生态、集成、共享——EcoBIM方法论的核心——访上海建工工程研究总院创新工作室主任高路
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  • 更新时间: 2017年08月01日
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论文摘要

 

随着世博会和迪士尼建筑群等工程在国内的竣工和落地,BIM的发展走过了1.0和2.0时代,以BIM为代表的新事物正引领着建筑业转型发展。住建部《2016~2020 建筑业信息化发展纲要》指出,加快推动信息技术与建筑业发展深度融合,充分发挥信息化的引领和支撑作用,塑造建筑业新业态。设计施工一体化绿色工作方法(EcoBIM)暗合了国家未来建筑信息化和绿色建设模式的发展方向。那么EcoBIM是什么?它能为我们解决哪些问题?BIM与迪士尼项目中的IPD存在哪些关系?如何通过EcoBIM工作方法推动行业的健康可持续发展?本期,上海建工工程研究总院创新工作室主任高路将为读者一一解答。

施工技术:在2017年第13届国际绿色建筑大会中,您提出了一个令人耳目一新的概念——EcoBIM工作方法,对设计施工一体化以及绿色建筑项目管理有很大帮助,那么EcoBIM是什么,是在怎样的背景下提出的?请您具体介绍一下。

高路:EcoBIM的概念起源于2010年的世博会,当时世博会提出了“Better City, Better Life”的主题。在世博会中可以看到,每个建筑均基于绿色理念设计,不同的国家和城市馆造型独特,很多建筑按照一般的建筑平面图,由二维空间入手很难构建出这些造型。事实上,我国的BIM技术在世博会阶段就伴随着国外建筑事务所的方案走进了各大设计院,施工单位从那时起也开始通过三维模型可视化来辅助施工。EcoBIM可以将其拆为Eco和BIM,Eco即“可持续生态”,BIM为“建筑信息模型”。

截至目前,EcoBIM的内涵已存在3个版本,抛开绿色理念这个共同点不谈,其中在世博会建筑群阶段,BIM表示“Building Information Modelling”,这是1.0阶段,即工程建设实现从二维模式到三维模式的转换;而在迪士尼建筑群阶段,BIM表示“Better Information Managerment”,物联网(IOT)开始与BIM结合,IT领域的SAAS服务和云协同的概念也开始出现。目前3.0版本还未落地应用,不过随着信息化按照摩尔定律迭代的速度发展,我们已经听到AI人工智能的脚步声,EcoBIM3.0版本则为“Beautiful Intelligent Men”。而EcoBIM方法论的核心是“生态、集成、共享”。

施工技术:“生态、集成、共享”作为EcoBIM方法论的核心,有哪些具体内涵和实践意义?

高路:首先,来谈谈“生态”。GB50378—2014 《绿色建筑评价标准》参考美国LEED认证体系建立了“四节一环保”的绿色认证架构,更多注重能源和资源的节约,而美国最新公开的WELL认证体系,已经将重点转向建筑物中人的舒适性和居住品质。EcoBIM方法论中的Eco,就是结合具体项目工程管理,让设计师、工程师等参与方能够在项目中实实在在地感受到“省时、省力、省心”。在这一实现过程中,BIM技术的重点不是在谈三维可视化模型如何进行虚拟仿真,如何通过碰撞检测发现问题,而是强调如何建立项目中的CDE环境(Common Data Environment),让各方能够对项目有一个共同的目标和认识,避免BIM出现“两层皮”现象。

其次,是“集成”。建筑物均有一个生命周期(见图1),传统的工程做法是一种线性思维,设计结束进入施工,施工结束进入运维管理,也就是我们常说的DBB模式,其不足之处是业主方将其他参与方置于对立位置,即个体的目标总是与项目总体目标不一致。在这种项目管理模式下,参与方将合同中规定的权、责、利作为目标,设计是设计方的工作,与施工方无关,设计时对可施工性考虑不周全,很多问题直到施工现场才能发现,从而使施工方遇到很多“坎”,引起设计变更、返工等,导致工期拖延、造价增加、工程质量难以保证。但是有了BIM技术,各参与方可以围绕一个仿真模型进行协同交流。在中美合作的上海迪士尼项目中采用了集成整合式交付模式(Integrated Project Delivery, IPD)开展项目管理,以工程并行的思路将参与方前置,在Big Room Meeting中协调解决,大大提高了工作效率(见图2)。

同时,在迪士尼项目中我们还利用BIM模型的轻量化技术进行集成,各参与方通过自己的账号访问所需了解的模型信息,在工地上利用手机进行查看(见图3)。平台信息集成还有一个好处,虽然美方业主的质量(安全)管理团队使用Autodesk BIM360 Field作为现场管理的主要工具,界面为英文,不太适合国内工程师使用,而这个自主研发的平台,结合BIM360 Field API接口将美方数据读取过来,利用HTML5技术将问题列表,相关照片、文档、附件在平台的安全质量管理模块中自动生成问题条目,平台集成后,我方人员就可以在整改完成后填写回复,上传处理结果,相关数据也会自动同步到BIM360 Field,从而实现跨平台的集成应用,有效地解决了双方协同工作的难题。

最后一点是“共享”。利用BIM进行工程管理时,实现信息共享是提高工程管理水平与施工效率的关键。除虚拟仿真外,建筑的装配式构件能够与BIM模型进行信息共享,在平台中实现物流跟踪效果。在迪士尼SGM项目中,将RFID+二维码信息和BIM信息共享集成是一个新的尝试。该集成工作借助RFID编码在平台中对构件进行跟踪和管理,包括采购、生产、运输、安装等全过程,二维码作为补充。测试的构件包括风管、外挂墙体、钢结构屋顶等主要工字钢。该系统集成需要线下工作进行辅助配合,在生产完成后为每件构件加贴一张RFID/二维码标签,通过定制开发的手持终端APP,在每个物流环节进行扫码,将数据汇总到BIM模型上进行物流状态分析 (见图4) 。

迪士尼项目中更多采用的是技术信息共享,但在国外成熟工程采购模式中,IPD模式还有一种比较彻底的实现方式,就是成立一个SPE实体,然后通过特定的合约体系,将工程参与方各自的利益进行分享,这个做法有点类似国内推行的PPP模式。

施工技术:BIM技术无疑是实现设计与施工一体化的重要途径,您如何看待目前力推的设计施工一体化。

高路:天下大势,合久必分,分久必合。建筑施工领域亦是如此。在中国古代,设计者与施工者是不区分的,他们被统称为“工匠”,设计隐含于施工当中,“工匠”们提供设计与施工“一揽子”的工程服务。随着社会的不断发展,设计职能与施工职能逐渐清晰,工程建造过程也分成了设计与施工两个阶段。而发展到现在,大型建筑项目层出不穷,建筑结构的创新性、技术复杂性都达到了前所未有的高度,业主对建筑项目的全生命周期管理也提出了更高、更新的要求,这也就需要设计与施工二者充分配合,再次实现“一体化”。

施工技术:最后,问您一个个人问题。作为一名建筑师,为何会选择在施工企业的平台去实践这一理论?

 

高路:说起这个,我觉得是我们这一代人的历史使命感驱使着我一直在走这一条路。当然,如果当初我一直留在华东设计研究院也可以有很好的发展,只不过我在同济学习建筑的时候,一直被一种“匠人”精神所感染。一方面,受到了德国包豪斯学派的影响,要以一种“匠人”心态做事情。另一方面,包豪斯带来了现代建筑主义的思潮,至今国内很多建筑物都是由西方建筑大师所设计,所以从内心希望我们国内的建筑师不能成为长期在办公室作图的画图匠,而是能够作为一名负责建筑工程全周期的“匠人”。这样,建筑行业很多工程“扯皮”的事情就会减少,工程质量也会提高。事实上,上海市2016年底已经开始实行建筑师责任制的试点,我相信,结合BIM技术的发展,建筑师一定会扮演一个更为重要的角色。

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