迟,出现不足都会明显的表现出来。各方都可以根据实施的趋势,对各自的人力投入进行调配,以适应实际需要;同时由于BIM运行平台的云化,可以跨空间、时间的调用优秀人才针对重难点进行会诊,提高优秀人才的使用效率;在很大的程度上可以使每个参与能够根据BIM显示的配合需求情况,主动的计划自己投入工作的时间,使自己的工作成果匹配和支持整体进度、质量、成本目标的实现,从而达到项目总体综合目标的实现;一定程度上实现人力工作“自由化”的目标。

  项目集成管理、信息沟通管理:从前面的各项分析中,可以看出所有的管理模块对BIM的应用都是基于BIM模型所承载的信息的利用,将所有的信息都集成到BIM模型中,应该可以这样理解:不同时段来自不同方面的信息就是BIM成长所需要的养分。项目管理各个模块的BIM应用就是对BIM这棵“信息的大树”不同侧面的成像应用。真正在项目管理中做到“分得开,合的笼。”的理想状态。

  除了以上项目管理各模块应用方面能够带来的绝大好处导致BIM将成为趋势的浪潮,BIM技术的应用还将在更大的方面发挥重要作用。

  绿色发展:随着社会经济及城市化的发展,环境问题日益突出,资源、能源的枯竭,环境的恶化等已威胁到人类目前及子孙后代的生存。建筑所造成的环境影响令人震惊:在美国,商用和住宅建筑消耗了近40%的总能源、70%的电力、40%的原材料和12%的淡水。他们排放出30%的温室气体,并产生1.36亿吨的施工和拆毁废料。我国每年新建房屋20亿平米中,90%以上是高耗能建筑,而既有的约430亿平米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖耗能为发达国家新建建筑的3倍以上。绿色建筑的核心是尽量减少能源、资源消耗,减少对环境的破坏,并尽可能提高居住品质。而目前来看,常规的建筑的建筑技术很难达成目标,这就要求绿色建筑要突破传统建筑技术的种种制约,通过科学的整体设计,集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、新能源利用、中水回用、绿色建材和智能控制等系技术、新材料等。

  随着社会的发展,社会生产能力越来越发达,势必越来越多的能源消耗及污染的排放都将转移到人类生活、办公的场所(建筑),为此设计、建造、运行高效、节能、环保的建筑就成为迫在眉睫的需要。将BIM技术充分的引用于设计、建造、运营的过程中,能够大幅度的实现节能减排。

生产力发展的需要:为了进一步提升建筑行业的生产效率,建筑业工厂化加工、装配式的建筑成为一个发展趋势。BIM三维模型的精细完善能够在准确性上满足工厂化的加工生产对产品详细信息的需要;工厂生产、现场组装的方式除了能够提高生产效率,改善劳动力的工作强度和环境,还能减少施工场地的扬尘等污染,提高节水、节能、节材的能力。

 

  当大家天天面对雾霾治理困扰,能源危机,绿色可持续发展,装配式建筑的规划导向,智慧城市的建设方向,作为一个建筑人能够使自己理解BIM、应用BIM,就是为国家和谐发展做出的最大贡献.

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