BIM中国网

您的位置: 首页 > 观点 > 正文

张建平:基于BIM在工程施工中的应用

来源: BIM中国网

2012年10月11日—12日,经住房和城乡建设部批准,由住房和城乡建设部信息中心会同工业和信息化部信息化推进司、国家测绘地理信息局国土测绘司、科学技术部国家遥感中心共同主办的“第七届中国智慧城市建设技术研讨会暨设备博览会”在北京国际会议中心举行。

主题:第7届中国智慧城市建设技术研讨会——工程建设BIM技术与应用论坛

时间:2012年10月12日        地点:北京国际会议中心一层第五会议室


各位专家各位领导各位来宾中午好,感谢大家听我的报告,我的报告主要是基于BIM在工程施工中的应用,跟大家一起交流一下BIM在工程施工中的应用情况。谈到BIM从我的认识,我的角度首先要给大家一起探讨下到底什么是BIM?BIM施工中我们提出了一个完整的整体的实施方案,以及工程中的应用情况。刚才马老师和袁总都对BIM做了一个完整的介绍。BIM每个人站在不同的角度对BIM的理解也是不太一样的,我认为BIM现在比较精辟比较准确的解释是美国国家标准技术研究院对BIM的定义:“BIM以三维数字技术为基础集成了建筑工程项目各种相关信息工程数据模型,BIM是对工程项目省市实体与功能特征的数字化的表达。”它不仅仅是数据而是连接建筑生命期不同阶段数据工程资源是对工程对象的完整描述,可被建筑项目各参与方普遍使用。对BIM的特征我是从另外一个角度理解的,BIM的特征:第一模型信息是完备的,除了对对象几何信息和拓扑关系关系描述外,包括工程对象完整信息的描述。某一个对象发生变化与之关联的所有的对象会随时更新,在建筑生命周期不同阶段是一致性的,这是我对BIM特性的理解。

目前的现状与问题是什么?第一个热,国内外对BIM的研究和应用已经成为新的热点,而且这个热超乎我们原来的意料。现在越来越多的企业和项目正在使用或者开始使用BIM,它的优势明显的体现出来。第二个新,新的理念新的技术和新的应用呈现给我们,BIM是全新的理念,它涉及到一系列的创新和变革,这些软件主要集中在设计阶段,施工和维护阶段寥寥无几。不管怎么样,现在主流的软件厂商都在推出或者正在研制BIM的相关的应用软件。最后这个问题体现在“难”上,由于我们的建模难,信息海量复杂,第二个目前国内缺乏成熟的BIM设计软件,国外的由于专业不配套,工程设计仍然是二维设计为主,设计过程中无法直接的创建BIM,带来最大的问题就是我们设计的时候需要用二维的图纸重新建模。第三个是施工BIM应用难,BIM在施工阶段应用的时候难以体现BIM在工程施工中的应用价值,所以现在的问题体现在哪?目前BIM的商业炒作远远大于实质性的应用。

鉴于这样的现状和问题,我们对BIM工程施工中的BIM应用现状做了调查,目前主要是IPD模式的推行和应用,它就是我们说的集成项目交互模式,正在欧美发达国家迅速的推进,所谓的IPD是源于并行工程理念,我们把它应用BIM推广到整个的工程建设中,在设计方案阶段就结合在一起,着眼于BIM的全生命期。IPD在国内被越来越多的企业所认识,我想会得到更好的推广。关于IPD马教授在这方面做了相关多的研究,希望大家可以关注。当前工程施工中的应用还是一些局部的应用,首先基于BIM的可视化展示,这也是最初步的BIM应用。第二个基于BIM的碰撞检测与施工模拟,将BIM模型通过IFC或rvt文件导入专业碰撞检测/施工模拟软件,减少设计变更、优化施工方案与资源配置。现在有几种BIM的应用:基于BIM工程深化设计,基于BIM工程算量,基于BIM施工项目管理。

这是我们对目前国内外尤其是国内的在工程施工中几种方式和取得的成果。BIM在施工中运用的好处以及问题和发展我和我的团队一直致力于工程施工得的研究,我从91年开始研究4D的施工管理,尤其在十一五课题中我都有幸参与,主要是施工方面BIM应用的研究,主要的成果有:一个是通过扩展IFC在施工方面的实体完成了建筑施工管理IFC数据描述标准,第二个基于IFC的BIM数据集成与管理平台,同时基于BIM标准的BIM建模系统,还有刚才我说的基于BIM工程项目4D动态管理系统,安全分析系统等等。在这样的研究基础上,通过多年的实践,我们推出了工程施工BIM应用整体的方案,这个实施方案包括了技术架构,它的系统结构,包括它的应用流程以及应用的一些对策和措施。首先我们看一下整体的实施方案,它是基于十五十一五的研究成果,我们整个的架构里面,包括了数据的接口层,数据层,还有平台层,还有模型层还有应用层,这个中间所有的关键的平台,关键的引擎和关键的系统都是我们自主开发的。

我们系统的结构分成两大部分:一部分是项目内部布置的CS结构的基于BIM结构的4D软件,这里有施工过程模拟,施工过程优化系统以及构件碰撞检测系统和场地设施碰撞监测。同时还有一个web服务器的BIM数据库,基于BIM的4D系统可以准确的查询到它。我们看一下主要功能的展示:我们基于BIM的工程项目4D施工管理系统。这个系统所有的功能主要是这么几个功能:实施方案的比选、施工进度的4D显示,施工进度控制、另外可以进度追踪分析。最能体现BIM应用的是我们在整体模型中选取任意的BIM构建,同时也可以查询到BIM构建上所有工程的信息,我们对施工工程4D可视化模拟可以进行以月周为单位进行查看。我们在管理的过程中可以自动计算整个工程任意的wbs结点,3D施工段或构件。第四是四维的场地管理,可以查询这个设施所有的信息。我们基于4D信息模型我们可以进行施工场地的安全分析,可以进行施工过程中进度资源成本充足的分析和预警。同时通过场地的时空模型进行碰撞检测和分析,大家可以看到碰撞检测的过程,我们有精确的算法。

我们基于离散事件的过程模拟和资源优化的4D施工模拟,我们开发基于BIM的工程项目综合管理系统主要是应对实际工程施工对BIM应用心的应用需求:第一他们要求远程协同管理,第二实施的信息更新,第三多层次的决策分析。我们这个系统为了体现BIM的应用,我们提供了业务管理、实施控制,决策支持。这里看到我们整体实施方案的应用的流程,我们应用流程分成两个层次:它可以是业主也可以是工程总承包,应用最上面的这部分,应用参与方是包括针对业主的各个施工方,针对项目部和总承包部的分包方,从这个图大家可以看到在自己的系统,在自己完成相应的工作和流程。

最后是这个方案的应对措施,主要是第一个怎么样实施它?首先是理念和知识的更新,管理层领导层要对BIM的应用价值有一定的认识,第二个要组织团队,BIM应用初期可以是外聘的BIM团队,长远看企业必须有自己的BIM团队。第三个要对流程优化,结合BIM的应用重新梳理和优化现有的工作流程,而且要制定相应的工作制度和职责规范。第四个要创建运用环境,要配制软硬件,最后要进行成果交互,包括项目竣工后的交付方式。

我们看一下这套方案的工程施工BIM应用项目:我们列出8个大项目,最小的也在13万平米上,它的运用的范围包括建筑结构,和公路工程,它的用户有业主、有工程总承包也有项目方。我们所有的应用是随着我们的技术和方案的不断的成熟,我们每一个项目都有自己的应用的侧重点。下面看到的是国家体育场的应用情况,他是工程总承包用,这是青岛海湾大桥,获得了2010年的华夏科技一等奖,每个模型上都有质检信息,第三个是广州的西塔工程,这个是它的整个模拟应用情况,它的特点是做了精细化管理,把所有的日报信息挂接到每一个施工的结点上。目前在建的是上海国际金融中心项目,它要求的是全生命周期管理,它花了1000万建了100平米的BIM工作室,目前已经建立了设计的模型,目前正在施工的是它的装机施工,一共两千多根施工,这是装机的信息的查询。这些信息的查询包括质量信息都是在WEB浏览器的上看到这是查询和统计。

现在看到的是按照进度款支付的凭证和分析,这是正在运行的项目综合管理系统。现在看到的就是BIM系统查询信息,它的孔径是一千毫米,现在录入的有偏差,它是1024的管径,我们看到在这里录入以后,再到BIM系统里面查询它已经被修改。最后几个项目就是昆明新机场的机电安装与运维管理。这里我们把航站楼的机电设备4D宏观管理与4D精细管理结合起来,现在箭头指的是宏观管理界面上的机房,我们一点就可以进入到机房的精细化管理的界面上去。它可以进行前置任务和后置任务的分析,可以打印任意一天的施工的状况,这是空调机房的模型。这个系统已经在昆明新机场的航站楼投入实际的使用,省科技厅要做验收了。还有一个北京大型英特宜家工程BIM应用系统,大家可以看到我们建模的情况,通过碰撞的检测和生化分析找到它的运维系统。

最后我们这套解决方案包括系统的应用,我们的结论是这样的:应用项目有代表性,第二个我们的这套方案和系统突破了BIM在施工管理方面的应用,尤其突破了当前BIM技术在施工项目管理方面的应用。第三个拓展了BIM的应用方案,不仅包括建筑工程还包括桥梁工程,系统更具有适用性,可以满足我国施工管理的实际需求,它的适用性和实用性非常有利,我们所提出BIM的方案对提高施工管理取得了很好的效果,它体现了BIM在工程施工中的应用价值,我的汇报就到这里,谢谢大家!

来源:搜狐焦点网


上一篇:李云贵:BIM应用统一标准与设计施工BIM化的对策研究课题
下一篇:张金乾:《基于BIM绿色建筑解决方案》