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4个问题,3000字,全面解读未来几年BIM应用发展趋势!

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马智亮 I 清华大学土木工程系教授、博士生导师


主要研究领域为土木工程信息技术。主要研究方向包括建设项目多参与方协同工作平台、BIM技术应用、施工企业信息化管理。曾经或正在负责纵向和横向科研课题50余项。发表各种学术论文200余篇。目前兼任国际学术刊物Automation in Construction(SCI源刊)副主编,中国土木工程学会计算机应用分会副理事长,中国图学学会BIM专业委员会副主任,中国施工企业管理协会信息化工作专家委员会副主任等多个学术职务。


1.您认为BIM技术给建筑业企业的信息化建设和项目管理带来哪些层面的改变?


目前,建筑业企业信息化普遍的起点为办公自动化系统的导入和应用,信息化水平较高的企业导入和应用了综合项目管理系统,以至于企业资源计划(ERP)系统等信息系统。毫无疑问,建筑业企业先进的信息系统中均包含项目管理功能,为项目管理水平的提高提供工具保证。


BIM技术最初应用在技术方面,例如进行场景展示、碰撞检查、管线综合、工程量计算等。后来开始应用在管理方面,包括两方面:一方面,BIM技术为建筑业企业信息化建设解决了“最后一公里”问题,即,一些基础管理数据,例如建筑层数、建筑构件数、构件之间的空间关系、构件的工程量等,可以从BIM模型直接或间接地导入,不再需要人工准备和录入,使信息化的推行难度大幅度降低。目前,在有的建筑业企业的信息系统中实现了这一点,从而有力地提高了建筑业企业的信息化水平。


另一方面,BIM技术的应用可以为管理人员提供更高水平的应用工具。举例说,笔者等研制了基于BIM的建筑工程质量管理系统。在建筑工程的质量管理中,如果应用该系统,质量检查点可以自动生成,应用它,质量管理人员在现场可以迅速找到需要检查的构件,并将相应的检查结果输入到系统中,从而避免遗漏检查点的现象发生。


同时,检查结果可以通过信息系统被自动地汇总,生成验收记录表,从而减轻工作人员的负担,提高他们的工作效率。监理方和业主方可以在该信息系统中执行相应的工作流程,进行协同工作。


另外,BIM应用也可以为建筑业企业信息化建设培养人才,因为BIM应用和企业信息化的关键技术是相通的。


2.BIM技术应用呈现出与其他数字化技术集成应用的特点,您如何评价这种趋势?


BIM技术的起点和核心是BIM模型,该模型也为其他数字化技术的应用提供了必要的基础数据。以和三维激光扫描技术结合进行机电系统竣工验收为例,通过应用三维激光扫描技术,以点云的形式,快速获得施工后的机电系统现状模型,将该模型与设计BIM模型进行比较,即可迅速得知实际施工结果与设计BIM模型的偏差,从而可以用于指导施工人员进行整改。


又如,BIM技术可与数字化加工技术集成应用。其具体的原理是,BIM模型不仅提供构件的几何信息,而且提供了属性信息,例如所用的材料、加工方法、加工精度等,在进行数字化加工时,就可以直接地、充分地利用这些信息进行。另外,建筑业企业信息化最终必然消除信息孤岛,其中BIM技术将起到核心作用。


考虑到建筑业企业信息化必将充分利用各种数字化技术,另外,建筑业企业的信息化发展也必将经历一个过程,BIM技术与其他数字化技术的集成应用必将不断发展,并最终实现深度融合。


在2014年发布的《中国建筑施工行业信息化发展报告——BIM深度应用与发展》中,已经总结了BIM与9项新兴信息技术的集成应用,包括:GIS、云计算、3D打印、项目管理、数字化加工、三维激光扫描、智能型全站仪、物联网、虚拟现实。


在我国住房和城乡建设部发布的《关于推进建筑信息模型技术应用的指导意见》中,特别是作为应用目标,提出实现BIM技术与企业信息系统集成的目标。因此,可以预计,随着BIM技术应用的深入发展,BIM技术的应用将不再是单独的应用点应用,而是呈现出在企业信息系统中集成应用的态势。据目前的情况看,BIM技术与其他新兴信息集成应用仍然方兴未艾。


3.您认为BIM技术应用在建筑业数字化转型过程中起到哪些作用,对行业的数字化发展产生哪些方面的影响?


建筑业数字化转型的实质是充分利用各种数字化技术带来的可能性,实现建筑业的转型升级,其中,建筑业企业信息化是必要条件。


当前,建筑业数字化转型的一个关键理念是数字建筑。数字建筑以BIM技术为基础,实现包含建筑实体与建筑虚体的数字孪生。其中,建筑虚体为建筑实体提供信息模型,可以用于在计算机中进行计算分析,而计算和分析结果,将用于指导建筑实体的建造。特别是通过BIM技术的应用,可以更好地实现多个不同应用系统之间的数据共享,从而可以提高建筑业信息化建设水平。


考虑到BIM技术在建筑业企业信息化进一步发展过程中起到的核心作用,它对行业的数字化发展至关重要,它的发展必将推动行业的数字化发展。


BIM技术对行业数字化的发展可能体现在以下几方面。


第一,它为行业数字化奠定坚实的基础,因为绝大多数行业应用离不开BIM技术的支撑作用;


第二,它为行业数字化的高度发展提供了必要的平台,因为行业数字化需要各种新兴信息技术的紧密集成,在其中BIM技术必不可少;


第三,BIM技术应用也可以为行业数字化培育人才,因为具有充分的BIM技术应用经验的人,将是最有条件推进行业数字化转型的人才。


当然,目前建筑业企业数字化转型刚刚开始,成功实现数字化转型的例子还很少。但这是大势所趋,就像河流滚滚向前不以人的意志为转移。


建筑业企业实现数字化转型应先从广泛、深入地应用BIM技术、加强企业信息化建设做起。


此外,还需要广泛借鉴其他行业,例如商业零售行业、消费互联网行业等的成熟经验才行。


4.您如何判断未来几年BIM技术应用的发展趋势?对此业界各方应该在哪些方面做好充足的准备?


BIM技术应用的发展趋势有三个方面:应用点进一步增加,既有应用点深化,出现更多新的集成化应用点。


第一方面,在目前既有的应用点基础上,增加新应用点。例如,在美国国家BIM标准中,涉及到施工阶段的BIM应用点只有8个。在编写我国建筑施工BIM标准过程中,我们将施工阶段的BIM应用点增加到了19个。这正是最近若干年,我国施工行业积极开展BIM技术应用,提高BIM技术应用水平带来的结果。


第二方面,既有应用点进一步加深,以基于BIM的质量管理为例,未来的应用点必然支持质量管理标准。在这方面,我们已经开展了一些研究,已形成一些研究成果可资借鉴。


第三方面,BIM技术与其他技术的集成应用将带来新应用点,例如BIM技术与GIS技术的集成应用将用于智慧园区运维管理。园区与单体建筑具有很大的不同,不仅需要考虑单体建筑,还需要考虑用于连接单体建筑的各种道路和管线。我们在这方面也已做了一些研究工作,开发了原型系统,进行了系统的实验性应用,并征求了专家意见,受到了良好评价。


对此,研究开发方应努力在上述方面进行创新,提供相应的应用系统。应用方应适应技术发展,适时采用新技术,并及时调整技术架构,争取充分享受技术发展带来的红利。对应用方来讲,发现适合的应用系统与自主开发相应的系统同样重要,特别是当企业自身的应用系统开发能力还不够强大时。


另外,应用方应该随时保持对新技术的敏感性,及时发现新技术,敢于利用新技术,只有这样,才能取得创新性的研究和应用成果,为BIM技术的进一步发展做好准备。


(编辑:奚雅青)




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[责任编辑:Susan]

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