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从BIM技术应用到BIM战略思维试论我国工程咨询行业的创新发展

发表时间:2018-05-08 阅读次数:1185次

上海东方投资监理有限公司?周培康

    提要:BIM技术对工程建设相关行业的影响十分巨大。本文通过介绍BIM技术的原理、特点、价值和发展现状,以工程咨询行业的分支——造价咨询企业管理为例进行分析,探讨了BIM对专业人才培养、企业核心竞争力建设和整个工程咨询行业创新发展的促进作用,前瞻性地提出BIM将颠覆传统的商业模式,对整个行业产生革命性的影响。

    BIM的中文翻译为:“建筑信息模型”(Building Information Modeling,BIM)自2002年提出后,迅速在全球范围内得到工程建设行业的广泛认可,已经被誉为建筑业变革的革命性力量。BIM自美国引入我国后,工程建设各相关行业的BIM热度日益高涨起来。在一些大学和科研院所对BIM做了很多探索以后,设计院、施工单位、工程咨询单位开始对BIM进行了大量有益的尝试。最近几年来,建筑工程的业主对BIM的认知度不断提升,SOHO已将BIM作为未来三大核心竞争力之一,万达提出BIM总发包模式;万科、龙湖等国内大型房地产商都在积极探索应用BIM;上海中心大厦(世界级高楼)、上海迪士尼乐园等大型项目的业主均要求在全生命周期中使用BIM,并写入招标文件和合同中。有些企业将BIM作为技术标的重要亮点。

    目前,大中型设计院基本上都拥有了专门的BIM团队,有较多的BIM实施经验;施工单位起步略晚,但很多大型施工企业已建立了BIM中心,陆续开始实施BIM,并产生了很多成功案例。而纵观整个工程咨询行业,如工程监理企业等,已经陆续开展基于BIM的项目管理实践探索;又如笔者所在的工程造价咨询企业,对BIM的应用进展缓慢,对BIM的认识还比较局限。

1,BIM概述

1.1?BIM定义

简而言之,BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。我们可以把BIM理解为:在规划设计、建造施工、运营维护的整个或者某个阶段中,应用3D、4D或者5D信息技术,进行系统设计、协同施工、虚拟建造、工程量计算、造价管理、设施运维的技术和管理手段。

1.2?BIM的价值及特点

(1)可视化——将建筑业以往在二维施工图纸上用线条表达的构件形成一种三维的立体实物图形展示出项目设计、建造、运营过程中的所有讨论、沟通、计算、决策都是在可视化的状态下进行。

(2)数字化——将工程项目信息化,从而实现项目管理过程中海量数据的有效存储、快速准确计算和分析,建筑业管理主要依靠经验、依靠个人能力的管理现状将得到改观。

(3)协同化——将改变传统低价值、点对点的协同模式,形成一对多的基于BIM的新协同模式,即实时、准确、跨区域、信息完整的协同,将大幅提升项目协同效率,降低错误率。

(4)可模拟一一不仅可以建立虚拟的建筑物模型,还可以模拟整个建造过程。在设计阶段进行3D模拟,在施工阶段进行4D模拟(将项目的时间进度附加在3D模型上),在造价管理时还可进行5D模拟(将项目的造价控制附加在4D模型上)。

(5)可优化一一在BIM模型丰富的参数化特性基础上,可以更好地进行工程优化工作。在项目全生命周期中,BIM模型不是静止的,而是动态的。事实上,整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程。

1.3?BIM发展现状

工程管理信息化是当今工程管理发展的方向,目前BIM技术在我国的建设领域应用日益广泛。2016年12月,住房与城乡建设部批准《建筑信息模型应用统一标准》为国家标准,编号为GB/T51212-2016,自2017年7月1日起实施。该《标准》充分考虑了我国国情和工程建设行业现阶段特点,创新性地提出了我国建筑信息模型(BIM)应用的一种实践方法(P-BIM),内容科学合理,具有基础性和开创性,对促进我国建筑信息模型应用和发展具有重要指导作用。

2015年11月,交通运输部印发的《交通运输重大技术方向和技术政策》(交科技发L20】副163号)中,建筑信息模型(BIM)技术位列十大技术之首。央企航母——“中国交建”认为BIM的引入与应用将是“中国交建”设理念的重大变革,是供给侧改革的具体落实,是提高核心竞争力的关键,与打造“五商中交”、“全面建成世界一流企业”的战略目标相一致。

具体来说,BIM技术的应用,将有效提升交通运输信息化智能化水平加快实现交通基础设施工程的"规划、设计、制造、施工、运营、维护"全生命期的数字化、智能化建设和管理,提升工程品质和安全性,促进建设、养护、管理和运输服务协调发展,驱动交通行业产业转型和升级,提升企业核心竞争力,践行"走出去和“一带一路”战略。“中国交建”这样总结:谁掌握BIM,谁将赢得未来。

根据铁路工程建设信息化总体方案的部署,BIM是实现铁路工程建设信息化的主要技术发展方向。为此,中国铁路总公司很早就启动了BIM技术在铁路工程上的应用研究。早在2010年10月,铁总就组建了涵盖铁路工程、城市轨道、公路工程领域全部专业的三维设计总体组,全面开展涉及铁路工程、城市轨道、公路工程的三维设计研究。2013年12月,中国铁路BIM联盟在北京正式成立。2014年3月,中国中铁股份有限公司BIM技术应用研发中心成立。2014年铁路BIM联盟己全面启动中国铁路BIM标准体系的研究工作,己发布《铁路工程信息模型分类和编码标准》等一系列行业标准。

上海是全国最早应用BIM技术的城市之一,经过多年的发展,BIM技术取得了长足的进步。上海的应用政策和市场环境逐步完善,行业响应度不断上升,BIM技术应用不断扩大和深入,上海市BIM技术应用和管理水平处于全国前列。2015年5月,上海市城乡建设和管理委员会发布了《上海市建筑信息模型技术应用指南(2015版)》,这是上海市BIM标准和规范体系建设的阶段成果,主要针对建设工程设计、施工、运营全生命期的23项BIM技术基本应用,描迷了每项应用的目的和意义、数据准备、操作流程以及效果等内容。

2015年7月上海市发布《上海市推进建筑信息模型技术应用三年行动计划(2015至2017)》,通过三年分阶段、分步骤推进建筑信息模型技术应用,建立符合上海市实际的BIM技术应用配套政策、标准规范和应用环境,构建基于BIM技术的政府监管模式,提出到2017年在一定规模的工程建设中全面应用BIM技术。

根据上海市开展的BIM技术应用项目普查及调研,截至2015年底上海市采用BIM技术的项目为162个,项目总投资达到3108.16亿元。其中,在建项目117个,总投资额2321.28亿元,已建项目15个,总投资额61.04亿元待建项目30个,总投资额725.84亿元。其中房屋建筑类项目2024.08万平方米,总投资额2084.63亿元轨道交通类项目总里程190公里,梁类项目总里程43公里,设施类项目总投资151.78亿元。

目前,上海市BIM技术除了在居住建筑(包括经济适用房、配套商品房、公租/廉租房、普通商品房、商住别墅和酒店式公寓)和商用建筑(包括宾馆酒店和商业)中应用外,基础设施、医疗卫生、文教、养老及工业建筑等项目成为BIM技术应用重点领域。

2?基于BIM的工程造价管理

下面,以笔者所处的工程咨询行业的分支——造价咨询为例,论述BIM应用对行业创新发展的巨大影响。

2.1?当前工程造价管理的困境

(1)造价数据分析功能弱。目前的造价管理只能分析一维清单的总量级数据不能满足按空间维度(按施工区域、按楼层、按构件)分析,更不能实现基于时间维度的分析,远达不到项目管理的需求。

(2)全过程管理进展不快。工程造价管理工作己逐渐渗透到工程建设的全过程之中,造价专业人员在决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段、竣工结算阶段都要发挥不同作用。如今的造价管理工作不仅仅是传统的算量和计价。

(3)项目群管理能力不强。一个大型复杂工程由众多单体工程组成,一家造价咨询企业也必定同时在为不同类型不同项目的业主提供服务。目前而言,我们的造价咨询行业基于项目群管理的企业各部门协同仍处于初级阶段。

(4)数据积累和共享困难。造价咨询是典型的大数据行业,但众多的积累还只是在专业人员的脑子里,没有形成系统的数据库。资深专业人员所获得的数据也没有办法共享给企业内部其他人员。

(5)企业核心竞争力薄弱。当前造价咨询企业的服务依然局限在事前的招投标和事后的结算审核阶段,造价管理的精细化和全过程管理的技术支撑仍不够,造价咨询企业的项目群管理能力和数据库建设已大大落后于时代的需要,企业核心竞争力建设亟需加强。

2.2?基于BIM造价管理的优势

造价管理一直以来都是项目管理的难点之一。BIM在提升工程造价管理水平,提高工程造价管理效率,实现工程造价乃至整个工程生命周期信息化的过程中,都具有无可比拟的优势。

(1)提高工程量计算的效率和准确性。基于BIM的自动化算量方法将造价专业人员从繁琐的计算工作中解放出来,极大提高工作效率,同时可以使工程量计算摆脱人为因素影响,得到更加客观准确的数据。

(2)强化设计阶段的成本控制力度。工程量计算效率的提高将有利于实施限额设计。同时,基于BIM的碰撞检查技术可以更好地应对设计变更,使造价管理改变以往在设计阶段使用的粗放管理、模糊管理的方法,强化前期设计阶段的成本控制力度。

(3)提高工程造价分析能力。传统的造价管理中,造价分析一般是通过多算对比来发现问题、分析问题、纠正问题并降低工程费用。多算对比通常从时间、工序、空间三个维度进行分析对比,但由于技术手段原因,实际工程中只能

进行单一维度的对比,可能发现不了所有问题。BIM模型丰富的参数信息和多维度的业务信息能够辅助不同阶段和不同业务的成本分析和控制,从最开始就对模型、造价、流水段、工序和时间等不同维度信息进行关联和绑定,能够以最少的时间随时实现任意维度的统计、分析和决策。

(4)真正实现造价全过程管理。BIM从三维模型的创建到与成本、进度集成的5D模型,再发展到nD模型的管理,整个BIM模型集3D立体模型、施工组织万案、成本造价等全部工程信息和业务信息于一体,支撑包括投资估算、设计概算、施工图预算、招投标、进度款结算、工程签证、竣工结算和造价评估等不同阶段的造价管理工作。通过BIM可以方便地实现多次定价,在项目各阶段实现估算价、概算价。投标价、合同价、结算价的快速计算。

3?基于BIM的企业核心竞争力

3.1?企业数据库建设

一个工程项目,哪怕是简单的工程,要实现真正的精细化管理,都会有海量的数据产生,都需要计算、处理、共享和应用。掌握新3昆能力强的造价咨询企业,具有极大的竞争优势,并形成核心竞争力。

BIM技术将整个工程全生命周期的所有信息和数据,创建成一个多维度结构化的数据库。

这些数据,几乎可以实现实时化,表数据和图形数据共享,对项目全过程精细化管理的数据支撑得以完全解决。基于此,企业数据库建设成为可能。基于BIM的企业数据库,可实现BIM模型数据、工程量数据、人材机价格数据、定额消耗量数据的集中管理和调用。

3.2?BIM提升服务水准

近10年,造价咨询行业发生了深刻的变化。我国的基本建设投资增长速度开始降低,整个行业的发展速度不断减缓。以笔者所在的企业为例,造价专业人员的平均年龄比十年前约降低了8.5岁,平均每个造价专业人员的工作量比10年前大大增加。如不能跟上行业的发展,因时间效率、准确性及工作强度过大等原因,不少造价专业人员将可能被残酷地淘汰。

有统计数据表明:一根用平法标注的普通三跨连续梁,让专业人员手工计算钢筋,在20分钟内能够计算出结果的只有15%。与严格按平法图集要求的方法计算出的正确结果

相比较,正确率不到2%。然而在使用软件比较熟练的专业人员中,用软件在1分钟内能够计算出结果的为87%。

造价管理是项目管理的核心。未来应用基于BIM的造价软件,一万平方米的工程,一到两名造价专业人员在一天内计算出准确完整的工程量将不再稀奇。充分运用BIM技术,

可以明显降低造价咨询企业的成本。MM技术的能力和价值之高,相对以往的项目管理技术手段,是前所未有的。

3.3?培养BIM精英人才

不可否认,现阶段造价从业人员普遍存在专业知识面窄、素质偏低、思想固化、年龄老化等问题,业务水平同时代需求相比存在差距。BIM在造价管理中的应用能否成功,相关

的软件开发是基础,配套的专业人员、管理制度、应用流程都是关键,而关键中的关键,是培养一批具有BIM意识、BIM知识的精英人才。

所谓精英人才是指具有工程管理理论知识与操作实务、综合能力强、有创新精神的人。创新是世界性的价值观,创新精神是永恒的。BIM技术的发展必然带来项目建设方式和成本管理模式的革命性变化。唯有这样的精英人才,才能迅速适应变化、善于控制工程造价、降低工程成本、提增经济效益,才是造价咨询企业未来发展和振兴的必备人才。

4?工程咨询行业的创新发展之路

4.1?实施BIM的阻力

目前大多数企业对BIM培圳的认知还处在个别岗位的效率工具上,而非产业革命性的技术手段。BIM技术对工程咨询行业的革命性价值远未体现,除了BIM精英人才缺乏外,还有以下几点原因:

(1)基于BIM技术的应用系统和应用软件并不十分完善,且购买和服务成本比较高。

(2)上下游BIM数据未能有效联动。软件开发商、设计院、施工单位、工程咨询单位的BIM数据没有联动起来。

(3)传统的商业思维和模式,使部分工程咨询企业不太愿意接受BIM。

这其中的第(3)点,是问题的核心,是BIM在造价咨询行业中进展迟缓的主要原因。

4.2?BIM促进企业创新发展

以造价咨询行业为例BIM技术的应用,能使工作效率、质量更高,使工作成果可存储、可搜索、可计算分析,将为造价工程师节省更多的时间和精力用于更有价值的工作,如询价、评估风险、合同管理、方案优化、价值工程等。基于BIM的管理模式将改变目前造价咨询企业的传统作业方式,将突破以往传统技术手段的瓶颈,从而带来项目管理革命。BIM将促使造价咨询行业向现代高端服务行业创新发展,未来成功的商业模式将是来自于造价咨询企业提供的信息化、精细化和全过程管理服务为业主带来的增值。

4.3?BIM是企业核心战略

当BIM成为工程建设行业发展的大趋势,我们就不能仅仅只把BIM看作是前沿性的技术,而应该把BIM上升为企业核心战略。BIM技术将信息化带入建筑业,有效的避免数据流失和信息交流的障碍,有助于在各类建设项目中进行全过程管理。尤其是,在BIM模型中,工程实体的一切都变得透明。这改变了项目参建方的决策方式,督促其不断提高管理水平,向精细化管理要效益,而不是如同过去那样靠信息不对称来谋私利。BIM技术的发展,以往工程建设的“灰色地带”将被压缩殆尽,许多商业规则和盈利模式将被改写。这是最重要的,BIM技术改变了我们的观念。

结语

    BIM的革命性,不仅仅是技术手段的革命,更是思想理念的革命和商业模式的革命。在可以预见的未来,BIM技爿将成为推动整个工程咨询行业创新发展的巨大力量。让我有积极应变,调整思路,改变战略,做好技术和人才的储备,方能在这个剧烈的变革时代引领企业创新发展,弯道超车,立于不败之地!

    作者简介周培康,男,教授级高级工程师,上海东方投资监理有限公司董事、总经理,中国科技咨询协会副会长

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