洪磊
摘 要:BIM是“建筑信息模型”(Building Information Modeling)的簡稱,在橋梁工程領(lǐng)域可以引申為橋梁信息模型(Bridge Information Modeling),建立適用于橋梁的三維立體信息模型,把有關(guān)信息直接轉(zhuǎn)變成信息數(shù)據(jù)庫的信息,并將其保存整理下來,使得橋梁工程的參與者們都可以在整個(gè)工程項(xiàng)目當(dāng)中能夠?qū)⒆约旱男畔?shù)據(jù)庫和信息技術(shù)綜合應(yīng)用到各種BIM信息技術(shù)中。BIM技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用蘊(yùn)含著對于整個(gè)橋梁工程管理項(xiàng)目整個(gè)使用壽命和全周期質(zhì)量管理的基本概念,并非一個(gè)簡單的科學(xué)技術(shù)性管理問題,它們所包括的是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的前期規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工再到日常運(yùn)行以及維護(hù)等每一個(gè)生命階段的一系列科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)改革。BIM技術(shù)在橋梁工程領(lǐng)域應(yīng)用可謂是構(gòu)建一個(gè)智慧交通的標(biāo)志。BIM技術(shù)的發(fā)展面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn),因此如何讓BIM技術(shù)更好的服務(wù)于橋梁建設(shè)管養(yǎng)是我們亟待解決的。
關(guān)鍵詞:智慧交通;BIM;橋梁工程;發(fā)展阻礙
中圖分類號:TU17;TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0 引言
“創(chuàng)新型國家”和“數(shù)字中國”這一戰(zhàn)略理想和發(fā)展觀點(diǎn)的提出,為中國特色新型智慧交通的初步形成和交通建設(shè)發(fā)展指明了未來交通發(fā)展的正確方向,也為我們提出了更高的國家發(fā)展戰(zhàn)略需求。截止到2020年,“數(shù)字中國”的體系建設(shè)已經(jīng)在社會逐步取得顯著的發(fā)展成效。“十四五”發(fā)展規(guī)劃也明確提出了加快構(gòu)建新型現(xiàn)代智慧交通的新發(fā)展要求與新發(fā)展目標(biāo)。近兩年,在國家、政府和各級有關(guān)行業(yè)行政主管部門的高度重視與大力支持下,我國新型現(xiàn)代智慧交通的基礎(chǔ)建設(shè)推進(jìn)步伐明顯有所放緩。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國已經(jīng)有上億人口正在積極推動開展“智慧交通”體系建設(shè)。建筑、道路、橋梁、管網(wǎng)都已經(jīng)是現(xiàn)代交通的重要基礎(chǔ)構(gòu)成部分,蘊(yùn)藏著大量的物理信息,且不斷隨著時(shí)間的發(fā)展而發(fā)生改變,這些城市在“數(shù)字中國”、“智慧交通”的建設(shè)形成與發(fā)展建設(shè)中,是不可或缺的,甚至在一定程度上起到舉足輕重的作用。而這些實(shí)體所能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)化、智能化的方式和途徑,就離不開BIM的信息模擬技術(shù)。建筑、道路、橋梁、管網(wǎng)等市政基礎(chǔ)配套設(shè)施是數(shù)字交通的重要組成部分,它們蘊(yùn)藏著大量的信息[1],且不斷隨著時(shí)代的發(fā)展而改變。它們的數(shù)據(jù)化、智能化在“數(shù)字中國”、“智慧交通”的形成和建設(shè)中,都是不可忽視的,甚至?xí)鸬脚e足輕重的推動作用。而其是否能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)化、智能化的方式,就離不開BIM信息模型。
1 關(guān)于BIM技術(shù)的使用與認(rèn)知
1.1 BIM技術(shù)使用情況
根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,有57.55%的受訪者使用了BIM技術(shù),其中使用了1年及以下的人數(shù)約占62.5%,使用了3年以上的占比約為20%,這也說明BIM的使用率已經(jīng)達(dá)到了兩成,仍然還處于初級階段,雖然已經(jīng)有了超過一半的使用者,但其中每次使用的時(shí)間不足1年。BIM技術(shù)的廣泛使用已經(jīng)是大勢所趨,也將被越來越多的人們所接受。
1.2 BIM技術(shù)的認(rèn)知情況
BIM的重要性和意義已經(jīng)得到了人們廣泛認(rèn)同,有一大部分人甚至認(rèn)為BIM技術(shù)是繼CAD之后的另一場革命,還有半數(shù)人甚至認(rèn)為BIM在項(xiàng)目運(yùn)行過程中的成本節(jié)約就是因?yàn)锽IM技術(shù)的發(fā)展和使用[2]。同時(shí),仍然存在著小部分人覺得BIM技術(shù)太復(fù)雜。毫無疑問,BIM信息技術(shù)給整個(gè)行業(yè)所帶來的巨大變革已經(jīng)逐漸成為了共識,由于一些人接觸BIM相對較少,以為它就是一款軟件,從而導(dǎo)致他們在實(shí)際工作中對BIM信息技術(shù)并沒有得到準(zhǔn)確的理解和實(shí)際應(yīng)用。
2 BIM技術(shù)的發(fā)展障礙分析
2.1 技術(shù)自身的障礙
目前主流BIM技術(shù)軟件大多數(shù)為外國產(chǎn)品,缺少了適用于我國的軟件。難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)軟件“本土化”。BIM雖然具備了模擬性的施工、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,但BIM的模擬技術(shù)并沒有很好地實(shí)現(xiàn)對不確定性事件的模擬,模擬后能夠達(dá)到的研究深度有限。最重要的問題就是BIM標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)重性缺失,設(shè)計(jì)規(guī)范、施工規(guī)程的缺失都是造成信息溝通的最大阻力,由此也會給使用BIM的技術(shù)人員帶來不便。
2.2 業(yè)主方的障礙
BIM技術(shù)為我們帶來的是一種嶄新的管理思維模式,因而在其管理上也與之前有著很多的差異[3]。在具體的實(shí)施過程中,業(yè)主們往往需要及時(shí)地與設(shè)計(jì)方、施工方和運(yùn)營商之間進(jìn)行有效的交流和溝通,而目前BIM技術(shù)的應(yīng)用在建筑物和項(xiàng)目之間的信息傳輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)仍然不能夠順暢地進(jìn)行,導(dǎo)致BIM技術(shù)不能夠在真正意義上實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑生命周期的應(yīng)用,并且很少有一些業(yè)主能夠在施工的初期階段就已經(jīng)開始使用BIM。種種原因都在動搖著眾多業(yè)主積極采取BIM技術(shù)的意愿。
2.3 施工方的障礙
施工單位在招標(biāo)投資階段主要利用BIM技術(shù)與項(xiàng)目進(jìn)行了可視化溝通,通過對施工全過程中出現(xiàn)的復(fù)雜問題進(jìn)行模擬,給業(yè)主量身提供了一個(gè)復(fù)雜性問題解決辦法,展現(xiàn)自身的能力。目前大型施工單位都是利用自己的BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)對土建、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精細(xì)化的輔助設(shè)計(jì)。但從其使用效果情況來看,大多數(shù)仍然是處于一個(gè)基本的理論和實(shí)踐階段,無法將其完全運(yùn)用到實(shí)際的施工中。因此,施工方在實(shí)際中對于BIM技術(shù)的運(yùn)用仍然存在一定障礙。
3 對策建議
3.1 BIM人才的培養(yǎng)
目前國際上BIM教育的兩個(gè)方式就是在大學(xué)本科及研究生學(xué)習(xí)階段設(shè)置BIM項(xiàng)目,通過開展研討會、實(shí)踐活動等方式為廣大學(xué)生提供學(xué)習(xí)機(jī)會。國外的高等院校積極地將BIM信息技術(shù)引入到自己的課程結(jié)構(gòu)體系、并且正在進(jìn)行一系列的課程變化改革和探索研究。而目前我國大多數(shù)的高等院校都未能把BIM信息技術(shù)概念全部納入到自己的課程結(jié)構(gòu)中,只有建筑學(xué)專業(yè)針對Revit Architecture信息技術(shù)軟件的應(yīng)用較普遍。也有一些高校正在積極努力探索BIM專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。例如重慶大學(xué)建設(shè)與管理學(xué)院和房地產(chǎn)學(xué)院就是通過校企結(jié)合的形式,通過競賽來促進(jìn)學(xué)生對于BIM專業(yè)技術(shù)的熟練掌握,從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的知識和能力[4],以便于提高他們的知識水平??梢郧宄闯?,各個(gè)國家和地區(qū)的BIM專業(yè)人才培養(yǎng)仍然還存在很長一段路要走,但把BIM專業(yè)技術(shù)納入到必修課上卻是大家共同期待,同時(shí)設(shè)立BIM實(shí)驗(yàn)室,為大部分學(xué)生在校時(shí)間所獲得的項(xiàng)目提供理論基礎(chǔ)支撐。
3.2 BIM本土化的實(shí)現(xiàn)
目前,BIM技術(shù)的專業(yè)人才要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,我國頂尖的高等院校都十分重視BIM技術(shù)的研究,目前正在國外BIM技術(shù)軟件基礎(chǔ)上開發(fā)出一套適合于我國的BIM技術(shù)軟件[5],力求能夠讓BIM技術(shù)早日走向本土化。其中,清華大學(xué)的楊寶民教授在論文中提出的基于BIM的裝配式橋梁智慧化建造的愿景,以“搭積木”為研究方法,設(shè)計(jì)并開發(fā)生產(chǎn)一套標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件,并對其進(jìn)行了質(zhì)量和安全的自動化檢查,實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量最優(yōu)化決策以及對生產(chǎn)過程中的安全追溯和管理[6]。裝配式的橋梁是通過靈活地運(yùn)用各種預(yù)制件,借此方式來充分滿足建筑施工的特點(diǎn),設(shè)計(jì)者可以根據(jù)建筑施工要求選擇合適的施工材料,而傳統(tǒng)的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到這種類型的施工目標(biāo),但依靠BIM技術(shù)卻可以完成。目前,國內(nèi)的建筑企業(yè)大多數(shù)是使用國外的BIM技術(shù)和軟件,但國外的建筑技術(shù)軟件制造商并不能充分了解國內(nèi)的建筑工程行業(yè)現(xiàn)狀,就會遇到一些從國外來源規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、管理模式等各個(gè)方面的障礙。而且國外的軟件制造成本高,這也將直接影響B(tài)IM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,所以國內(nèi)研究和開發(fā)國產(chǎn)BIM技術(shù)軟件勢在必行。
3.3 政策支持
國家高度重視BIM技術(shù)的科學(xué)研究和推廣應(yīng)用,在2016年9月30日住建部正式批準(zhǔn)印發(fā)的《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中,強(qiáng)調(diào)要繼續(xù)提高和不斷增強(qiáng)我國促進(jìn)建筑業(yè)含橋梁的經(jīng)濟(jì)信息化和協(xié)同發(fā)展創(chuàng)新能力,優(yōu)化完善我國協(xié)同發(fā)展政策環(huán)境,加快實(shí)施促進(jìn)建筑信息基礎(chǔ)技術(shù)和推進(jìn)建筑業(yè)經(jīng)濟(jì)信息化協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略深度融合[7]?!笆奈濉卑l(fā)展規(guī)劃中明確提出,“十四五”期間,全面提高我國交通業(yè)安全信息化管理水平,著力不斷加強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等多種交通信息關(guān)鍵技術(shù)的有機(jī)集成和綜合應(yīng)用創(chuàng)新能力。交通信息數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已經(jīng)初步取得了一些突破性進(jìn)展,初步建成了信息一體化的交通行業(yè)安全監(jiān)控與信息服務(wù)平臺。在推廣和促進(jìn)BIM信息技術(shù)的應(yīng)用中,政府、企業(yè)以及每個(gè)人都需要具備階段性、有針對性的措施來解決他們所遇到的困難,逐步克服一系列的關(guān)鍵障礙性因素,才能為中國大型交通行業(yè)BIM信息技術(shù)的引進(jìn)與推廣打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
目前BIM信息技術(shù)的使用者對于BIM技術(shù)價(jià)值的認(rèn)可度極高,但由于技術(shù)、人才等諸多條件的限制,BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍然還處于初級階段。技術(shù)的研究與推廣仍存在很大的阻礙,為了促進(jìn)BIM技術(shù)的深入推廣和廣泛運(yùn)用,這就需要地方政府、各個(gè)項(xiàng)目管理部門、高等院校繼續(xù)做更多的努力。政府的激勵和扶持對于BIM技術(shù)的推廣有極大的幫助,BIM技術(shù)的使用者在實(shí)際工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),在不同的專業(yè)領(lǐng)域尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁方面需提升其應(yīng)用程度和水平的基礎(chǔ)上為其產(chǎn)品開發(fā)提出建議。
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