從概念“神壇”走向行業(yè)實(shí)踐的BIM技術(shù)

通過集成BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)等技術(shù)與高端BIM設(shè)備，一方面，將BIM模型帶到工地，指導(dǎo)施工；另外一方面，再把施工過程的數(shù)據(jù)返回到模型，不斷的修正、完善BIM模型；最終實(shí)現(xiàn)施工過程的數(shù)字化、智能化建造。

中國(guó)建筑股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)建筑）成立于2007年，由中國(guó)中建總公司中石油和中石化組織成立，2009年，中建股份有限公司成功上市。中國(guó)建筑主業(yè)分布非常廣，傳統(tǒng)的勘察設(shè)計(jì)、房屋建筑以及工程總承包等是中建原有的優(yōu)質(zhì)型項(xiàng)目。隨著中國(guó)建筑的不斷擴(kuò)展，企業(yè)正在向房地產(chǎn)開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面發(fā)展。

總結(jié)來說，中國(guó)建筑的經(jīng)營(yíng)和資質(zhì)的特色是，中國(guó)建筑是中國(guó)建筑業(yè)唯一的擁有房建、市政、公路三類特質(zhì)資質(zhì)的企業(yè)，而且是以承建高、大、精、簡(jiǎn)、新的工程為企業(yè)的主要業(yè)務(wù)方向。同時(shí)，中國(guó)建筑的經(jīng)營(yíng)規(guī)模也在逐年發(fā)展，其在世界五百強(qiáng)企業(yè)的排名，由2009年的第292名躍升到2014年的第52名。

信息技術(shù)應(yīng)用統(tǒng)籌規(guī)劃

中建的BIM技術(shù)應(yīng)用起步在2007年，部分企業(yè)的部分技術(shù)人員開始了解、嘗試BIM應(yīng)用；第二階段是2008～2011年，一些企業(yè)開始組織BIM應(yīng)用，并獲得良好效益；第三階段是從2012年開始，從總公司到各企業(yè)開始統(tǒng)籌規(guī)劃，推進(jìn)BIM應(yīng)用。這一階段的標(biāo)志性事件就是2012年年底發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)中建BIM技術(shù)加速發(fā)展的若干意見》，在《意見》當(dāng)中，重點(diǎn)提出了中建的BIM發(fā)展基本原則，以及應(yīng)該主要面對(duì)的任務(wù)。

基本原則即統(tǒng)籌規(guī)劃、整合資源、積極推進(jìn)、普及提高。主要任務(wù)則包括組織機(jī)構(gòu)建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，人才隊(duì)伍建設(shè)，基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)，集成能力建設(shè)，示范工程建設(shè)和支持團(tuán)隊(duì)建設(shè)七個(gè)方面。

組織機(jī)構(gòu)建設(shè)就是解決企業(yè)的人員管理問題，中建在2013年7月29日發(fā)布文件，宣告BIM技術(shù)委員會(huì)成立，包括勘察設(shè)計(jì)、建設(shè)施工以及投資和房地產(chǎn)三個(gè)板塊。在企業(yè)內(nèi)部的組織建設(shè)之外，中建也積極參與國(guó)家的行業(yè)組織機(jī)構(gòu)的一些建設(shè)，包括參加中國(guó)BIM發(fā)展聯(lián)盟，中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)BIM標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)委員會(huì)等。

中建的BIM規(guī)劃另一大重點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)。一般的標(biāo)準(zhǔn)體系都分成三個(gè)層次，即國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)建筑股份有限公司技術(shù)中心工程智能研究所副所長(zhǎng)邱奎寧向記者介紹到：“目前，中建正在編制的國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)包括信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；信息模型存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；信息模型編碼標(biāo)準(zhǔn)；建筑工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)和建筑工程施工信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，中建也在積極參與協(xié)會(huì)BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定，主要有機(jī)電安裝工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；鋼結(jié)構(gòu)施工BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和施工竣工交付BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。”

BIM技術(shù)要想在中建系統(tǒng)真正落地，就要通過制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)。日前，中建已經(jīng)編制完成了《建筑工程設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用指南》和《建筑工程施工BIM技術(shù)應(yīng)用指南》。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目前是1.0版本，中建也會(huì)在今后的一年到兩年時(shí)間內(nèi)，逐步更新，持續(xù)跟蹤BIM技術(shù)的發(fā)展。

企業(yè)集成能力建設(shè)方面，中建設(shè)立了BIM研究課題，2011年，開展城市綜合建設(shè)項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用研究，在2013年，這個(gè)項(xiàng)目又持續(xù)進(jìn)行了追加；2014年，展開建筑工程設(shè)計(jì)與施工BIM資源數(shù)據(jù)庫研究。

同時(shí)，為進(jìn)一步推動(dòng)中建BIM技術(shù)應(yīng)用發(fā)展，增進(jìn)對(duì)BIM產(chǎn)品的了解，合理高效應(yīng)用BIM產(chǎn)品，減少中建各子企業(yè)在選擇BIM產(chǎn)品過程中的重復(fù)考察評(píng)估工作，促進(jìn)互動(dòng)交流，吸收成熟經(jīng)驗(yàn)，中建組織國(guó)內(nèi)相關(guān)BIM技術(shù)專家組成BIM產(chǎn)品技術(shù)評(píng)估報(bào)告編制組，在廣泛收集國(guó)內(nèi)外BIM產(chǎn)品資料，客觀系統(tǒng)分析研究基礎(chǔ)上，形成了行業(yè)第一本《BIM軟硬件產(chǎn)品評(píng)價(jià)報(bào)告》，并于日前正式發(fā)布。

雖然現(xiàn)在各方面的BIM技術(shù)培訓(xùn)很多，但是大多都培訓(xùn)集中在怎么建模，怎么進(jìn)行普建建模、機(jī)電建模等等。實(shí)際上，BIM技術(shù)的人才培養(yǎng)應(yīng)該分層次、分批列。第一層次應(yīng)該是企業(yè)級(jí)的BIM應(yīng)用人才培養(yǎng)，然后是項(xiàng)目級(jí)的BIM應(yīng)用人才培養(yǎng)，最后是專業(yè)級(jí)的BIM應(yīng)用人才培養(yǎng)。

針對(duì)BIM的應(yīng)用人才，中建也做了一些BIM技術(shù)人員能力的評(píng)估和調(diào)研，并從中發(fā)現(xiàn)了一些問題。調(diào)研顯示，專業(yè)技術(shù)能力比較強(qiáng)或者工程經(jīng)驗(yàn)比較豐富的工程師，往往BIM技術(shù)或者BIM軟件操作、應(yīng)用能力不強(qiáng)；而剛畢業(yè)的學(xué)生，他們對(duì)于BIM軟件操作和接受能力非常強(qiáng)，但缺乏工程經(jīng)驗(yàn)。因此，在中建的整個(gè)人才隊(duì)伍培養(yǎng)上，更傾向于綜合性的人才培養(yǎng)，“也就是說，我們不要BIM工程師，也不要BIM建模師，我們只是讓工程技術(shù)人員掌握BIM技術(shù)，并使BIM技術(shù)成為他們?nèi)粘９ぷ髦械囊粋€(gè)必備技能，而不再需要單獨(dú)設(shè)置一些BIM工程師或者說BIM建模師這類的崗位。畢竟從行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看，這不符合個(gè)人和企業(yè)的發(fā)展需要?！鼻窨鼘幯a(bǔ)充到。

就目前中建的BIM技術(shù)應(yīng)用情況來看，BIM應(yīng)用不是很平衡，有些企業(yè)用的比較好，有些企業(yè)的BIM應(yīng)用比較有特點(diǎn)。所以從2013年開始，中建在原有的科技推廣計(jì)劃當(dāng)中，設(shè)立了BIM類示范工程，并在2013年中建總公司科技推廣示范工程計(jì)劃中，批準(zhǔn)了25項(xiàng)BIM應(yīng)用示范工程；在2014年中建總公司科技推廣示范工程計(jì)劃中，又增加了7項(xiàng)BIM應(yīng)用示范工程。而在這些標(biāo)準(zhǔn)示范工程當(dāng)中，重點(diǎn)示范工程則是中建技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)樓項(xiàng)目和廣州東塔施工總承包項(xiàng)目。

邱奎寧說到：“當(dāng)然，無論是中建的應(yīng)用示范工程還是其他BIM應(yīng)用，都在行業(yè)內(nèi)取得了一些成果。在2013年結(jié)束的建筑業(yè)協(xié)會(huì)質(zhì)量分會(huì)舉辦的‘首屆工程建設(shè)BIM應(yīng)用大賽’當(dāng)中，中建有332項(xiàng)成果通過資格審查進(jìn)入初審，136項(xiàng)成果進(jìn)入復(fù)審，31項(xiàng)成果進(jìn)入終審。在此次大賽中，中建充分展示了BIM技術(shù)研究與應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和領(lǐng)先地位，不僅參賽成果多，而且技術(shù)水平高。其中 6項(xiàng)一等獎(jiǎng)中有4項(xiàng)為中建成果；20項(xiàng)二等獎(jiǎng)中有7項(xiàng)為中建成果；38項(xiàng)三等獎(jiǎng)中有13項(xiàng)為中建成果。由此可以看出，中建在BIM技術(shù)應(yīng)用，尤其是在施工階段的BIM技術(shù)應(yīng)用，走在了行業(yè)的前列?！?/p>

在企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用之外，中建也積極的配合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制定行業(yè)BIM技術(shù)政策，并參與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于《勘察設(shè)計(jì)和施工BIM發(fā)展對(duì)策研究》課題，支持住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于推進(jìn)BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的指導(dǎo)意見》的編制和編寫。

IPD模式BIM應(yīng)用實(shí)踐

以中建技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)樓項(xiàng)目為例，這個(gè)實(shí)驗(yàn)樓既是中建的綜合試驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)也是綠色技術(shù)的展示平臺(tái)。在技術(shù)上，中建要將實(shí)驗(yàn)樓打造成國(guó)際領(lǐng)先的試驗(yàn)平臺(tái)，這包括兩大重要部分，一是最先進(jìn)的大型土木工程加載試驗(yàn)裝置：萬噸級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)超大構(gòu)件的試驗(yàn)?zāi)芰?。二是目前為止?guī)模最大反力墻，25 米高，可以做8層樓足尺模型試驗(yàn)。

為了實(shí)現(xiàn)BIM模型數(shù)據(jù)的無縫連接，該項(xiàng)目充分發(fā)揮中建“四位一體”的優(yōu)勢(shì)，組建由業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)維方共同參加的BIM團(tuán)隊(duì)。 其中建設(shè)單位是中國(guó)建筑股份有限公司（技術(shù)中心）；設(shè)計(jì)單位為中國(guó)建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司（直營(yíng)總部）；施工單位是中建二局第三建筑工程有限公司；運(yùn)維單位則是中國(guó)建筑技術(shù)中心?！啊奈灰惑w’就意味著項(xiàng)目所有的BIM活動(dòng)，包括標(biāo)準(zhǔn)制定、模型建立、設(shè)計(jì)分析等等，都是由四位一體的參與方來合作完成的，并不是由單獨(dú)的某一設(shè)計(jì)方或某一施工方完成，而是由這個(gè)團(tuán)隊(duì)當(dāng)中所有的相關(guān)方共同完成?！鼻窨鼘幗忉尩?。

在項(xiàng)目規(guī)劃過程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了很多BIM軟件。在BIM 應(yīng)用過程中，有一個(gè)基本的策略，就是盡可能多的了解、運(yùn)用、熟悉各種BIM 軟件，通過使用和比較，為下一步推動(dòng)“中國(guó)建筑”的 BIM 應(yīng)用水平作出有益的嘗試。

在BIM基本應(yīng)用方面，該項(xiàng)目完成了整個(gè)實(shí)驗(yàn)樓的風(fēng)環(huán)境和光環(huán)境的模擬；利用 Ecotect軟件，對(duì)大廳進(jìn)行采光分析，無天窗時(shí)，平均采光系數(shù)為60.33%，添加天窗之后，平均采光系數(shù)為90.35%。實(shí)驗(yàn)樓項(xiàng)目基本完成了所有專業(yè)的深化設(shè)計(jì)，包括鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電專業(yè)、玻璃幕墻以及清水混凝土掛板。此外，還完成了整個(gè)項(xiàng)目的施工模擬，包括施工的平面布置模擬，組織方案模擬和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)模擬等。

在整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)和施工過程當(dāng)中，也應(yīng)用到一些中建自己的技術(shù)。一是大體積混凝土測(cè)溫監(jiān)測(cè)，根據(jù)溫度曲線變化幅度，隨時(shí)采取措施，對(duì)溫差大的部位進(jìn)行重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)；二是模板支撐體系變形監(jiān)測(cè)，采用了中建技術(shù)中心智能所研發(fā)的JCQ-503 E 進(jìn)行遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。同時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于和清華大學(xué)的合作，完成了4D的模擬，將 Revit模型、項(xiàng)目進(jìn)度圖表導(dǎo)入管理系統(tǒng)并關(guān)聯(lián)，當(dāng)某一任務(wù)延誤后，4D系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析后續(xù)任務(wù)是否受到影響，提醒管理者有針對(duì)性地管控進(jìn)度，保證工期。

技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

在實(shí)驗(yàn)樓項(xiàng)目中，充分發(fā)揮了從投資、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維全過程，中建“四位一體”的優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)與施工聯(lián)合建模，充分考慮了施工對(duì)設(shè)計(jì)BIM模型的合理需求，解決了BIM模型的銜接問題，實(shí)現(xiàn)了BIM模型數(shù)據(jù)在全過程的無損傳遞。在不影響設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量的情況下，盡可能的滿足施工需求，這樣在設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上，可以快速的擴(kuò)展施工信息。

在項(xiàng)目施工過程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也嘗試著將精益建造理念融入到項(xiàng)目中。實(shí)際上，精益建造本身并不是一個(gè)新的概念，但是由于BIM技術(shù)的介入，給它帶來了新的活力。中建通過集成BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)等技術(shù)與高端BIM設(shè)備，一方面，將BIM模型帶到工地，指導(dǎo)施工；另外一方面，再把施工過程的數(shù)據(jù)返回到模型，不斷的修正、完善BIM模型；最終實(shí)現(xiàn)施工過程的數(shù)字化、智能化建造。

據(jù)邱奎寧介紹，BIM技術(shù)在裝修階段的應(yīng)用，還處于一個(gè)初級(jí)階段，因?yàn)闊o論從軟件支持上，還是從應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)上目前都比較欠缺。在這個(gè)項(xiàng)目當(dāng)中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了兩套裝修的BIM應(yīng)用方案。在實(shí)驗(yàn)樓當(dāng)中，挑選出幾個(gè)最短的空間，例如項(xiàng)目的會(huì)議室、大廳、走廊、衛(wèi)生間等等，做了裝飾的BIM技術(shù)應(yīng)用。

2014年6月，中建技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)樓已經(jīng)落成。眼下，中建正在積極展開運(yùn)維階段的BIM技術(shù)應(yīng)用，包括給水設(shè)備應(yīng)急維護(hù)；消防設(shè)備應(yīng)急維護(hù)；空調(diào)設(shè)備應(yīng)急維護(hù)；實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)急維護(hù)；能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等，也包括未來實(shí)驗(yàn)樓當(dāng)中大型試驗(yàn)設(shè)備的一些應(yīng)急管理。