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黄强:让BIM回归本质

发布时间:2016年05月06日 09:33 来源:中国BIM发展联盟
摘要:

BIM技术要使项目全生命期参与各方实现:电子数据交换、管理和访问做到流畅且无缝对接。信息只需要输入电子系统一次,然后通过信息技术网络,让参与各方瞬间就能按需提取。

从2013年开始,"中国BIM发展联盟"组织国内外各软件开发及工程设计、施工企业编写了系列(21本)“P-BIM软件功能与信息交换标准”,我一直对中国建筑科学研究院主编的《混凝土结构设计P-BIM软件功能及信息交换标准》寄于很大希望,因为这是引导广大工程技术人员认识并开展BIM创新而不是“建模、翻模”的BIM方向展示。

BIM技术要使项目全生命期参与各方实现:电子数据交换、管理和访问做到流畅且无缝对接。信息只需要输入电子系统一次,然后通过信息技术网络,让参与各方瞬间就能按需提取。而我们在钢筋工程领域的“BIM”却一直停留在施工图钢筋翻样,即技术人员按设计施工图纸计算钢筋加工清单并画出加工图的过程。

施工钢筋翻样是一项复杂、繁琐技术。近年来,随着工程结构日益复杂的建筑的大量涌现,钢筋计算的工作量及复杂性变更愈加巨大。伴随计算机技术的发展,钢筋翻样从最初的“手算”到如今的“电算”,钢筋翻样效率已经实现了巨大的飞跃。市场上存在各种各样施工阶段的深化设计软件(包括钢筋放样软件),这些软件的共同特点是由于设计与施工阶段的数据阻隔,都是要人工翻模或经过对施工图扫描识别再建模的过程。这在本质上只是用CAD替代了手工翻样,用手动点击鼠标去识别线条代替手工用笔去翻样,是施工领域的“甩图板”,没有实现设计对于施工BIM数据交换:电子数据交换、管理和访问做到流畅且无缝对接。

众所周知,基于CAD图纸的施工钢筋翻样存在以下问题:

需要根据构件类型依次识别每个构件上的平法信息,工作量大、效率低。

各设计院提供的DWG图纸不尽规范导致施工钢筋翻样人员前期要做大量的图层整理工作。

目前的电算数据属于单项数据流程,即从CAD中拾取钢筋数据进行建模、深化,最终生成钢筋料单及下料图,数据不可逆向追溯。

另外,由于缺乏设计院的电子交付版本,难以实现钢筋翻样深化过程,对于钢筋复杂连接节点的处理都交于现场施工作业人员,导致材料浪费及混凝土浇筑不均匀等问题。

这些问题长年以来得不到解决,所有人都在翘首以待设计院用“BIM”革CAD的命,用“BIM设计”解决这个问题。然而,年复一年,设计院结构设计依然是CAD出图,相关管理部门也没有因为“BIM热”而发布命令要求设计院结构设计“BIM出图”。中国BIM发展至今已经到了是等待国外“BIM软件”厂家为中国量身定做产品实现BIM,还是中国人自己做实施BIM的顶层设计、“以我为主”实现BIM的时候了。我们应该考虑是为了适应BIM软件而改变组织、改变管理、改变流程、改变行为还是相反?我们难道不应该要求改善BIM工具去适应合理的组织、管理、流程和行为吗?

基于工程实践的BIM实施方式:P-BIM。这是基本原理,但也是目前中国BIM发展最需要的思想。基于现在我国工程建设合理的组织、管理、流程和行为实践,改造与开发适合这些组织、管理、流程和行为活动需要的P-BIM软件(国内外所有软件厂商和工程技术人员参与开发)。全生命周期BIM必须有完成全生命周期所有任务的工具-----中国BIM系列软件,才能最终让所有参与各方实现“聚合信息,为我所用”。

就钢筋翻样这项任务来说,我们需要这样一个软件:对于任何混凝土结构设计软件的设计成果,这个软件可以完整读取设计表达的钢筋信息,形成钢筋翻样基础数据模型,基于钢筋翻样基础数据模型进行深化、翻样、出料单、统计量、组价等。设计与钢筋翻样软件端对端的数据传递,少了人为介入,实现信息无损传递。

现有的上下游软件的存在本身,就有其合理需求的一面。设计阶段P-BIM信息交换标准的作用是要作为设计协同及设计与施工两个阶段数据传递的纽带,作为一个统一的数据格式,将上下游众多的现有软件聚合起来,协同、接力运行,让数据充分发挥其应有的效率,并从技术手段上保障流通。P-BIM标准的实施只会有助于这些软件发挥更大作用,不会对这些软件本身及企业利益造成伤害。

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《混凝土结构设计P-BIM软件功能及信息交换标准》为所有混凝土结构设计软件提供了数据输出标准。因此,我们可以开发基于独立开源平台的P-BIM施工钢筋翻样软件(钢筋翻样P-BIM软件)通过标准(而不是某款软件)对接混凝土结构设计数据,钢筋翻样P-BIM软件将端对端、无缝读取设计阶段给出的与施工图交付完全一致的所有钢筋数据,在开源图形平台上自动生成设计混凝土及钢筋三维模型。

在中国BIM发展联盟提供的P-BIM信息交换云平台下,施工企业还可以通过云端直接获取设计P-BIM数据。钢筋翻样P-BIM软件将自动检查异形构件内部、复杂节点的钢筋碰撞并可导出碰撞报表,同时新平台将内置异形构件钢筋优化、复杂节点钢筋优化算法及深化工具,实现钢筋翻样深化,确保钢筋料单及下料图更合理、更精确、更节约材料。

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钢筋翻样P-BIM软件完成钢筋模型深化后,将按照不同的需求提取钢筋料单及下料图。如预算部门需要知道整个工程所需的钢筋型号及相应工料,软件将提供按钢筋型号进行供料统计钢筋工程量;钢筋施工管理人员需要知道下一个流水段施工需要哪些钢筋型号、钢筋工料,软件将实现按流水段进行钢筋工料及型材统计;钢筋加工班组需要某一个流水段中各个结构构件的钢筋工料及相应的钢筋下料图,钢筋翻样P-BIM软件将实现按流水段及构件进行钢筋工料与下料图汇总。

此外钢筋翻样P-BIM软件还应该实现:

结合移动互联网平台。钢筋工料及下料图将依据月进度计划进行工作包推送,按照进度计划将要施工的钢筋工料、下料图以及相应的施工工艺模拟动画打包将施工任务包派送到工人手机终端。实现更合理、更精准的备工备料。

结合工业化的思路,与钢筋工厂预制加工相结合,将深化后的钢筋模型以加工设备能读取的格式导入设备,完成深化设计到工厂预制的无缝衔接。

工程技术人员是工程建设的主导者,BIM是技术,应该去满足人的需求,相应的,BIM软件工具应该开发满足人的习惯使用功能。

基于独立开源平台的钢筋翻样P-BIM软件,不依赖于Revit、CAD、CATIA、Rhino等平台完成自身的任务。在钢筋翻样下料领域,是个独立的闭环、独立的平台,拥有自主知识产权。

P-BIM标准的实施,将使已有信息充分、全面地传递,对某些领域的软件还会挖掘数据的更广泛应用空间,如《混凝土结构设计P-BIM软件功能及信息交换标准》使混凝土结构设计软件不再局限于完成自己的任务,还为钢筋翻样P-BIM软件提供方便,同样,今后的《钢筋翻样P-BIM软件功能与信息交换标准》也将使其不再是仅局限于完成自己的任务,同时还会为各种管理软件及时提供需要的信息。

美国BIM标准将BIM定义为:BIM是一个设施物理和功能特性的数字化表达,BIM是一个设施有关信息的共享知识资源,从而为其全生命期的各种决策构成一个可靠的基础,这个全生命期定义为从早期的概念一直到拆除。BIM的一个基本前提是项目全生命期内不同阶段不同利益相关方的协同,包括在BIM中插入、获取、更新和修改信息以支持和反应该利益相关方的职责。BIM是基于互操作性(Interoperability)公开标准的共享数字表达。因此,没有标准,不成BIM。

中国建筑科学研究院PKPM软件事业部投入大量人力物力,无私协助中国BIM发展联盟主编了包括《混凝土结构设计P-BIM软件功能及信息交换标准》在内的《地基基础设计P-BIM软件功能与信息交换标准》、《钢结构设计P-BIM软件功能与信息交换标准》、《给排水设计设计P-BIM软件功能与信息交换标准》、《供暖通风与空气调节设计P-BIM软件功能与信息交换标准》、《电气设计P-BIM软件功能与信息交换标准》、《绿色建筑设计评价P-BIM软件功能及信息交换标准》及《砌体结构设计P-BIM软件功能与信息交换标准》等标准,为建立中国基于互操作性(Interoperability)公开标准BIM体系做出了巨大贡献。基于PKPM主编的以上标准及理正公司主编的《规划和报建P-BIM软件功能及信息交换标准》、《规划审批P-BIM软件功能及信息交换标准》、《岩土工程勘察P-BIM软件功能与信息交换标准》及《建筑基坑设计P-BIM软件功能与信息交换标准》,我国同类专业设计软件将实现设计协同工作、设计BIM数据与施工建模软件数据无缝交换,为中国BIM技术实施走向自主创新,自主知识产权,数据安全起到示范作用。

我国工程施工领域响应国务院提倡的“大众创新、万众创业”号召,在《建筑工程信息交换实施标准》(初稿)框架下内,依靠设计阶段“P-BIM软件功能及信息交换标准”,开发如钢筋翻样P-BIM软件一样的众多合用专业施工P-BIM软件工具,为实现建筑业“互联网+”创造条件。

PKPM的BIM贡献,实实在在的社会贡献。完成建筑工程项目需要有上百软件,实现软件互操作性需要其他所有软件开发企业如PKPM一样为“社会性BIM”做出贡献。中国BIM发展联盟及中国工程建设标准化协会建筑信息模型专业委员会期待其他软件企业及项目参与各方企业像PKPM一样为中国BIM发展做出自己的一份贡献。


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