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从水利水电行业看BIM技术应用发展的形势分析

2018-12-4 16:38| 查看: 655| 评论: 0|来自: 水利水电BIM设计联盟

         随着信息技术和互联网技术的不断进步,越来越多的人开始关注建筑行业的信息化、智能化发展。其中,建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术的提出,受到了广泛的关注。
         BIM思想最早可以追溯到1975年 ,被 称 为“BIM之父”的Chuck Eastman提出的“Building Description System”, 其 后又有芬兰学者和美国学者分别在20世纪80年代提出的“Product Information Model”和“Building Modeling”。
         “Building Information Modeling”是由欧特克公司(Autodesk)在2002年向国际建筑师协会(UIA)提出的。2006年,美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards andTechnology,NIST)基于IFC(Industry Foundation Classes)标准开始制定美国国家BIM标准(NBIMS),明确描述了BIM的实际内涵和价值意义等。BIM被9描述为三个层次的含义:第一,BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达。第二,BIM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。第三,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。根据BIM的定义,结合工程建设实践,总结出BIM具有可视化、协同性、模拟性、优化性和可出图性等5个特点。
         BIM最先从美国发展起来,随着全球化的进程,已经扩展到了欧洲、日、韩、新加坡等国家,目前这些国家的BIM 发展和应用都达到了一定水平。
         美国的BIM研究与应用都走在世界前列,目前美国大多建筑项目已经应用BIM,BIM的应用点种类繁多,而且存在各种BIM 协会,也出台了各种BIM标准。2012 年工程建设行业采用BIM的比例就已经达到了71%,其中74%的承包商在实施BIM,超过了建筑师(70%)及机电工程师(67%)。
         英国政府要求强制使用BIM,2011年5月英国内阁办公室发布了“政府建设战略(Government Construction Strategy)”文件,要求到2016 年实行全面协同的3D·BIM,并将全部的文件以信息化管理。BIM应用在工程建设中得到有效执行,因此英国的AEC企业与世界其他地方相比,发展速度更快。
         北欧国家强制却并未要求全部使用 BIM,由于当地气候的要求10以及先进建筑信息技术软件的推动,BIM 技术的发展主要是企业的自觉行为,促进了包含丰富数据、基于模型的BIM 技术的发展,并导致了这些国家及早地进行了BIM 的部署。
         日本2009年开始,大量的设计公司、施工企业开始应用 BIM,而日本国土交通省也从2010年开始组织探索BIM 在设计可视化、信息整合方面的价值及实施流程。2010 年,设计院、施工企业及相关建筑行业从业人士对于BIM的认知度已达到76.4%,在 仅 有 7%的业主要求施工企业应用BIM的情况下,33%的施工企业应用BIM开展工程建设工作。
         2010 年,韩国国土交通海洋部发布了《建筑领域BIM 应用指南》。该指南为开发商、建筑师和工程师在申请四大行政部门、16 个都市以及6 个公共机构的项目时,提供采用 BIM 技术时必须注意的方法及要素的指导。指南应该能在公共项目中系统地实施 BIM,同时也为企业建立实用的BIM 实施标准。韩国主要的建筑公司已经都在积极采用BIM 技术,并对建筑设计阶段以及施工阶段的一体化的进行研究和实施。
         2011年,新加坡负责建筑业管理的国家机构是建筑管理署(BCA)发布了新加坡BIM 发展路线规划(BCA's Building Information Modelling Roadmap),规划明确推动整个建筑业在2015 年前广泛使用 BIM 技术。为了实现这一目标,BCA 分析了面临的挑战,并制定了相关策略。BCA将强制要求提交建筑BIM模型(2013 年 起 )、结构与机电BIM模型(2014年起),并且最终在2015 年前实现所11有建筑面积大于5000 平方的项目都必须提交BIM模型的目标。
         国外BIM应用目前已取得了较好的效果,在建筑的工程设计、施工以及后期的维护和管理阶段不断提高BIM的普及率。其应用特点有:①BIM技术已经受到大中小企业的重视,已成为衡量一个建筑企业信息化能力的重要标准;②国外的BIM应用软件已经比较成熟;③BIM已经超越了传统CAD的工作特点,可以覆盖于整个项目的各个部分。据美国斯坦福大学设施集成工程中心研究表明,BIM技术的应用可以消除多达40%的预算外更改;造价估算精确度在3%范围内;最多可减少80%耗费在造价估算上的时间;通过冲突检测可节省多达10%的合同价格;项目工期缩短7%。同样,据美国Autodesk公司统计结果表明,BIM可以改善项目产出和团队合作79%,3D可视化更便于沟通,提高企业竞争力66%,减少50%~70%的信息要求,缩短5%~10%的施工周期,减少20%~25%的各专业协同时间。
         国内BIM技术应用工作开展主要开始并集中在建筑行业,2010年以前BIM技术主要运用在三维翻模等方面,以建筑单专业模型为主,少量结构、设备专业的三维模型为辅,用于设计方案的验证、展示。2010年以后,尤其是住建部颁发《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》和《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》之后,BIM技术研究与应用取得了长足的进步。BIM综合应用已经达到较高水平,多专业BIM协同设计得到较广泛的应用,建筑BIM应用的影响力和经验得到快速提升,并在业主、设计院、施工单位受到较高认可和普及。同时,BIM技术应用在市政、交通、铁路等领域也得到了一定程12度的推广应用。
         相较于建筑行业BIM应用工作的开展情况,水利水电勘测设计行业的BIM应用工作目前整体上还处于起步阶段。最早在2004年左右,行业的部分设计单位开展了以三维设计为主的工程设计新技术的研究和应用工作,目的是提高工程设计效率、产品质量、降低设计成本,实现与竞争者形成差异化、提高核心技术能力和市场竞争力。经过十多年来的发展,BIM理念得到了行业设计单位的广泛认同,开展BIM应用工作的单位也由最初的几家发展到现在的数十家。许多单位在BIM应用工作方面投入了大量的人员和经费、制订了配套的制度、标准和激励措施,立足于满足水利水电工程设计专业应用需求、提升工程设计的效率和成果质量,开展了BIM应用、研发和培训工作,已经积累了一定的BIM工作基础;部分先行单位已达到专业协同设计的程度,取得了较为全面、具有较高水平的BIM应用研发成果,初步具备工程全生命周期BIM应用基础。
         从水利水电勘测设计行业BIM应用的发展状况看,部分设计单位已基本达到BIM应用的收获期,这不仅会给相关单位带来直接的能力提升和效益体现,同时也会成为行业其他单位学习、借鉴的样板,将有助于行业BIM应用整体水平的提高。

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