[分享]BIM技术发展三步曲

发表于2019-07-08    595人浏览    1人跟帖    复制链接  只看楼主


随着交通运输部相继出台的一系列文件,国内大型公路勘察设计研究院均开始组建BIM团队,依托科研课题以及示范工程开展相关研究工作,并取得了阶段性的研究成果。但现阶段,仍然面临较多问题——交通运输部相关行业标准尚未正式发布,公路BIM模型建模效率不高,基于模型的应用尚待规范。本文阐述了BIM技术在公路工程中应用推广需要经历的发展阶段,并重点说明在不同阶段应解决的问题,提出相应的解决方案,供业内同行借鉴、批评和指正。

转型升级非一朝之功

近年来,国家及各相关部委对BIM技术在工程建设项目中的应用与推广高度重视,从政策层面积极引导、鼓励工程参与方探索应用并总结经验,希望能在更大范围内推进BIM技术的工程应用实践。住建部及各地方政府先后出台一系列政策积极推进。交通运输部办公厅于2017年9月印发了《关于开展公路BIM技术应用示范工程建设的通知》,2017年12月印发了《关于推进公路水运工程应用BIM技术的指导意见》,两个文件中多次强调支持并鼓励相关单位积极研究和应用BIM技术,将BIM技术基础平台研发作为企业发展的长期战略任务,推动BIM技术的广泛应用,并给予明确的政策支持。由此可见,公路工程的BIM应用势在必行,且随着应用的不断深入,将给公路工程行业带来革命性的变化。

2017年开始,交通基础设施行业的各大设计院积极响应政策号召,相继组建BIM中心或相关团队,开展BIM相关技术在公路工程中的研发应用工作。中交二公院BIM应用推广中心作为主要编写单位之一,承担了交通运输部行业标准《公路工程信息模型应用统一标准》《公路工程设计信息模型应用标准》以及《公路工程施工信息模型应用标准》的制定工作。根据近年来工程实践经验总结,笔者认为,BIM技术在公路工程中应用发展将经历三个阶段,要真正实现公路工程设计行业由目前基于图纸的二维设计,向基于BIM模型的三维设计的转变,绝非易事,需要一代科研人员,10年甚至更长的时间来进行相关基础平台的研发和技术储备,才能完成公路工程行业管理模式的转型升级。

BIM技术为公路工程项目信息化和全生命期数据的共享与传递提供工具与平台,将为公路工程建设行业带来革命性变革的趋势也是不可逆转的。公路勘察设计研究院要积极顺应发展趋势,在不同发展阶段积极探索解决方案,为行业的技术发展进步贡献力量。

BIM技术发展三步曲_1
BIM技术发展三步曲_2

起步阶段

阶段特征描述

本阶段,公路行业内的大型设计单位都非常重视本单位三维设计生产能力的建设,设计院内部相继成立BIM中心或组建BIM团队,负责相关BIM课题的研发与工程实践。但由于此阶段,公路工程行业内的质量控制仍以传统设计规范为主,而且设计成果的交付形式以设计文件为主,只有部分示范工程要求提交数字化成果,实现公路BIM模型的数字化交付。综上所述,本阶段公路工程设计行业总体呈现,二维设计与三维设计并存,二维设计为主的显著特点。公路BIM模型在设计阶段更多的是辅助设计的作用,设计单位充分利用BIM模型的可视化优势,在项目前期阶段,促进工程各参与方理解设计方案,提高总体设计质量,减少施工图设计阶段大的设计方案变更,有效控制设计周期。

在这一阶段,公路工程BIM模型相关技术标准以及实施标准缺失或不完善,BIM技术在公路工程中的应用属于初级阶段,公路工程信息模型的创建工具和建模平台尚不成熟,道路、桥梁以及隧道工程建模的效率不高,大型设计院都在积极探索自动化快速建模的解决方案,部分中小型设计院设计人员需要依靠主流建模平台手工完成建模等相关工作。

BIM技术发展三步曲_3

重点研究方向

重点解决公路BIM模型快速化创建的问题。有自主研发能力的设计单位,应基于主流BIM建模平台二次开发,大幅度提高公路BIM模型的建模效率,让公路工程设计人员逐步习惯利用公路BIM模型,辅助设计方案的核查和路桥隧主要专业间的设计协同,有效提升公路工程总体设计质量。

公路BIM模型的数字化交付也是本阶段的研究热点。随着工程项目交付需求的增加,不同单位研发的数字化交付平台接踵而来,但功能同质化现象严重,行业内重复建设,造成社会资源浪费。与此同时,公路工程大体量模型的轻量化展示,以及BIM与GIS技术的融合与集成等关键性技术问题有待完善。

高速发展阶段

阶段特征描述

公路行业内各省级公路勘察设计院均具备了一定的三维设计生产力,有技术储备的大型设计单位开始在部分工程项目中探索实现正向设计,有更多的辅助工具帮助设计人员实现基于三维模型生成二维的设计图纸。各单位的BIM中心逐步由科研单位向管理单位转型,开始制定企业级标准,管控三维设计的工作流程和质量。公路BIM模型的数字化交付平台较为成熟,市场内会形成2-3家成熟的平台类产品,大型公路工程项目的建设单位在设计招标阶段,会明确要求设计单位实现实物工程和数字工程的双产品交付。公路BIM模型基本实现了从设计阶段向施工阶段交付,有效避免了施工阶段重新翻模的现象,减少了大量重复劳动和社会资源的浪费。

公路工程行业的信息模型相关技术标准体系已成熟,部分基础标准已正式发布,并有效指导工程实践。公路工程行业内设计成果的交付形式逐步过渡为以三维模型为主,二维设计图纸为辅。大多数的公路工程要求提交数字化成果。二维设计图纸在设计阶段更多的是辅助说明的作用。大型设计单位充分利用三维协同设计平台,开展全专业的协同设计,搭建公共数据环境,协同工作方式逐渐由基于文件的协同,开始向基于数据的协同转变。设计单位的三维设计能力逐步提升,部分单位形成核心竞争力,设计行业优胜劣汰的趋势更加明显,部分中小型设计企业逐渐被市场淘汰。

BIM技术发展三步曲_4

重点研究方向

重点解决基于公路BIM模型的全专业协同设计平台的研发,有能力的设计单位应研发适应企业内部管控流程的三维协同设计平台,打造并形成企业的核心竞争力。基于BIM模型生成工程设计图纸的相关辅助工具也是研发热点,更多基于主流BIM建模平台的辅助建模工具日趋成熟,促进设计人员设计习惯的转变,更多的设计人员开始适应正向设计的思路。应用公路BIM模型汇报设计方案和设计思路成为常态,公路工程行业的总体设计质量得到显著提升。

成熟阶段

阶段特征描述

通过10多年的信息技术发展和进步,公路工程信息化的水平得到了高速发展。公路行业内各大中型设计企业均具备正向设计能力,二维设计图纸在工程设计行业已消失殆尽。各单位的BIM中心已完成历史使命,逐渐退出历史舞台。设计院内部均已建设完备的基于三维正向设计的QHSE管理体系。公路BIM模型的数字化交付平台成熟规范,中国数字化高速公路网已搭建完成并初具规模。大型公路工程项目在招投标阶段,对数字化工程建设均已提出明确的要求,设计单位在设计阶段要进行全生命期的规划,充分考虑运维阶段的信息需求。国内的大型公路设计单位,均已构建完备的企业级公路工程构件库,形成企业核心竞争力。具备三维正向协同设计能力的设计企业,将大幅度提升公路工程行业的整体设计质量和效率。

公路工程行业的数字化工程标准体系已成熟,三维正向设计已成为行业内的新常态。公路工程行业实现全生命期的数字化交付,设计图纸在公路工程建设中逐步退出历史舞台,基于电子签名的数字化设计成果具备了法律效力,可以指导公路工程建设实践。由于设计效率的大幅提升,国内的大型公路设计企业逐渐向工程总承包和高端工程咨询集团转型,只有具备三维协同正向设计能力的企业,才能在激烈的市场竞争中生存下来。 

BIM技术发展三步曲_5

重点研究内容

重点研究公路工程信息模型从建设阶段向运维阶段交付,实现工程信息全生命期的共享和传递。基于公路BIM模型的高速公路运维阶段的需求被激发,数字化的智慧公路成为研究热点。随着无人驾驶以及移动互联网的迅猛发展,车联网成为现实,人们的公路交通出行方式将带来革命性的变化。

本文对BIM技术在公路工程中的应用发展阶段进行了概括和总结,并提出了三阶段的发展路径。目前由于主流建模平台的不成熟,大体量公路BIM模型轻量化交付,以及BIM+GIS技术融合等技术的限制,公路工程行业整体水平仍将在较长时间内处于起步阶段。但借鉴制造业和工程建筑行业的BIM发展趋势,我们可以预见数字化智慧公路的时代即将到来,让我们携手拥抱改变,共享美好未来。

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 发表于2019-07-08   |  只看该作者       筑龙币+20

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