BIM造价大数据:GTJ2018+BIM5D建模与交互实战
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1.1 BIM与BIM造价

在建筑业转型发展的新时代,建筑工程行业的从业者几乎都在提BIM,并在想学习或正在学习BIM的路上。传统建筑工程从业人员在学习BIM的时候,总是离不开对BIM的定义和特点进行探讨。为了帮助读者更好地理解什么是BIM造价,下面将对BIM与BIM造价的相关概念及特点进行阐述。

1.1.1 什么是BIM

BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)是一种应用于建筑工程设计、建造和管理的数据化工具,该工具可以通过模型对建筑全生命周期的数据进行整合。也就是说,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中,通过模型实现数据的共享和传递,帮助工程技术人员对建筑中各种信息做出正确的理解并完成高效的处理,为设计团队(包括建设、运营单位在内的各方建设主体)提供协同工作的平台,在提高项目管理的效率、节约成本和缩短工期等方面发挥重要作用。

BIM作为建筑行业数据的载体,它的关键意义在于其模型本身承载了建筑业隐藏的数据信息,具体可分为以下两个层面。

第一个层面,作为初始的BIM构件工程量数据和构件ID中添加的价格数据。这部分数据可以是构件本身具有或能借助第三方API直接调取的数据(通过框选就能获得的信息,即“所选即所得”的基础数据),即能为造价专业人员在招投标、成本、合同和预结算等造价业务提供快速、准确的造价基础数据。

第二个层面,作为建设项目从“设计—建造—运维—拆除”的全生命周期的唯一模型,以及被赋予的全过程数据(包括进度、质量、安全和运营维护等数据)。它能够支持管理者随时进行查看,还能为后续的再建项目在决策分析时,提供参考的专业指标数据载体。

1.1.2 BIM的特点

BIM是建筑信息模型的英文缩写,其具有可视化、协调性、模拟性和优化性等特点。

可视化

可视化即“所见即所得”,对于建筑行业来说,可视化的运用在建筑业中的作用是非常大的。例如,通常拿到的施工图纸或CAD图所呈现的只是各个构件在图纸上通过线条绘制表达的信息,但是其真正的构造形式就需要建筑业从业人员自行构建。BIM提供了可视化的场景,可以帮助工程师将以往的线条式的二维构件转变为一种三维的立体图形,从而形象地展示在参与方面前。

现在建筑设计也会出具一定的效果图,但是这种效果图不含有除构件的大小、位置和颜色以外的其他信息,因此不能实现不同构件之间的互动性和反馈性,而在BIM中实现的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视化。由于整个过程都是可视化的,因此通过这个结果不仅可以快速获得效果图展示,还能自动获得需要的构件报表。更重要的是,BIM技术能让项目在设计、建造和运营过程中的沟通、讨论和决策都能在可视化的状态下进行。

协调性

协调是建筑项目实施过程中会遇到的重点内容,同样也是复杂的内容,不管是施工单位、业主,还是设计单位,都面临着协调和相互配合的工作。一旦项目在实施的过程中出现了问题,就需要将各专业工程部门组织起来召开协调会,以便找出各个施工问题发生的原因和解决办法,甚至会让设计变更或做出相应的补救措施。在设计过程中,比较常见的情况是各专业设计师之间的沟通不到位,导致出现各专业之间的碰撞问题。例如,暖通等专业在进行风管的布置时,由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,因此在真正的施工过程中,可能在布置管线的时候正好在某处有结构设计的梁等构件阻碍了管线的布置,那么暖通设计师在面对这样的碰撞问题时,就只能在问题出现之后进行解决。

BIM的协调性就能很好地避免上述问题。BIM可在建筑物建造的前期对各专业的模型进行整合,然后通过碰撞检查来发现一些碰撞问题并做出碰撞报告,最后生成并提供协调数据,以便提前解决问题。当然,BIM的协调作用也并不只是能解决各专业间的碰撞问题,它还可以解决一些其他问题,如电梯井布置与其他设计布置的协调、防火分区与其他设计布置的协调,以及地下排水布置与其他设计布置的协调等。

模拟性

在模拟性方面,BIM并不是只能模拟并设计建筑物模型,它还可以模拟不能够在现实世界中进行操作的事物。例如,在设计阶段,BIM可以根据构件的设计并通过软件的模拟功能完成模拟实验,如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟和热能传导模拟等;在招投标和施工阶段,通过模型加载进度计划实现4D模拟,也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,以帮助专业工程师通过模拟工序查看方案的合理性,从而确定合理的施工方案,再根据方案指导施工。同时,还可以将进度和成本都和BIM模型进行挂接,帮助管理者进行5D模拟,使其更好地进行成本管理;而后期的运营阶段则可以模拟日常紧急情况的一些处理,如地震时进行的逃生模拟和消防人员进行的疏散模拟等。

优化性

事实上,“设计—施工—运营”的流程就是一个不断优化的过程,当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系,但在BIM的基础上可以将优化工作做得更好。优化受3种因素的制约,即信息、复杂程度和时间。没有准确的信息,就做不出合理的优化结果,BIM模型提供了建筑构件的实际存在信息,包括几何信息、物理信息和规则信息,还提供了建筑物修改以后的实际存在信息。当负责的建设项目是大型项目时,参与人员本身的能力无法掌握所有的信息,因此必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过了参与人员本身的能力极限,因此BIM和与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。

1.1.3 什么是BIM造价

21世纪是信息时代,互联网的发展为建筑业的发展带来了机遇。我国造价工程师执业资格制度从1997年建立至今,经历了二十多年,工程造价早已成为建筑业项目管理其中的一个领域。虽然我国的建筑业的产值在逐年增长,占国内生产总值的比重也越来越大,但是建筑业仍然存在着生产方式粗放、效率低下和科技创新不足等问题。据目前发布的产业信息化发展报告显示,建筑业科技费用的投入不足其收入的1%,远远低于其他行业。因此,建筑行业需要进行信息化的转型,这为BIM造价提供了发展机遇。

BIM造价是工程造价信息化之路的产物,本书将其定义为借助BIM相关工具,让造价从业人员通过数据平台在进行“项目决策—设计—发承包—实施—竣工”的业务处理时,能更快速地获取业务所需要的基础数据,同时为项目各参与人员提供经济数据,以便提高项目决策的准确性,提升项目的经济效益。

站在未来的发展角度来看,BIM造价属于数字造价的范畴,也就是利用BIM、大数据、云计算、物联网、移动互联网和人工智能等技术手段,为传统造价行业在处理造价业务上提供更智能、更便捷的应用工具,避免出现传统模式下造价数据产生数据孤岛的问题。

1.1.4 BIM造价的特点

BIM造价是指借助专业的技术工具来实现专业业务处理的过程,它具有协同性、准确性、便捷性和复用性等特点。

协同性

从项目管理协同的过程来看,现场技术人员需要先完成项目实施过程的进度计划数据录入,现场施工管理人员则负责对实际进度数据的照片或影像资料进行上传,造价人员则根据协同模式自动同步其他管理人员录入的实际进度信息来快速完成施工过程的造价业务处理,包括对上下游的分包工程款申报、签证变更管理和内部的成本分析等内容。

从造价业务本身的协同来看,通过平台云端技术,各造价工程师可以通过分工协作来进行造价业务的处理。例如,在一个项目的标书编制过程中,通过平台可以实现一部分造价专业人员负责询价并编制成本测算,另一部分则负责定额套取编制报价信息,各自完成任务后分别提交,云端则自行完成数据的同步并形成一份完整的投标文件,帮助造价人员实现在时间紧急的情况下快速完成项目投标文件的编制工作,从而提升造价业务处理的效率。

准确性

从数据来源来看,各设计师直接完成BIM模型的建立,可减少非设计人员利用CAD图纸建立模型的过程。直接通过模型就能获得造价业务需要的工程量数据,还能避免非设计人员在翻模的过程中因对图纸理解不当而造成模型数据不精准的问题,帮助造价工程师提高模型的准确性。

从企业大数据的积累来看,BIM技术可以对项目的造价数据进行参数化分类、整理和归集,帮助企业形成多项目的大数据库。同时,造价专业人员在编制新项目的投资估算时,不需要再使用经验数据完成投资估算,而是通过平台查询项目造价的大数据库,快速获取类似项目的指标数据,从而使投资估算更准确,实现经验驱动向数据驱动的转变。

便捷性

便捷性主要表现在BIM、云计算对模型和数据进行“三端一云”的处理,使造价专业人员在进行业务处理时,可以通过移动App、Web端快速查询业务处理所需的数据,还能根据流程处理紧急待办事项,因而不再仅限于使用PC端才能完成对造价业务流程的处理,这将大大提升业务处理的便捷性。

复用性

在传统模式下,项目在竣工结算完成后,造价专业人员都没有专业有效的数据分析工具对项目造价数据进行分类和整理,等时间一长就会导致完工项目的造价资料出现检索不到、数据来源不明等问题,使得历史资料的复用性差。而BIM技术的结构化数据处理可以完成对数据的分类整理和过程资料的挂接,能避免专业工程师在查询某些数据时出现因遗忘或未准确命名带来的数据不能复用等问题,使得专业数据更具复用性。