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中国BIM革命会在哪里爆发?
发布日期:2013-04-07 字号:[ ]

   

  根据作者的研究,可以用如下三句话来描述国内建筑业三个主要参与方业主、设计、施工使用BIM的情况:

  用BIM受益最大的是业主

  用BIM贡献最大的是设计

  用BIM动力最大的是施工

  下面我们花点时间来仔细看看得出上述结论的理由。

  一、用BIM受益最大的是业主

  先来看一张美国建筑科学研究院(NIBS - National Institute of Building Sciences)下属机构buildingSMART联盟提供的图:

  

  这张图说明了下面几个问题:

  对项目性能的影响能力时间越早越大、越晚越小;对项目进行变化所需要的成本时间越早越小、越晚越大。

  一个建筑物在建设阶段(策划、设计、施工)发生的成本只占其生命周期总成本的25%,使用阶段的成本占75%

  利用BIM技术使得在项目早期就可以对建筑物不同方案的性能做各种分析、模拟、比较,从而得到高性能的建筑方案;同时积累的信息不但可以支持建设阶段降低成本、缩短工期、提高质量,而且可以为建成后的运营、维护、改建、扩建、交易、拆除、使用等服务。

  从时间上来看,项目建设阶段的时间是数年,而使用阶段的时间是数十年上百年,信息对于建筑物使用阶段的重要性一点都不亚于建设阶段的重要性。

  不管是建设阶段还是使用阶段,利用BIM技术对建筑物质量和性能的提高其最大的受益者永远是业主。

  二、用BIM贡献最大的是设计

  建筑物的性能基本上是由设计决定的,而且设计的好坏对施工实现的难易程度(难易程度直接影响到质量和工期)也起着至关重要的作用,同时设计虽然只使用了5%左右(国内2%)的建设成本但却决定了70%的建造成本,如下图所示:

  

  通过使用BIM技术,设计师可以做在目前建设环境下(项目复杂、规模大、时间紧、设计费不高、竞争激烈)使用CAD技术几乎无法完成的工作,从而使得设计的项目性能和质量有根本性的提高,这些工作包括但并不限于:

  利用BIM模型提供的信息从设计初期开始对各个发展阶段的设计方案进行各种性能分析、模拟和优化,例如日照、风环境、热工、景观可视度、噪音、能耗、应急处理、造价等,从而得到具有最佳性能的建筑物。在CAD技术基础上要完成这些工作需要大量的时间和人力物力投入,因此目前除了特别重要的建筑物有条件开展这项工作以外,绝大部分建筑物的所谓性能分析都还处于合规验算的水平,离主动、连续的性能分析还有很大差距。

  利用BIM模型对新型式、新结构、新工艺和复杂节点等施工难点进行分析模拟,从而改进设计方案以利于现场施工实现,使原本在施工现场才能发现的问题尽早在设计阶段就得到解决,以达到降低成本、缩短工期、减少错误和浪费的目的。

  利用BIM模型的可视化特性和业主、施工、预制、设备供应商、用户等对设计方案进行沟通,提高效率,降低错误。

  利用BIM模型对建筑物的各类系统(建筑、结构、机电、消防、电梯等)进行空间协调,保证建筑物产品本身和描述产品的施工图没有常见的错漏碰缺现象。

  施工企业可以在设计提供的BIM模型基础上对施工计划和施工方案进行分析模拟,充分利用空间和资源,消除冲突,得到最优施工计划和方案;通过BIM技术与三维扫描、视频、照相、移动通讯、互联网等技术集成,对现场施工进度和质量进行跟踪;通过BIM技术和管理信息系统集成,有效支持造价、采购、库存、财务等的动态和精确管理;最终生成项目竣工模型和相关文档。

  业主可以利用设计、施工提供的BIM模型信息进行运营维护管理。

  设计决定了建筑物产品本身的性能和质量,设计对施工效率和施工质量可以产生巨大影响,设计阶段形成的信息在建筑物整个生命周期中都需要使用,因此设计用BIM对项目的贡献是最大的。

  三、用BIM动力最大的是施工

  我们先来看几组数据:

  根据中国建筑业协会的资料,“2009年我国建筑业总产值再创历史新高。日前从有关方面了解到,2009年全国共完成建筑业总产值75864亿元,比上年增长22.3%;建筑业企业实现利润2663亿元,增长21.0%”。也就是说2009年我国施工企业的平均利润为3.51%

  查看上市公司的公开资料我们可以得到国内典型施工企业的相关数据:上海建工(600170)2010年前3季实现主营收入5,096,996.96万元,营业利润68,610.04万元,利润率为1.35%;中国建筑(6016682010年前3季实现主营收入24,663,314.10万元,营业利润1,207,933.10万元,利润率为4.9%

  再来了解一下建筑业其他两个主要参与方(开发商和设计机构)的经营情况,万科A(0000022010年前3季实现主营收入2,238,042.99万元,营业利润500,814.40万元,利润率为22.38%。东华科技(0021402010年前3季实现主营收入96,880.98万元,营业利润11,744.14万元,利润率为12.12%。其中万科为房地产开发商,东华科技为设计机构。

  在上述数字背后可能还有这样一个心照不宣的趋势:施工企业的财报希望尽可能把利润率做高,以争取市场的支持,而房地产企业和设计机构却希望尽可能把利润率做低,以实现良性的可持续的发展。也就是说,施工企业的实际利润率可能比公开的数字还要低,而开发商和设计机构的实际利润率可能比公开的数字还要高。

  哪里有压迫,哪里就有反抗”。由上面的数据可以看到,施工企业对利用新技术、新方法提高生产效率和利润率的动力会比开发商和设计机构高得多。下面是BIM可以为施工企业带来的价值:

  设计效果可视化

  施工方案优化

  支持深化设计

  4D施工模拟、可建性模拟

  施工质量与进度监控

  提高施工预算的精度和效率

  支持预制加工

  网上协同作业管理平台

  四、中国BIM革命会在哪里爆发?

  任何革命的爆发都只有两种形式:一种是自发的,另一种是被迫的。当然绝大部分的实际情况极少以纯粹的前述某一种形式发生,基本上是这两种形式的组合或者混合,而且大多数是“一定程度被迫下的自发革命这种混合,这也就很好地解释了为什么没有压力就没有动力这个道理。

  尽管影响BIM革命爆发的因素有很多,但是通过分析建筑业三个主要参与方业主、设计、施工应用BIM受益大小、自身动力和技术力量三个主要因素,我们可以得到这样的结论:

  业主:受益最大,动力不足,技术力量较弱

  设计:受益不大,动力中等,技术力量最强

  施工:受益中等,动力最大,技术力量中等

  为了使这个分析有可比性,我们用同样的方式对已经爆发过的CAD革命进行了分析,如下图所示:

  

  从图中的数据可以看到,当年CAD革命的爆发毫无悬念地首先在设计领域爆发了,然后逐步波及到施工和业主,因为应用CAD技术对设计机构对来说受益最大、动力最大、技术力量也最雄厚。

  对于BIM技术而言,从数据分析的比较来看显然施工企业具有最先爆发的可能,但是有一点和CAD技术非常不同的是,从受益、动力和技术力量三个维度对业主、设计、施工三个主要参与方应用BIM技术进行评估的差距并不明显(CAD三个参与方的评估值分别为3-6-9,差距明显;而BIM5-6-7,非常接近),因此,BIM革命首先会在业主、设计、施工的哪一个领域爆发,还需要时间来检验,尽管施工企业的可能性最大。

作者:何关培

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