承上启下:BIM从设计到施工的流转

策划|贺灵童  上海鲁班企业管理咨询有限公司  分析员

前阶段BIM应用主要体现在设计阶段,并逐渐向施工阶段延伸。设计阶段BIM中的信息该如何有效地补充施工企业利用?施工企业利用设计BIM需要做哪些工作?

  从技术手段向管理理念转化

  于晓明 上海市安装工程有限公司设计总监

施工阶段有效利用设计前期的BIM成果,施工企业甚至行业要想进一步推动BIM发展和普及,必须要解决三大问题:

BIM技术贴近实际的问题。就是要把飘在天上、好看精彩的BIM技术落到实处,实现技术落地,指导现场的施工。这需要好的BIM软件商、BIM咨询团队的成长与配合。

人才培养和团队建设问题。现在施工企业运行BIM技术遇到的一大难题就是人才的引进、挖掘与培养。目前BIM领域的专业人才培养速度已经无法跟上BIM发展的步伐。作为企业来说,没有可以操作BIM技术的人才,没有BIM团队的领导核心,BIM技术就很难在企业内推进和发展。

从技术手段向管理理念转化的问题。BIM技术不仅仅是一套软件、一系列的操作流程,它是一个具备管理与协调功能的信息化平台,把所有的数据和资源集中统一到一个界面上,通过计算机的分析与协调,来优化工作内容、细化职责分工,使企业内部原本独立的各部门、各专业团队得到最优的资源配置和最畅通的协调合作,减少信息传递过程中的损失,从而促进企业管理的标准化、信息化发展。同时,BIM技术对企业内控管理有所帮助,更好地改善和规范项目建设过程中的协调配合、工作流程与利益分配。通过信息化的手段与工具,改进传统的工作与管理模式。这方面需要企业领导高层对BIM的正确认识,并从战略高度在企业推行BIM,探索利用BIM管理平台指导企业转型发展。

  BIM从设计到施工的应用快乐

  陈鹏飞 探索建筑负责人

BIM的价值体现在全生命周期行业间的协同,是解决高效率、高质量、管理的最大利润之所在。目前施工单位能从设计的BIM模型中获取大量成果,包括:首先是1)施工图;2)工程量;3)相关施工进度模拟;4)结合云技术,爆炸性量化的可视化设计成果;5)设备选型(以后可能用BIM出施工图,在ipad上会呈现几套方案可来回切换);6)采购;7)运营管理;8)数据供给;9)配件输出;10)云决策。

为有效利用这些成果,施工单位必须有所准备。首先,需要熟悉信息管理的系列流程,并掌握和调整运营管理技术。工程本身的项目管理经验很重要,要能用科学思维方式很好的利用IT技术进行工程推进,核心在于利用IT技术与工程管理有机结合。此外,人才的培养也很关键,BIM技术发展很快,BIM人才缺乏会成为施工企业BIM应用的瓶颈。

施工企业还需要建立自己的核心数据库,包括基础数据和技术层面的数据,这将是未来施工企业的核心竞争力所在。数据库要走向与互联网、云技术的结合,使得项目能实现线上和线下的协同统一,将是项目的最好状态了。

用着BIM,我很开心。

施工需要为设计BIM提要求

  杨远丰  广东省建筑设计研究院  BIM设计研究中心主任

设计BIM与施工BIM有相当大的区别,设计方做BIM主要为设计阶段服务,关注方案比选、方案调整、性能分析、可视化表达,并尤其关注施工图图面表达。施工阶段的BIM则关注BIM模型在施工、运营阶段的深入应用,基本上不涉及图面表达。两者在使用目的、深度要求、软件工具等方面均有不同,导致设计方的BIM模型并不总是可以直接流转到施工阶段,两个阶段的模型衔接确实是值得探讨的课题。

设计BIM模型会根据传统表达习惯,进行一些省略、简化的表达,比如楼梯栏杆往往用单线简化表达,散水等次要构件也常以线条替代模型。

即使是按施工图深度,BIM模型也并不完整,比如墙体、屋顶等构造层次、卫生间沉箱等在模型上不一定完全反映。因为现行制图标准是针对二维CAD绘图与手绘图制定的,行业亟待推出针对BIM模型的制图标准。

设计BIM模型受软件、设计者自身的素质或习惯限制,一些构件建模规则不符合后续应用的要求,比如柱子跨越多个楼层、不同墙体材料没有区分等等,这也需要通过行业标准进行规范。

设计阶段BIM模型的构件分类、命名规则也影响到后期的应用,比如Revit软件里族类型名与参数值是完全脱离的,一个名为“300×600”的梁族完全有可能实际上是400×800,这就要求设计BIM建模人员有一些基本的素养。

算量是施工阶段对BIM模型的一个基本需求,目前多款设计BIM软件仍然难以达到精确算量的要求,需配合专业算量软件进行后期处理。比如墙板梁柱的相互扣减关系,设计阶段不会严格处理,直接列表统计是有偏差的。再比如风管统计,Revit目前无法直接计算风管管件的展开面积,需二次开发解决。这方面的例子很多,如何将BIM模型与算量规则相结合,需要深入的研究。

如何尽量减小两者的落差,顺利推进BIM模型在项目中的应用,需要设计与施工两方面的努力。一方面设计阶段的BIM模型应加快建立科学、规范、具有广泛适应性的模型与制图标准,对模型的深度要求、建模规则、命名规则等作出明确的规定,使设计阶段BIM模型有据可依;另一方面,施工阶段在设计BIM模型的基础上,仍需结合实际需求进行模型的修改与深化,比如根据4D5D施工进度模拟的需求,赋予构件相应施工工期、材料价值等信息;根据设备算量的需求,进行设备、管线的材料分类定义、归集统计的工作;根据精细化管线综合的需求,添加支吊架的建模等等。同时,幕墙、钢结构等专项施工会对BIM模型有更细致的要求。总之,设计BIM打好基础,施工BIM可事半功倍,否则施工阶段调整的工作量会相当大。

  设计到施工,施工的设计!

  杨之楠(@流浪贼)  北京中联环建文建筑设计有限公司  BIM工程师

想要让设计和施工融洽,首先得明晰责、权、利,然后是提高两者之间的信息传递与处理能力,这样才能及时和有效解决问题。设计想要到施工,也意味着必然会有施工的设计。既是相生共荣,就需要竭力互补,随着技术的进步,迟早二者会相溶相合,聚为一体。

·深化的设计

设计与施工的衔接,首先是深化设计。

设计企业送审并修改完,盖好章,已经是“施工图”的蓝图,为什么到了施工阶段还需要“深化”?是设计企业本职的工作未完成?还是施工涉及的“设计”内容,设计企业没作?

核心的分界,还是在设计深度的界定上:究竟怎样的设计成果是合格的?设计成果的交付标准如何?工程之中,设计与施工的交界,如何划分?

虽然大量标准图集的使用,让设计与施工的分工能达成一个比较合理的平衡,但仍旧有更多的内容,从流程上容易出现模糊不清。比如,对于混凝土的选型:设计依据和提出限值要求的,一般力学因素为主(安全性),经济性为辅,关键参数选择过程相对简单;而在施工阶段,作业温度、连续浇筑时长、养护方式、成品混凝土经济因素(不同沙石比、级配,河沙、海沙差距,运输费用,外加剂组合等)……都是影响实际浇筑混凝土参数的因素——资方、总包方、监理方、供货商、实施操作团队等的博弈,以及外部监察、管理机构(比如质监站)要求,都会使得上述内容的确定,可能需要多方认可——而这种妥协性质的“多方认可”,这种多方参与的“施工设计”,能保障其实施后的参数,符合初始设计机构的参数要求么?

除了一目了然的“单向”数据流动之外(个人粗糙的概括:项目目的—设计—施工—管理),项目的全流程中显然是存在“反向”数据流动的。而且,为了满足前流程段确定的标准和达成需求,得有个“校核”才可以。

·交互的方式

设计到施工,丝丝缕缕的联系;而施工的设计,又要倚靠已有的设计成果。

在这过程中,信息渠道的畅通非常重要——而且要能做到有来有往,能过程控制,能便于复查。因现在设计和施工交流多为不同企业之间,比较难纳入一个统一的信息平台下,往往异化出多种形式。

各自QQ传、项目公共邮箱、网盘公共空间、私人或企业FTP、各类第三方文件服务等,都是信息交互的渠道,怎样在效率和投入成本上找到一个平衡,也是需要讨论的事情——尤其,这往往不是一个企业的事情。

·处理的方法

有了良好的信息沟通,还需要有足够效率的信息处理能力。人,在这个时候是主导。计算机说到底还只能是“计算”——最多是计算的规则更复杂,而规则仍旧是人定的。那么反过来考虑,一旦能设定好计算规则,就能把不少繁复的工作扔给更有效率的计算机!

“电算化”的部分,可以对应着各项设计的核心计算,其数据结果往往是保证功能的前提。而保障施工不扭曲或者恶意篡改参数,保障功能、经济价值,还要在较短时间内得到校验结果,高效的电算化是现有唯一解决方法。

计算机也很笨,乃至1+22+1,在其内部运算过程是完全不同的。为了计算机能识别和理解,对同一种计算方式,需要固定的输入格式;同样,一种计算方式,也只能输出有限类型的结果。为了能电算化、能更快的处理,跨越设计和施工的信息,还需要能有适当的格式——显然,这对交互的行为和内容,提出了限制。

  从技术角度看如何使设计到施工的流转更流畅

  蒋恒  合生房地产有限公司  给排水工程师

传统模式下建设工程从设计到施工的流转:设计出平面CAD图纸,施工单位拿到设计图纸后,需要做的工作包括:施工深化图纸,利用现场施工安装经验来弥补图纸的不精确表达,甚至需要设计交底、图纸变更单、技术核定单等。这种传统模式属于劳动力密集、高能耗的工作流程,很大程度上依靠人的因素。设计师需要考虑的信息量相对较少,对于信息的缺失和误传导,弥补方式相对简单;施工方则需要处理大量的信息,包括读取图纸信息,分析可行性,拆算工程量,核定价格等等。对于有经验的施工方很多东西可以预计,如果经验不足,可能出现的情况是施工过程中发现问题再去找设计,施工工期延误也成了情理之中的事情。

采用BIM后设计到施工的流转有何变化?

首先对于设计而言,满足审图要求的平面图纸依然不可或缺,信息化模型作为一个衍生物参与到工作流中。由于模型三维可视化,一些项目施工阶段的问题被提前暴露,提高了设计质量,减少了不必要的损耗。理想情况下对于施工方而言,只需要在模型中添加信息,再借助一些其他的软件就可以实现建筑项目管理的很多功能。但是这个只是一种理想的BIM工作流程,流程中的每个阶段都存在潜在的风险和不确定性。对于设计单位,即使不考虑软硬件投入、人员培训费用,设计的工作量也比传统工作流程有很大增加,然而很多时候设计单位所给出的信息化模型,对于施工单位来说却是不适用,施工单位不是给信息化模型添加信息,而是重新建模,这是一个很大的浪费。那么在BIM应用中,怎么才能使设计和施工的流转更加顺畅呢?这里就从微观角度来看看如何建模才能最大程度上减少后续环节的模型重建工作,确保重要信息不遗失不误传。建筑信息化模型由大量的构件组成,其中一些构件(设备、管件等)的参数属性对于模型在施工和设施管理中的流转是很重要的,需要在材料明细表中体现,而软件默认功能并没有读取时,比较有效的办法是在创建构件时,把这些属性参数作为共享参数创建,有些参数属性是是施工关注的,有些参数属性是设施管理关注的,在设计建模阶段可以不对这些参数赋予数值或字符,但是如果能列出来并进行系统化的参数分类,后续环节只是填入信息,一定会使模型的使用率大大提高。还有传统CAD图中管道采用单线表达,在变径处标明管径,具体采用什么样的管道配件有很多不明确表达,采用三维表达后就需要明确管道配件,例如:弯头、三通、大小头、四通等,以及管道采用何种方式变径(同心、偏心)。建模的精确性直接影响到材料表的统计,管道配件在整个管道造价中所占比例是相当高的,标准管件和非标准管件价格差异巨大。创建模型或为模型添加信息时,需要参照具体的材料信息,这些信息对于施工工程量和造价的计算至关重要。


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