【H+A三人谈·BIM】“BIM2.0时代到来”——高承勇X于晓明X李邵建

 

随着国内建筑设计领域的发展,BIM已经初步应用于建筑工程行业并彰显了其巨大的商业价值。国内不少具有前瞻性与战略眼光的设计及施工企业开始思考如何应用BIM技术来提升项目管理水平与企业核心竞争力。H+A特邀此领域三位专家,为您解读。...

随着国内建筑设计领域的发展,BIM已经初步应用于建筑工程行业并彰显了其巨大的商业价值,但对于目前BIM的应用现状,还是存在很大的局限性,对BIM引领的建筑工程领域的革命所应创造的经济效益和社会效益只是冰山一角。 近十年来,建筑信息模型技术在美国、日本、香港等国家和地区的建筑工程领域取得了大量的应用成果。国内不少具有前瞻性与战略眼光的设计及施工企业开始思考如何应用BIM技术来提升项目管理水平与企业核心竞争力。BIM技术1.0发展阶段关注每个单独技术环节,BIM2.0将在此应用基础上,进入更广泛的全生命周期和全真运用,发展宽度需要进一步拓宽。

《H+A华建筑》特别邀请设计、施工和软件领域的三位专家,从内涵、观念、技术、实践等多角度,共话”BIM信息技术“未来。



大数据之“下”
人类社会的每一次进步,都是由新技术引发新一轮产业革命。今天,“大数据”一词正越来越多地被提及,人们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据。随着经济社会的发展,大数据可能带来的深刻影响和巨大价值日益被认识,而在大数据带来的信息风暴,也正全方位地改变着我们的生活、工作和思维

H+A:在当今这个大数据时代,它的时代特征是什么?

高承勇(以下简称“高”):通过新一代信息技术对海量数据信息进行有效管理,并进一步挖掘数据的价值,通过对这些数据价值的再利用使之上升到“智慧”层面并快速回馈我们的工作和生活,推进我们社会经济和人的发展,这个就是所谓的大数据时代的特征吧。

于晓明(以下简称“于”):一般而言,大数据具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型、极富价值以及真实性等特征,是重要的信息资产,我们施工行业的大数据时代,实际上也是刚刚开始,它的数据积累还不充分,只是先提出一个理念,是一个未来发展的趋势。在目前阶段,首先是宣传一个理念,未来大数据能够带来什么。但现实是什么呢?建筑行业大数据的积累是远远不够的,目前还是一个基础建设阶段和推广阶段,很多人还没有接受推广的理念。一些一流的企业已经开始设立信息部来接受这个理念,逐渐把数据开始沉淀下来,但数据如何沉淀、如果归类,这些工作还有待于加强,但至少它已经有了这个理念,已经在做基本准备工作,这就是对先进技术的敏感性。还有很多的二三流企业,对它而言还处在推广阶段,所以说整个行业里面的发展水平还是参差不齐的。

李邵建(以下简称“李”):我觉得这是一个正在探讨且在不断演进的话题,还没有终极答案。我们以前整个工程建设行业产生的很多信息都是割裂的,彼此并不关联。大数据时代,有了BIM以后,从对模型的关注到信息的关注,再把BIM技术作为一个综合的系统,和其他相应的技术结合起来,我们发现在BIM平台之上产生了大量的数据,这些数据可以是结构化的,也可以是非结构化的。在这个时代,无论是从我们交付服务的方式,还是未来客户提出需求的内容,或我们自己的生产方式和交付的产品都发生了根本性的变化。从数据库到数据仓库,我们遇到了前所未有的爆炸式的数字化的信息,而这些信息如何去运用,或者该用什么方式去运用?那么如何将这些数据运用到我们工程建设行业的全生命周期?对整个工程建设行业而言,都需要重新来思考。

另外,以前我们的工程项目基本还是一个比较独立的资产单元,比如我们建完了路就结束了,交通系统是交给交通管理部门去做的。将来可能在我们设计阶段就可以把这些系统联合在一起,同时在最后交付运营阶段,继续让它扮演一个角色。同时,它还是一个线性演进的过程,随着时间的推移,这个项目可以改建、扩建、添加功能……这些都会带来很多方面的变化,所以这是非常宏大的一个话题,又落在很多具体的技术应用点上。这些如果我们有一个大的视野,在具体价值点的挖掘和现在的大数据时代有了更好的结合点,才更能知道这些信息技术对工程建设行业的创新意味着什么。

H+A:在这样的时代,最需要解决的问题是什么?

高:这有三个主要层面,第一是如何积累数据;第二是如何管理数据;第三是如何去挖掘数据的价值。现在是信息爆炸时代,迫切需要对信息进行有序的管理,因为将来数据肯定会越来越多,但很多都是无序的,如何把它们相互之间的关系有效构筑起来,这是大数据时代的关键。

李:最急需要解决的还是观念创新的问题。我们这个行业是非常传统的行业,我们的传统源于我们认为这个行业就该是这样的,所以我们基本上是被动的运用技术,我们不太会去创造性地运用新的信息化技术,把信息化技术变成我们这个行业的驱动力。目前我觉得我们行业都还是处在逐渐转变的阶段,所以我认为技术应用点如何和宏大的命题结合在一起?我觉得现在是片断式的,当然最迫切的是要转变观念。

H+A:要去观念创新,那对我们建筑工程领域而言,在面对机遇的同时也会有不少挑战。

于:大数据的好处我们现在还未品尝过,只能说在学习的过程中发现确实未来这些数据可以给我们带来很多的好处,比如说工程造价的分析,现在每次拿到一个标书投标,要根据投资去算,算好以后再去套价格,未来如果有了大数据,就变成同类型项目的某些数据可以自动分析出来,具体到它的造价在哪个范围。今后一旦有了这种数据统计,不管是业主还是施工企业,大家都可以大幅提升效率。

以前有人问我:“做BIM到底能产生多少价值,BIM是一个能量化的东西吗?”我说:“我没有量化过,但是我可以告诉你,嘀嘀打车软件也是先烧几个亿,才逐渐广为接受应用,使移动互联网改变了大家的出行方式。”所以信息化的东西,前面就是一个数据积累的过程,在这个积累的过程中,肯定是要投入的,你想一下子获取,不可能。你走不走?你不走就落后了,你走可能还有未来。所以对于我们企业来说,这种东西还是非常有价值的。

李:当然,它涉及多元视角,有作为主管部门的政府、有作为服务提供者的我们,还有作为最终产品的消费者或运营管理者。总的来说,我觉得我们还是一个比较低效的行业。如果我们能够在所谓的大数据时代,把真正的大数据进行合理的创建,同时合理的挖掘、整合,基于这个再来重新定义我们的不同环节或者利益相关者的协同流程、沟通流程,这在很大程度上能够改变目前我们所面临的一些挑战或者多年无法解决的问题
工具之“变”
BIM正在引发建筑行业一次史无前例的彻底变革,它实现了建筑行业从二维绘图向三维绘图的转变,在为中国的建筑行业和相关企业带来巨大的价值的同时,也将成为提升企业核心竞争力的有力工具。

H+A:信息化工具可能国外走得更前面一点,在我们国内或者从全球视野来看,信息化工具在工程领域分几个阶段发展而来?

高:在我们建筑工程领域,计算机作为生产工具的应用可分为两个主要阶段:第一阶段是把它当成一种画图工具,我们把它叫作CAD,20世纪90年代由国家推动了“甩图板”工程,建筑工程行业普遍进入CAD应用时代,实现了建筑业的“第一次信息技术革命”。十年前我们又发展了基于CAD技术的协同设计应用,实现了多专业、跨组织的高度协作。最近五年,随着互联网技术的发展,我们又发展了基于互联网的电子交付应用,也称为“蓝转白”,要逐渐实现“甩图纸”。近年来随着新一代信息技术发展,我们这个行业开始重点研究和应用BIM技术,计算机的工具应用由CAD时代进入BIM时代,可以说BIM是工程技术和工程管理的深度融合。从技术层面来说,它能更好地解决工程项目中设计、施工的很多技术难题,通过计算机的预先模拟,实现虚拟设计和虚拟建造,从而将设计和施工中可能存在的问题提前发现出来,避免返工和浪费;从管理层面来说,BIM可以发挥信息化管理技术特点,与工程管理思想相结合,创新工程项目管理模式,使我们的产业链更加有序和高效。

李:无论是哪个时代,首先是工具的应用。国外跟国内相比有一些差异化的地方,就是国外的理论研究是跟工具的发展和实践应用几乎是同步发展的,而且是交互印证、交互影响的,有时候工具能够发展得更快一点,把某一个性能提升到某一个极限,有时理论研究基于工具的发展又迈前一步,进一步预见未来,反过来带动工具的研发再加上实践的应用,这种交互应用做得比我们要更完整。

具体而言,我觉得比较划时代的变化首先是20世纪60年代到80年代的工作站时代,工作站时代已经开始产生了很多设计的软件,这些高性能、高效率是基于这些计算工具产生的。20世纪80年代有一个划时代的变化,就是PC时代的来临,这意味着这种工具可以被普及和被普遍应用。到20世纪90年代末到21世纪初,我们进入互联网时代,有很多的工具是基于互联网的,这个时候开始发现我们可以进行更多的协同。从2010年开始进入所谓的云计算时代同时又是移动互联网的快速发展的时代,移动互联网跟云计算的结合很大程度上是看到这种工具可以让更多的人介入,让更多的人访问数据,基于不同的方式进行协同,同时有无线计算能力。而现在所谓大数据时代就是万物互联时代,我觉得是刚刚开始。虽然每一个阶段都是跳跃式的发展,但它还是有完整性和一定传承性的。

H+A:看看我们自己的坐标吧,目前信息化工具在我国工程领域发展到什么程度?与发达国家相比如何?

高:工程建设是相对传统的行业,其技术和管理水平的提高依赖于信息化与建筑业的相互融合,也称为“两化融合”。近十几年我国建筑业的投资总量位居世界前列,但总体仍处于粗放型的发展阶段,“两化融合”程度还处于初级阶段。我们应该通过信息化手段去改善这种现状,至少要将它的融合度进一步提升。国外也在这方面做了些改变,比如说在美国,它的工程建设强调集成项目交付(IPD)的模式,这种模式能把割裂的环节更好、更紧密地联系在一起,使业主单位、设计单位、施工单位一起坐下来围绕工程的需求展开相应的工作,成为一个共同体,利用BIM开展虚拟设计和虚拟建造,从而降低工程返工浪费,并缩短工程建设周期。

我们国家工程建设产业链环节还是相对割裂的,当然,我们也在致力改变,比如用工程总承包模式来推动产业链融合。我们也主编了上海市的BIM应用标准,这个标准是针对全过程的,有望采用BIM为手段加强产业链的集成和融合,提高建筑业的生产效率。

于:我们一直强调要把BIM落到实处。我们施工企业有八大员,什么时候八大员自己掌握了BIM操作,那么BIM的应用点才算真正落地。BIM目前还是在一个示范推广阶段,真正要在面上将BIM推广出来,那就看在施工企业中是谁在用,未来施工企业层面的BIM机构是起引领和指导作用,是一个研发的机构,而不是一个操作机构。我们现在很多企业有BIM中心、BIM工作室……都是自己在操作,那这个覆盖面还是有限的。

李:在我们工程领域应该是初步进入了优化时代,也就是说BIM1.0的时代,我们要去具备建模能力。基于三维的模型,里面产生的建筑属性、信息进行相应的分析、模拟和优化,这是我们现在初步进入的时代。再往前,我们有高度,但宽度不够。像上海中心、迪士尼这些项目都已经非常领先了,但我们在普及度、人才培养、利用这些技术产生价值点等方面还有很多工作要做。

国外BIM已经非常普及了,但细分领域的发展程度也不一样。比如,建筑设计、结构设计使用率非常高,但在机电、暖通设备设计还是有相当大的差距的。而施工领域,现在发展的速度是非常快的,普及的速度已经开始超过设计。在我们国内施工领域的普及速度也是非常快的,当然与国外还是有很大的差距,我们现在还比较关注在施工深化设计、业主投标这些方面,如果能从施工准备阶段一直到施工现场管理阶段,就意味着又跨过了一个应用的鸿沟。当然,我们比较希望政府主管部门能够出台一些新的措施来推动BIM。基本上,我们在BIM推广的路径上和发达国家几乎完全一致,国外也是政府主导。

H+A:现在对于我们行业来说,这个BIM运用到什么样的程度呢?

高:说到BIM的应用,在国内其实已经应用很多年了,尤其是在2015年得到比较大的发展,主要有这几个特点:

是应用范围从点到面的发展,从以往几年的设计环节、施工环节和项目管理环节逐步向运维环节发展。在设计环节我们比较多地运用BIM技术来解决复杂造型、复杂功能关系、复杂性能要求的一些建筑设计;施工环节也运用BIM技术来解决关系复杂的施工工艺和有效地施工组织,通过数字模拟的方式来进行虚拟施工和精确算量,以此来有效地控制建设成本;在运维阶段进行了探索性的应用,通过模型积累的数据,能否用到将来建筑的运维,从而发挥作用,这就是从点上的运用逐步到面上运用的深入。

是应用深度由浅入深,我们对BIM逐渐由可视化主导的模型应用深入走向项目管理乃至数据管理,通过编制一些标准来实现BIM在数据、协同、模型等层面规范化应用。

是应用主导方权责逐渐明晰,早年BIM的应用是以设计为主导的或者以一些施工企业为主导的,主要是解决设计和施工中突出问题的应用,逐步转向由业主、建设单位主导的BIM应用,这也是比较明显的转变。

于:以我们上海建工集团为例, BIM已经在设计板块、施工板块和运营维护板块运用,但运营维护板块还处在萌芽阶段。集团下面的子公司很多,大家对BIM的理解能力和层次都不一样,为此,我们建立了上海建工BIM发展联盟,以此做一个资源共享、技术交流和培训服务的标准化平台。我们希望能通过联盟平台,把标准确定好,今后子集团就按照标准来实现BIM标准化作业。

至于在BIM这一块,相比于国外施工单位,我觉得从每年国内各种大赛的量来看,我们并不比他们落后。甚至可以说很多方面已经领先。我们有大量项目可以实施验证,人家没有这种机会。但是在一线的操作层面上,操作人员的差距还是蛮大的。在国内好像做了BIM是件光荣的事,但国外是一个基本的要求,在这个岗位上,就必须掌握这个技术,落地应用理念已深入精髓。现在的差距,是我们在操作层面上的操作人员理念和运用实效的差异。

H+A:有什么印象特别深刻的具体案例可以谈谈吗?

高:近年来现代集团BIM应用的案例较多,参与全国BIM大赛获奖项目也在国内名列前面,包括上海后世博基地、南京禄口机场、长沙冰雪世界等100余项。其中2015年实施的瑞金医院质子诊疗中心是一个项目全过程应用BIM技术的典型案例,同时也是上海市推进BIM应用的一个试点项目。这个项目中我们采用BIM进行协同设计,并为业主方提供了多参与方协同工作的BIM数据管理云平台,通过BIM加强了设计方与其他参建单位的协同工作。这个项目是医院项目,参与方很多,由于质子诊疗设备是高端装备,对建筑空间有较高要求,我们就运用我们搭建的BIM虚拟工作平台进行协同工作,大家都在这个平台上进行工作,采用该平台进行施工阶段的配合工作,确保了工程项目高质量完成。

于:对我们来说,无疑上海中心和迪士尼是最具代表性的案例。其实上海中心当时在做的时候,整个行业对BIM还是比较“朦胧”的,很多人还是持有怀疑的态度。在这种情况下,我们义无反顾地配合业主全方位“杀”了进去,最后取得了满意的成果。BIM到最后也成为上海中心施工的一个亮点。其实,整个上海中心的建设过程,就是中国施工企业对BIM认知的转变过程,它正好在这个时间段上。第二个就是迪士尼,是让我们将BIM深入细化上台阶的运用,迪士尼运用的深度要比上海中心高得多,因为迪士尼公司对我们有明确的合同要求,把所有的线管、末端全部综合进去,相对来说模型的精细程度比较高。其实我觉得迪士尼项目是我们最好的一个借鉴。它把模型作为一个工程信息载体,不管所有的成果交付,都是先有模型再有图纸,所有的方案讨论都是基于模型的三维可视化,有力提升方案的可靠性和工作效率。

李:我认为迪士尼和上海中心两个项目到目前为止还是最典型的应用,迪士尼像一个项目群体,也是代表国外项目的一个典型案例上海中心是一个单体的项目,但又是业主驱动的项目,它的建成基本完美诠释了在BIM1.0时代的应用。
未来之“势”
BIM技术无疑已成为未来的发展趋势,BIM带来的不仅是技术冲击,也是对行业传统的冲击,正处于技术变革期的中国建筑行业该如何正确应对?

H+A:BIM技术发展未来是怎样的?还有哪些领域会进一步发展?

于:我觉得未来施工企业BIM应用的突破方向,一个是工业化建造,建筑业改革在“十三五”课题中有三个子课题:绿色建筑、BIM应用和工业化建造。我认为这三个是一体的,绿色建筑是目的,工业化建造是手段,BIM是载体、平台。施工企业未来转型发展,就是工业化建造,这是它的出路,所有的东西都是围绕这一点展开的,如果说还是停留在传统的施工模式上,随着劳动力成本的上升、农民工的减少,我们的传统技术手段将会越来越吃不开,而且越没有效益、越是不敢动、越是会被其他东西颠覆。所以说工业化建造是未来一个出路,我们BIM今后在施工环节的落地,主要是围绕在这一块,手段上必须要改变。

第二,BIM是提升我们管理能力的一个很好的手段。看看建筑垃圾,要从工地上运出去多少?其实运出去的都是花钱买来的东西。这种粗犷的管理,在建筑业是非常明显的,未来在精细化管理上,BIM给我们创造了条件。

第三,随着BIM运用的深入和数据采集的积累以及技术手段发展,未来可能五到十年以后会产生大数据分析,那个时候BIM价值又到了一个新的台阶。未来肯定是大数据帮我们做分析,当然这是建立在我们这几年踏踏实实把BIM信息的数据输入积累下来,做到人人都是数据库,人人都是数据源,未来才会有大数据的落地应用。

李:我前面说过,我们现在正处在BIM1.0阶段,BIM2.0还没到,但未来肯定能到这个阶段。1.0阶段我认为主要关注在模型,所以会有优化;2.0阶段关注的是信息的应用,同时和新的信息化技术的结合,关注成果。

H+A:能描绘一下您眼中的BIM技术的发展图景么?

高:其实BIM的核心是数据,BIM的关键是协同。通过BIM的应用,基于模型我们可以进行有效的整合产业的各个环节,使得协同度大大提高;另外通过模型的应用,我们可以积累大量的数据。通过协同,使得我们产业的劳动生产率大大提高。

BIM技术对行业的应用可能有这几个方面:一是改变设计方式,BIM技术可以实现参数化、可视化、装配式的设计,大大提高设计效率和质量;二是改变项目管理方式,通过以BIM模型为中心的信息化协作方式,工程项目参与方的管理效率会提升;三是促进建设思维的转变,设计与施工过程中要面向后期长期运维思考,因为从BIM的本意来讲,希望能在全生命周期都能发挥数据的价值;四是促进工程行业新业态的产生,促使传统产业走向互联网和大数据,BIM的发展趋势是越来越关注到大数据的价值。因为现在大家谈得比较多的“大数据”,通过应用积累数据,通过数据挖掘价值,这是发展趋势。

H+A:能谈谈自己所在的企业未来在这一领域的发展计划么?

高:前几年,现代集团在BIM的技术应用、标准制定、课题研究等方面取得了丰硕的成果,BIM的发展一直处于国内领先水平。在此基础之上,面向“十三五”和围绕集团改制上市后新型产业发展的要求,我们也制定了集团的BIM“十三五”规划。

首先,我们要在BIM的三维正向设计应用能力上寻求突破。在国外BIM建模已经变为专业设计师的基本能力,不再是翻模方式,我们需要延伸和发展二维协同设计积累的ECVS(元素/构件/视图/图纸)模式,实现真正的BIM协同设计。

其次,我们要结合工程总承包(EPC)业务发展,提供基于BIM的EPC项目管理解决方案。这几年我们已经转向平台的建设,在这方面也做了一些研究和探索,现在已经在互联网混合云的架构平台上做一些工程的应用,比如在瑞金医院质子诊疗中心项目中,我们搭建了一个以公有云和企业云为主的基于互联网的BIM运用的云平台,来推进项目各个环节的密切配合与融合,提高项目的配合度。

第三,我们要加强BIM标准和关键技术研发,积极引领行业发展。2015年我们参与主编了上海BIM应用标准和上海市的BIM十三五规划,为未来的BIM发展梳理了脉络。除了BIM在设计中的应用,我们还要重点研发BIM在工业化建筑、绿色建筑中的应用解决方案,促进以BIM为支撑的建筑新产业发展。

第四,我们要大力推进BIM的产业化,建立BIM服务新业态。华建集团在BIM咨询方面的队伍建设应该说这两年也有比较大的发展,除了专业团队和信息中心数字化部门之外,华东总院、现代建筑咨询、都市院、环境院、上海院都有专门的团队,我们的设计团队也在深入地应用BIM,和咨询团队进行密切的配合。在新一代信息产业快速发展的时代,我们还要加大BIM相关的信息产业发展,提供面向集团内外全覆盖的BIM平台服务,拓展云平台和大数据服务能力,建立面向互联网的服务新模式。
《H+A华建筑》


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