文|本刊記者 萬(wàn)曉曦
從中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人和企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀可以看出,互聯(lián)網(wǎng)正在深刻影響和改變著人們的日常生活和工作。個(gè)人可以通過(guò)通信、采購(gòu)、金融、教育、醫(yī)療、交通等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,極大的提升生活質(zhì)量;企業(yè)可以通過(guò)將系統(tǒng)化、集成化的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工具應(yīng)用于業(yè)務(wù)流程的各個(gè)環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)變企業(yè)的管理方法和模式,激發(fā)新的發(fā)展思路,有利于企業(yè)變革經(jīng)營(yíng)模式,催生出新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。在公共服務(wù)領(lǐng)域,互聯(lián)網(wǎng)也加快提升了公共服務(wù)水平,為有效促進(jìn)民生改善與社會(huì)和諧提供了有力保障。
一直以來(lái),我國(guó)都非常重視信息技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的信息消費(fèi)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。兩會(huì)提出的"互聯(lián)網(wǎng)+"行動(dòng)計(jì)劃以及國(guó)務(wù)院通過(guò)的《"互聯(lián)網(wǎng)+"行動(dòng)指導(dǎo)意見(jiàn)》,進(jìn)一步明確了利用互聯(lián)網(wǎng)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
《上海市推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)實(shí)施意見(jiàn)》也指出以創(chuàng)新、開(kāi)放和包容的“互聯(lián)網(wǎng)+”思維改革創(chuàng)新,打造“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)融合新模式和“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的寬松生態(tài)環(huán)境,服務(wù)政府職能轉(zhuǎn)變和民生改善,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型升級(jí),形成對(duì)長(zhǎng)三角乃至全國(guó)的產(chǎn)業(yè)輻射帶動(dòng)能力,確立形成上?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。
到2018年,形成經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力。保持互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),引進(jìn)和培育并舉,打造以開(kāi)放創(chuàng)新為特征的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)新產(chǎn)業(yè);推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合互聯(lián)網(wǎng)思維,革新產(chǎn)品制造、生產(chǎn)組織和市場(chǎng)服務(wù)方式,帶動(dòng)制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),形成經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力。
營(yíng)造互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新環(huán)境。有效破除互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展面臨的體制機(jī)制障礙,推動(dòng)資源集聚、開(kāi)放和共享,形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的濃厚氛圍;強(qiáng)化“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展基礎(chǔ)資源支撐,健全制度、資本、文化要素,形成上?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型生態(tài)圈。
在過(guò)去的幾年時(shí)間里,BIM技術(shù)在我國(guó)工程建設(shè)領(lǐng)域得到了快速發(fā)展,從BIM技術(shù)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn),BIM技術(shù)呈現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用的趨勢(shì),二者集成可以發(fā)揮更大的價(jià)值。BIM技術(shù)基于共享的模型工作,模型中可集成各種業(yè)務(wù)信息,可以降低各方溝通協(xié)同的成本,同時(shí),互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以基于BIM模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息采集、模型高效存儲(chǔ)分析、信息及時(shí)獲取和傳遞等,并將相應(yīng)的信息通過(guò)可視化的模型展示出來(lái),提高溝通協(xié)同與信息傳遞的準(zhǔn)確性。
BIM主要價(jià)值在于通過(guò)在設(shè)計(jì)早期模擬施工、運(yùn)維階段的工作,提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,改進(jìn)設(shè)計(jì),避免錯(cuò)誤,以提高項(xiàng)目收益。BIM的可視化模型和格式化數(shù)據(jù)庫(kù),為建筑項(xiàng)目及運(yùn)維的信息管理提供了便捷,提高管理效益,并帶來(lái)增值收益。
BIM的核心是數(shù)據(jù),最重要的就是數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)和傳遞。CAD數(shù)據(jù)可以通過(guò)圖紙完全可視化,而B(niǎo)IM包含大量無(wú)法體現(xiàn)在圖紙上的信息,必須通過(guò)基于信息技術(shù)的數(shù)據(jù)交換來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的信息傳遞。BIM信息交換帶來(lái)巨大價(jià)值,若標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一將極大地阻礙信息交換,也將大幅降低BIM的價(jià)值,這是整個(gè)行業(yè)不能接受的。
眼下,BIM應(yīng)用存在一些問(wèn)題,主要是薄弱的數(shù)據(jù)管理能力,數(shù)據(jù)無(wú)法在工程建設(shè)階段有效傳遞;工程建設(shè)各方互相割裂,信息難以整合以及BIM應(yīng)用水平參差不齊。2014年,上海市先后發(fā)布了58號(hào)文和三年行動(dòng)計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)了需要形成滿足上海市BIM技術(shù)應(yīng)用的配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。2015年,上海市主要完成了兩項(xiàng)工作,一是上海市BIM標(biāo)準(zhǔn)體系研究,二是上海市BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)編制。
在上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》中,數(shù)據(jù)是核心,協(xié)同是關(guān)鍵,模型是載體,應(yīng)用是目標(biāo)。
數(shù)據(jù)是核心。IFC數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)就是公開(kāi)的、結(jié)構(gòu)化的、基于對(duì)象的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),它貫穿項(xiàng)目全生命期,全球可用,跨專業(yè)、跨軟件可用。采用以應(yīng)用為導(dǎo)向的信息交換模板指導(dǎo)項(xiàng)目數(shù)據(jù)交換,為現(xiàn)在割裂的建設(shè)模式提出可操作性的數(shù)據(jù)傳遞方式。信息交換模板是在信息交換需求和軟件實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的特定類型的電子文檔,主要面向最終用戶,承載可用于機(jī)器交互和人員閱讀的BIM交換信息。
本標(biāo)準(zhǔn)所描述的D0-D3深度等級(jí)主要是針對(duì)元素幾何屬性的描述,并包含少量的為滿足建設(shè)程序需要所創(chuàng)建的部分非幾何屬性信息。對(duì)于BIM元素和BIM構(gòu)件中應(yīng)包含的非幾何屬性信息,應(yīng)通過(guò)信息交換模板進(jìn)行定義。所以在模型創(chuàng)建的初期,應(yīng)該選擇合適于項(xiàng)目應(yīng)用的信息交換模板,以指導(dǎo)定義和輸入BIM元素和由BIM元素創(chuàng)建的BIM構(gòu)件的非幾何信息。
BIM元素與模型表達(dá)相關(guān)的信息按工程項(xiàng)目發(fā)展階段表達(dá)的需要可分為四個(gè)深度等級(jí),各深度等級(jí)應(yīng)符合以下規(guī)定:0級(jí)元素(D0):元素示意表達(dá),對(duì)象的占位符號(hào),不設(shè)置比例,通常是電氣符號(hào)、二維圖元、CAD樣式等非三維對(duì)象。1級(jí)元素(D1):元素概念表達(dá),簡(jiǎn)單的三維占位圖元,包含少量的細(xì)節(jié),粗略的尺寸,使用統(tǒng)一的材質(zhì),僅供辨識(shí)。2級(jí)元素(D2):元素設(shè)計(jì)定義表達(dá),建模詳細(xì)度足以辨別出元素的類型及組件材質(zhì),通常包含三維細(xì)節(jié),該級(jí)元素應(yīng)滿足大多數(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)表達(dá)要求。3級(jí)元素(D3):元素的用途定義表達(dá),用于施工管理和采購(gòu),元素的位置、幾何尺寸、非幾何屬性應(yīng)滿足生產(chǎn)加工、采購(gòu)招標(biāo)、施工管理和竣工驗(yàn)收等各項(xiàng)要求。根據(jù)項(xiàng)目應(yīng)用需求,選擇不同的信息交換模板,以指導(dǎo)信息的定義,實(shí)現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)的快速、便捷交付。
上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》所闡述的協(xié)同工作的核心理論和原則,來(lái)自于目前全球范圍內(nèi)協(xié)同工作方法最成熟、效益最明顯的IT行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)模式——集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)(Integrated Product Development,簡(jiǎn)稱IPD)。以IPD模式的理論和方法作為基礎(chǔ),結(jié)合建筑行業(yè)的特點(diǎn)以及ISO質(zhì)量要求,加以內(nèi)容的改造和延伸,同時(shí)匯集多位具有多年建筑行業(yè)協(xié)同工作經(jīng)驗(yàn)、參與和指導(dǎo)了大量國(guó)內(nèi)外協(xié)同工作項(xiàng)目的專業(yè)人員意見(jiàn),對(duì)建筑行業(yè)協(xié)同工作的要素和方法進(jìn)行總結(jié),形成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同工作章節(jié)內(nèi)容。
協(xié)同是關(guān)鍵。協(xié)同平臺(tái)工作區(qū)包括編輯區(qū)、共享區(qū)、發(fā)布區(qū)、歸檔區(qū),各工作區(qū)應(yīng)符合以下規(guī)定:一是編輯區(qū)為各參與方的獨(dú)立工作區(qū)域,該區(qū)域用于對(duì)文件進(jìn)行編輯;二是共享區(qū)為各參與方的過(guò)程交互區(qū)域,該區(qū)提供滿足一定交互條件的編輯區(qū)文件供各參與方參考;三是發(fā)布區(qū)為各參與方文件的公開(kāi)發(fā)布區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)發(fā)布的文件已完成質(zhì)量確認(rèn);四是歸檔區(qū)為各參與方的節(jié)點(diǎn)交付區(qū)域,該區(qū)域存放包括編輯區(qū)、共享區(qū)以及發(fā)布區(qū)的需歸檔內(nèi)容。
模型是載體。目前,我國(guó)的BIM模型呈割裂的建設(shè)模式,構(gòu)件非幾何屬性信息在設(shè)計(jì)階段無(wú)法完全確認(rèn)。構(gòu)件的非幾何屬性信息是隨著B(niǎo)IM應(yīng)用的深入不斷深化的,構(gòu)件的非幾何屬性信息應(yīng)與具體的BIM應(yīng)用需求掛鉤。而在上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》中BIM模型的定義方式為,BIM元素與模型表達(dá)相關(guān)的信息,按工程項(xiàng)目發(fā)展階段表達(dá)的需要分為四個(gè)深度等級(jí)D0-D3,本標(biāo)準(zhǔn)所描述的D0-D3深度等級(jí)主要是針對(duì)元素幾何屬性的描述,并包含少量的為滿足建設(shè)程序需要所創(chuàng)建的部分非幾何屬性信息。構(gòu)件的其他非幾何屬性信息應(yīng)基于各BIM應(yīng)用層面通過(guò)信息交換模板進(jìn)行規(guī)定。
基于云架構(gòu)的BIM數(shù)據(jù)管理平臺(tái)以企業(yè)私有云計(jì)算架構(gòu)技術(shù)為基礎(chǔ),建立跨地域與跨企業(yè)、面向工程項(xiàng)目全過(guò)程服務(wù)的協(xié)同工作環(huán)境,深入推進(jìn) “建筑信息模型(BIM)” 在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用,促進(jìn)建筑業(yè)生產(chǎn)能力提升。
在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段引入BIM數(shù)據(jù)管理云平臺(tái),可以保證建筑工程信息在項(xiàng)目各階段的一致性,實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期數(shù)據(jù)管理。
以上海市BIM應(yīng)用示范項(xiàng)目——上海瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心為例,該項(xiàng)目是國(guó)家衛(wèi)生部、科技部、中科院與上海市政府合作項(xiàng)目。項(xiàng)目總建筑面積 26075平方米,用地面積約40畝, 總投資40452萬(wàn)元,是集門(mén)診、科研、檢查、診斷、治療功能于一體的腫瘤治療及臨床設(shè)施研究中心。
該項(xiàng)目采用中科院自主研發(fā)的質(zhì)子醫(yī)療設(shè)備,高精尖的設(shè)備需要精細(xì)化的基礎(chǔ)設(shè)施,項(xiàng)目建造要求精益化。該項(xiàng)目在建造過(guò)程中有諸多特點(diǎn),包括組成部門(mén)較多,不同部門(mén)有自設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和使用要求;獨(dú)立體系較多,特殊醫(yī)療設(shè)備與普通醫(yī)療設(shè)備體系繁多;更新速度較快,醫(yī)療設(shè)備及醫(yī)療技術(shù)發(fā)展迅速;需求把握較難,專業(yè)背景差異難免有溝通障礙。
數(shù)據(jù)顯示,上?,F(xiàn)代BIM數(shù)據(jù)管理平臺(tái)自2015年1月27日建立起,截至2016年3月15日,項(xiàng)目用戶登陸1086次(同一用戶每個(gè)工作日只計(jì)一次),各類文件總數(shù)1557個(gè),各類任務(wù)及消息215條。
基于云架構(gòu)的BIM數(shù)據(jù)管理平臺(tái)可以使三維模型直接生成二維視圖,且可以同步更新,解決目前建筑圖紙普遍存在的平立面信息不一致情況。生成的二維視圖可包含機(jī)電、設(shè)備構(gòu)件,更有效的闡釋建筑空間和功能。
在對(duì)基地原址舊廠房動(dòng)遷時(shí),該項(xiàng)目在動(dòng)遷拆樁時(shí)遇到原有樁位與圖紙對(duì)不上問(wèn)題,引入三維掃描儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)三維掃描來(lái)獲取準(zhǔn)確現(xiàn)場(chǎng)信息,將31個(gè)站點(diǎn)拼接起來(lái)得到完整的數(shù)據(jù)。使用三維掃描儀對(duì)質(zhì)子醫(yī)院基地舊廠房?jī)?nèi)部柱墻位置和設(shè)備安放點(diǎn)進(jìn)行掃描,并得到CAD圖紙,經(jīng)過(guò)與原設(shè)計(jì)資料進(jìn)行分析,可以較快確定地下樁位,縮短工期。
基于云架構(gòu)的BIM數(shù)據(jù)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)全過(guò)程流程和文檔管控。按照設(shè)計(jì)流程梳理各環(huán)節(jié)產(chǎn)生文檔分析其信息點(diǎn),共計(jì)13個(gè)大環(huán)節(jié)-55類文檔-90類信息點(diǎn)。在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)核查管控歸檔文件、圖紙,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)全過(guò)程檔案收集和質(zhì)量管理,提高設(shè)計(jì)管理效率及質(zhì)量。
建筑等產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段性能是關(guān)鍵,仿真可提高建筑性能,實(shí)現(xiàn)能耗的節(jié)約,并提高產(chǎn)出效益?;谀P偷姆抡鏀?shù)據(jù)管理技術(shù)(SLM),可管理分析模型、流程、結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),提供決策支持。支持設(shè)計(jì)分析一體化,實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)化分析。
質(zhì)子醫(yī)院項(xiàng)目綠色目標(biāo)是獲得綠色建筑三星級(jí)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí),保證安全與舒適性前提下,實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能運(yùn)營(yíng),實(shí)現(xiàn)適合本項(xiàng)目特征的技術(shù)體系,降低增量成本。為了實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的綠色目標(biāo),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選擇適宜、成熟的技術(shù),并將技術(shù)與設(shè)計(jì)整合為一體 ,適當(dāng)突出項(xiàng)目亮點(diǎn)。
由于該項(xiàng)目主體建筑進(jìn)深較大(超過(guò)50m),建筑二層、三層采用退臺(tái)設(shè)計(jì),退臺(tái)后分別形成“U”、“L”形建筑環(huán)抱的大面積屋頂花園,有利于風(fēng)的導(dǎo)入,同時(shí)進(jìn)深減小,有利于自然通風(fēng)。門(mén)窗優(yōu)化方面則形成良好的通風(fēng)線路,并對(duì)外窗兩種上懸向外開(kāi)啟角度15°和30°進(jìn)行模擬分析。通過(guò)建筑平面布局和開(kāi)窗優(yōu)化,所有主要功能房間均能保證2次/小時(shí)的通風(fēng)換氣次數(shù),自然通風(fēng)條件良好。與15°開(kāi)啟角度相比,30°上懸外開(kāi)的開(kāi)窗方式過(guò)渡季節(jié)可以增加13.2%的通風(fēng)換氣量,夏季可以增加11.8%的通風(fēng)換氣量,可以更有效促進(jìn)自然通風(fēng)效果,改善室內(nèi)舒適度。
BIM的核心是數(shù)據(jù),價(jià)值發(fā)揮的前提是標(biāo)準(zhǔn)。基于云計(jì)算架構(gòu)的數(shù)據(jù)管理協(xié)同平臺(tái)是數(shù)據(jù)創(chuàng)建、收集與管理的關(guān)鍵,也是BIM發(fā)展的重要方向。新時(shí)代建筑業(yè)生產(chǎn)力提升的基礎(chǔ)是新一代信息技術(shù)在工程行業(yè)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+BIM”發(fā)展。