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BIM在基建领域的发展现状

BIM技术自2002年被Autodesk公司提出后,就在全球范围内得到广泛认可。

在国内:

我国在“十三五”规划和“十四五”规划中将BIM技术列为建筑业信息化建设的关键技术之一,提出勘察设计类、施工类企业要加快BIM、GIS、3S等技术在建筑业的普及应用。

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近年来,我国多个大型基建项目也开始采用BIM技术,如湖北鄂州机场、港珠澳大桥、广州南沙港、北京大兴国际机场深圳地铁等。同时,以《建筑信息模型应用统一标准》为最高标准的BIM国家标准体系,也已初步建立。

#BIM国家标准体系

目前,国家BIM标准体系由以下7大标准组成:

1、《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-2016,国家标准自2017年7月1日起实施。本规范对建筑信息模型在工程项目全寿命期的各个阶段建立、共享和应用进行统一规定,包括模型的数据要求、模型的交换及共享要求、模型的应用要求、项目或企业具体实施的其它要求等,其它标准应遵循统一标准的要求和原则。

2、《建筑信息模型施工应用标准》GB/T51235-2017,国家标准自2018年1月1日起实施。我国第一部建筑工程施工领域的BIM应用标准,填补了我国BIM技术应用标准的空白。标准规定在施工过程中该如何应用BIM,以及如何交付施工模型信息,包括深化设计、施工模拟、预加工、进度管理、成本管理等方面。

3、《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-2017,国家标准自2018年5月1日起实施。该标准与IFD关联,基于Omniclass,面向建筑工程领域,规定了各类信息的分类方式和编码办法,这些信息包括建设资源、建设行为和建设成果。对于信息的整理、关系的建立、信息的使用都起到了关键性作用。

4、《建筑信息模型设计交付标准》GB/T51301-2018,国家标准自2019年6月1日起实施。该标准含有IDM的部分概念,也包括设计应用方法。规定了交付准备、交付物、交付协同三方面内容,包括建筑信息模型的基本架构,模型精细度,几何表达精度,信息深度、交付物、表达方法、协同要求等。另外,该标准指明了“设计BIM”的本质,就是建筑物自身的数字化描述,从而在BIM数据流转方面发挥了标准引领作用。行业标准《建筑工程设计信息模型制图标准》是本标准的细化和延伸。

5、《建筑工程设计信息模型制图标准》JGJ/T448-2018,国家标准自2019年6月1日起实施。该标准提供一个具有可操作性的,兼容性强的统一基准,以指导基于建筑信息模型的建筑工程设计过程中,各阶段数据的建立、传递、和解读,特别是各专业之间的协同,工程设计参与各方的协作,以及质量管理体系中的管控等过程。

6、《制造工业工程设计信息模型应用标准》GB/T51362-2019,国家标准自2019年10月1日起实施。制造工业工程设计领域第一部信息模型应用标准,主要参照国际IDM标准,面向制造业工厂,规定了在设计、施工运维等各阶段BIM具体的应用,内容包括这一领域的BIM设计标准、模型命名规则,数据该怎么交换、各阶段单元模型的拆分规则、模型的简化方法、项目该怎么交付及模型精细度要求等。

7、《建筑工程信息模型存储标准》GB/T51447-2021,国家标准自2022年2月1日起实施。该标准,基于IFC,针对建筑工程对象的数据描述架构做出规定,以便于信息化系统能够准确、高效地完成数字化工作,并以一定的数据格式进行存储和数据交换。

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在国外:

BIM技术起源于西方国家,美国、英国、北欧等国家在BIM技术的研究和应用方面具有较早的经验和优势,出现了一批优秀的软件服务商,如Bentley、Autodesk、Dassault、Graphisoft等,这些软件厂商在工程软件研发上具有较高的科研实力,研发的软件在世界各国应用广泛。

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在美国,美国建筑业信息化的研究相对较早,2006年已经初步形成了国家BIM标准体系,据美国McGraw-hill公司研究显示,2012年美国工程建设行业BIM技术应用比例从2007年的28%上升到2009年的49%,再上升到2012年的71%。

在英国,英国是BIM技术的早期倡导者,也是少数强制使用BIM技术的国家之一。2011年5月内阁发布的《政府建设战略》文件提出,到2016年,所有政府投资建设和基础设施项目必须使用BIM技术,强制遵守BIM Level2。在这样的背景下,英国政府出台的BIM技术文件,都能得到有效实施。与其他国家相比,英国的AEC企业发展也更快。

在法国,法国的BIM应用率增长迅速,但较英国仍然滞后。政府于2017年实施了BIM法案,要求所有新建和改建的公共建筑必须使用BIM技术。

在德国,德国是欧洲最大的建筑市场,但是BIM采用率相对较低,政府鼓励使用BIM技术,但没有强制规定。

在北欧,挪威、丹麦、瑞典芬兰等国家是最早一批应用模型设计的国家,互操作性和开放标准领先于世界其他国家。同时,来自欧洲中部的匈牙利Graphisoft公司研发的三维建筑设计软件ArchiCAD,是目前世界使用范围最为广泛的建筑设计软件之一。

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欧洲BIM发展历程

澳大利亚、日韩等国家BIM技术起步较欧美国家晚,但整体发展较为迅速。澳大利亚2010年发布了面向建筑行业的BIM应用指南,要求公共工程全面设计施工导入BIM,2015年要求以BIM兴建所有公私建筑工程。日本也从2009年开始,重视BIM技术的应用,组织大量人力进行BIM技术应用探索。韩国国土交通海洋部2010年发布了《建筑领域BIM应用指南》,为企业BIM技术应用提供了指导,公共采购服务中心也发布了BIM路线图、规划了BIM短期、中期和长期发展路径。

BIM在基建领域存在的问题

在BIM技术的推广和应用过程中,尽管建筑企业已经享受了许多政策上的便利,但是在实际实施中,无论是国外内,都存在许多问题。

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1.缺乏专业的BIM复合型人才。BIM专业技术人员不仅需要了解BIM理论知识,熟练操作BIM软件,还需要掌握一定的工程管理经验。这样的BIM技术人才才能在设计过程中,结合项目特点,编制科学合理的BIM应用方案。

2.BIM技术应用规模受限。国内外BIM政策的应用推广点,都首先落在政府投资项目,和规模较大的大型公共建设项目上,对于规模较小的建设项目,并未作要求。这导致国内外许多规模较小的设计和施工企业,仍然坚持使用传统的二维CAD软件绘制图纸。

3.协同管理难度高。BIM技术的应用需要项目各参与方的高度协作和互动。在基建领域,由于不同部门的组织协调难度较大,容易导致项目协同和管理困难。

4.标准化问题。尽管欧美国家是世界上最早一批建立BIM标准的国家,但是BIM标准在实际执行中,仍然出现兼容问题,使得BIM模型无法在不同软件和建筑阶段进行无缝协作。

5.BIM软件覆盖范围有限。市面上应用于工程领域的BIM软件,大多集中在三维建模和基础分析上,施工管理、分析模拟和成本控制等方面的软件相对较少。另一方面,国内知识产权保护条例尚未完善,BIM软件侵权和盗版现象十分突然,严重扰乱了工程建筑市场的秩序。

6.BIM应用领域较窄。国内外BIM技术的应用主要集中在房建、市政等工程,在水利、机电、港口等工程领域应用较少,只有少部分国家建立了相关的规范和标准。

BIM在基建领域的发展趋势

随着人工智能、5G网络、物联网、云计算等技术的发展,BIM技术在基建领域的应用范围和应用深度将得到很大的提升。

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多元化是BIM发展的一个主要趋势,随着BIM与大数据、人工智能等技术的结合,BIM在基建领域的建设和维护阶段的应用将更加智能化,在施工模拟、结构验算、节能减排等方面将有更深入的应用。

科学技术的发展,使得基建在美学上有了更高的追求,大型建筑群和异型建筑的出现,使得跨专业协作变得频繁,BIM技术需要与更多的专业和新技术进行协同,BIM+协同将是未来一个重要的趋势。

BIM可视化也将得到更广泛的应用,BIM通过与VR、AR、MR虚拟现实技术的结合,使得工程模拟和演示技术有了很大的突破。房建、公路铁路、市政、水力等工程都能在真实的场景下,进行复杂的施工技术模拟,和施工方案演示。BIM与虚拟现实等技术的结合能让基建设计、施工和运营效率和质量得到很大的提升。

国内外BIM厂商分析

目前,国内外综合实力较高、BIM软件应用范围较广的软件厂商包括:鲁班、广联达、品茗、Bentley、Autodesk、Dassault、Graphisoft。这些软件在专注的领域各有不同,以下是各软件厂商的具体分析。

国内

一、鲁班

鲁班软件成立于2001年,专注于建造阶段BIM技术项目级、企业级解决方案研发和应用推广。

代表软件:鲁班工程管理数字平台、班BIM/CIM开发者平台、鲁班算量系列软件(鲁班大师[土建]、鲁班大师[钢筋]、鲁班大师[安装]、鲁班万通等)等。

厂商分析

优点:

1、价格较低,对于中小型企业来说更经济实用;

2、操作简单。

缺点:

1、功能较少;

2、兼容性差。

国内

二、广联达

广联达成立于1998年,专注设计、造价、施工、运维、供采、园区,以及金融、高校、投资并购等领域。

代表软件:算量软件系列(广联达土建算量软件)、BIM计价软件(广联达计价软件)、BIM管控软件(BIM5D)等。

厂商分析

优点:

在施工管理方面(BIM5D)具有领先的优势。

缺点:

建筑设计软件没有打通建筑设计前端。

国内

三、品茗

品茗成立于1996年,专注于数字造价、施工软件、BIM软件、智慧工地、数智企业、数字监管、数字教育。

代表软件:数字造价系列(品茗BIM市政算量软件)、施工软件系列(品茗建筑云安全计算软件)、数字监管系列(品茗智慧工地监管系统)等。

厂商分析

优点:

类CAD的操作方式简化了Revit的操作难度,实现了“一模多用”。

缺点:

品茗HIBIM出工程量方面只支持安装专业。

美国

四、Bentley

Bentley软件成立于1984年,专注于提供全面的可持续性基础设施软件解决方案。

代表软件:MicroStation、OpenPlant工厂系列软件、OpenRoads道路系列软件等。

厂商分析

优点:

软件覆盖多行业、多专业、全周期。

缺点:

1、旗下各软件需要搭配使用;

2、用户操作界面繁多,不易上手;

3、软件互用性差。

美国

五、Autodesk

Autodesk成立于1982年,专注领域是开发计算机辅助设计(CAD)和3D建模软件,以及其他相关软件产品和云服务。

代表软件:AutoCAD、Revit、MayaFusion 3603ds Max等。

厂商分析

优点:

1、Revit在建筑信息建模方面非常强大;

2、Revit社区学习资源丰富,对初学者更友好。

缺点:

1、产品不适合大规模项目;

2、对硬件要求高;

3、定制功能有限。

法国

六、Dassault

Dassault系统成立于1928年,专注于3D设计、虚拟现实和数字化模拟领域,服务于制造、航空航天、汽车、建筑、消费品、生命科学和能源等行业。

代表软件:SolidWorksCATIA、SIMULIA等。

厂商分析

优点:

1、CATIA和SolidWorks等软件3D设计和建模功能强大;

2、SIMULIA系列先进的数字化仿真技术;

3、先进的虚拟现实和增强现实技术;

4、ENOVIA和3DEXPERIENCE等软件数字化协作和管理功能强大。

缺点:

1、价格高昂;

2、系统要求高;

3、学习曲线高。

匈牙利

七、Graphisoft

Graphisoft成立于1982年,专注于开发专门用于建筑设计的三维CAD软件。

代表软件:Archicad

厂商分析

优点:

1、高效的3D建模能力;

2、界面简单直观易于使用;

3、高品质的渲染和可视化效果。

缺点:

1、Archicad的插件和扩展应用程序相对较少;

2、价格相对较高。

如果,您对BIM技术感兴趣,有项目需求,欢迎关注“艾三维技术”微信公众号,联系我们。

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