中国BIM 首页 BIM论文 查看内容

BIM论文|实现施工企业对 BIM 技术的深度应用

2019-1-5 12:19| 查看: 514| 评论: 0

  如果使用一个 BIM 应用软件,比如使用 Revit Archi-tecture来建一个三维模型就算是应用 BIM 技术的话,实际上很多单位都已经在做。同样,如果用BIM 软件来建模,用在招投标过程中来展示一下施工方案,这也是非常简单的。施工企业应用 BIM 技术难的是什么呢?难的是深度应用 BIM 技术,使它成为施工企业推动企业技术进步的有力手段和重要的基础。
  什么是 BIM 技术深度应用?对于施工企业来讲,深度应用意味三种应用情形。第一种情形是开展国外已经开展而国内未开展的单项应用 ;第二种情形是开展国内外均未开展的单项应用 ;第三种是开展结合实际需求的集成化应用,目前这种应用国内外开展得都比较少。
  深度应用一 :开展一些国外已经开展而国内未开展的单项
  应用首先可做的事情是尝试应用一下国外已有的应用软件。例如,在国内还没有企业用 BIM 技术来进行成本预测,那我们就找一个成本预测的软件,比如 Innovaya Visual Esti-mating。
  如果发现这样的应用软件不支持我国规范,怎么办? “十一五”期间,我们对当时国外基于 BIM 技术的成本预算软件进行了调研。这些软件能不能支持我国规范,或者通过什么办法让它能支持我国的规范。我们调查了国外 7 个典型的基于 BIM 技术的成本预测软件,这些软件支持的成本项目划分规则只是北美使用的 MasterFormat 标准和 UniFormat标准。
  如果在既有的 BIM 技术的成本预测软件当中,植入我国的规范,会是什么样子呢?我国规范主要是由清单规则、算量规则、计价规则这三部分来构成。在进行成本预算时,需要根据清单规则来确定成本项目,之后需要根据算量规则计算各成本项目的工程量。进行价格计算时,还要遵循计价规则。因为 MasterFormat 标准和 UniFormat 标准与我国清单规则的分类角度完全不同,如果想在国外的软件中把我国规范植进去,应该说不仅难度非常大,也很难取得期待的效果。所以,有必要开发新的应用软件,满足我国规范的要求。于是我们研制了支持我国规范、基于 BIM 技术成本预算软件——BIM-Estimate,该软件支持开放式 BIM 标准——IFC标准。
  这个软件里面有什么技术难题需要解决?
  首先要解决的是怎样从设计模型生成成本项目。一般而言,成本项目是针对构件的,划分的时候要看是什么工程、什么专业,有细化编码、分部工程等。通过进一步考察,我们发现,只要获得产品类型、材质、细化类型以及施工方法等四方面的信息,就可以唯一地判断构件所属的成本项目,即从三维模型中任意取出一个构件,通过提取这几方面的信息,就可以获得其对应的清单项目。于是,利用这点我们建立工程清单项目规则库。
  其次,计算成本项目对应的工程量。这需要依据算量规则,其中最主要的规则是,对重复的部分按规则进行扣减,像矩形柱,扣减优先度高于梁,因此重叠部分应用算在柱中,相应地应该从梁中扣减掉。
  这个应用软件已经示范应用于四川省都江堰市聚源职业中学的教学楼工程。该工程是地下一层、地上六层的结构,总共包括 1300 个框架构件。作为设计结果,我们在该应用软件中读入结构设计 IFC 文件,系统自动进行工程清单项目的识别,自动识别率达到 67%。对于不能自动识别的构件,系统支持用户以交互的方式加入其他信息,主要是施工信息。这样的信息在设计模型中肯定是没有的,因为设计结果中不需要。用户只要把这些信息加进去,开始未能自动识别的构件也可以实现自动识别。这样一来,不像传统的方法, 9关注需要首先在计算机中建模,然后再用系统来计算,而这个过程中很可能引入人为错误。通过应用 BIM-Estimate,设计模型可以直接用于成本预算,减少手工录入、避免录入错误。另外,由于使用开放式 BIM 标准,任何设计软件只要支持IFC,其结果就可以直接用于进行成本预算。
   深度应用二 :开展一些国内外均未开展的单项应用
  可以想象一下从设计模型自动生成进度计划的应用,但是,到目前为止还没有这样的应用软件。设想一下,如果实现这样的应用软件,必须克服什么困难呢?第一,应该从设计模型自动生成任务。因为设计模型中不仅包含了结构的三维信息,还包含了各种属性信息,所以可以分析其中包含什么构件,相应地确定任务。例如,如果它包含混凝土构件,相应的任务就有绑钢筋、浇筑混凝土等。第二,应该能够自动地建立任务之间的紧前紧后关系。第三,就是自动计算完成任务所需要的时间。这些都是可能实现的。当然,这意味着开发新软件,并将该软件应用起来。
  深度应用三 :开展结合实际需求的集成化应用
  需要做的是,建立相关的 BIM 标准、创新性地开发集成化的应用软件。例如,对应于成本预算、施工进度管理、物料管理等业务,目前都有相应的单项应用软件,这些应用软件都是单独使用的。我们可以考虑集成这些应用软件。具体方法是,将这些应用软件产生的数据上载到中央数据库,相关软件可以从中央数据库获得这些数据进行分析和展示。前提是,这些应用软件的数据符合开放式 BIM 标准。这样,业务层的数据都已经在中央数据库里了,只要开发一个基于网络的管理信息系统,就能够通过网络进行项目管理。当然,这需要开发相应的管控工具,比如施工监管,有成本监管工具、物料监管工具等等。
  笔者等曾提出这样一个架构,该架构有如下特点 :
  一是可以同时满足业务层和管理层的需求。即,业务层可以利用单项应用软件开展业务工作,而管理层则可以利用基于网络的管控工具开展管控工作。
  二是它最大限度地利用了现有的应用软件,比如,有成本预算软件、成本管理软件等。为此,只需要这些应用软件支持开发的标准,并能够把数据及时提交到中央数据库里。
  是不是能够开发一个不依赖现有应用软件的集成化BIM系统呢?这非常困难,因为需要很多软件都去重新开发,每开发一个应用软件都是一件很花时间的事情,与其什么东西都要自己从头来开发,就不如把现有的应用软件最大限度地利用起来。而 BIM 软件由于支持开放式的标准,允许我们一边应用现有的应用软件,一边还可以集成。
  三是集成过程是基于开放式数据标准IFC的。这样一来,相关应用软件只要它支持 IFC 标准即可以用于该集成化系统中,从而施工企业可以挑最好的应用软件来使用。
  四是基于 BIM 系统可以分步实施,比如第一期工作是实施与成本有关的功能,第二期是实施与计划和材料管理有关的功能,第三期工作再做其他的。
  施工企业深度应用 BIM 技术有哪些误区?根据笔者的经验,主要有这么几个 :
  一是不懂 BIM 技术,想用但是不懂,这样就提不出实际的需求,有的企业就想实现虚拟施工,但虚拟施工满足什么需求他提不出来,原因就是他不懂 BIM。而如果提出的需求不能反映实际,则很难期待通过它能够得到满足实际应用的结果。
  二是即使懂 BIM 技术,但是对 BIM 系统开发工作不了解,这样往往会提出不切实际的开发目标,比如,有一个企业希望半年之内把软件开发出来,这是不可能的,因为他不了解这个有多大的工作量。
  三是急功近利,有的企业恨不得一个月就要把 BIM 技术的应用普及了,这样就不顾客观规律去提要求。不按客观规律办事,只能受到客观规律的惩罚。
  基于这样的情况,对施工企业深度应用 BIM 技术我有以下建议 :第一,深入学习、把握 BIM 技术,真正要想用的话,不学习、不把握是不行的。第二,准确地表达企业的需求,然后再决定用什么软件,采取什么样的步骤。第三,尊重客观规律,按客观规律开展 BIM 应用工作,必要的话咨询相关专家。第四,逐步深入,分步实施开展应用,即,施工企业不妨可以从上述应用情形一入手,应用到一定程度,再尝试上述应用情形二。在此基础上,再考虑上述应用情形三。

来源:《建筑》2013年第9期,作者:清华大学土木工程系教授 马智亮

QQ|小黑屋|联系我们|BIM视点 ( 豫ICP备07006132-2 )|网站地图

GMT+8, 2020-9-24 16:01 , Processed in 0.125284 second(s), 26 queries .

Powered by Discuz! X3.4

© 2017-2020 【BIM视点】 All Rights Reserved.

返回顶部