智能建造步入“云端”
本報記者 柳 潔 董慶森
武漢光醫院對講系統谷內，占地面積約10萬平方米的湖北東湖實驗室建筑群拔地而起。“這個項目全面應用國產建筑信息模型(BIM)軟件，通過‘模型+數據’的方式在勘察、設計、采購、施工、驗收等環節有效傳遞信息，規避了90%以上預算外變更，工期與同體量建筑相比縮短6個月，實現了建筑數字化交付。”中信工程設計建設有限公司董事長金志宏說。
長期以來，傳統工程建設各環節處于割裂狀態，容易出現返工現象，導致建造成本增加。針對這一問題，中信工程通過持續研發、聯合創新，實現了自主可控BIM技術從0到1的突破，在提高建造效率、節約成本和縮短工期方面發揮了重要作用，目前國產BIM軟件已廣泛應用于建筑業。
突破核心技術
在中信工程工作人員的電腦上，東湖實驗室數字模型的建筑結構一目了然，每一處框架受力情況清晰可見，每一條電纜、每一盞燈泡都有跡可循。
“傳統建筑項目建設模式是‘設計—圖紙—建造’的單向過程，企業發現問題大多是在建造階段，往往需要額外投入大量人力物力去解決，不可避免地增加成本。應用國產BIM軟件后，工程技術人員通過對建筑的數據化模型整合，能夠對建筑項目策劃、運行和維護的全生命周期信息作出高效應對，從而提高工作效率、降低成本?！苯鹬竞暾f。
國產BIM軟件成功應用并非一蹴而就。本世紀初，BIM技術以能夠實現建筑信息集成的優勢，在全球范圍內得到建筑業的廣泛認可。“在應用BIM軟件的過程中，我們發現，由于底層核心技術掌握在國外企業手中，自身缺乏國產自主核心圖形引擎，各類相關應用軟件必須依靠插件與國外軟件進行信息交互，自主可控性不強。同時，大量工程建造數據、地理信息數據需要傳到云端協作共享，數據安全存在風險。”金志宏說，“就好比在別人的地基上砌房子，再大再漂亮也可能經不起風雨。”
“BIM軟件應用技術必須掌握在自己手中”，秉持這個理念，中信工程聯合中國建筑科學研究院等國內產視頻對講學研用優勢力量，共同開展BIM重大專項攻關。
項目攻關開展不久，就遇到了難題。由于BIM軟件及相關二次開發軟件種類繁多，研發團隊各單位采用軟件不同，數據之間無法流通共享。為此，中信工程組織行業頭部企業的研發人員定期在武漢集中開展研發攻關，統一BIM數據格式，制定BIM數據標準接口，為填平信息鴻溝奠定了基礎。
突破層層困難，BIM重大專項目前已完成60款BIM軟件研發工作，軟件代碼自有率平均達到90%以上，實現了國外圖形引擎替代、基本算法的底層技術攻關、關鍵人才團隊建設和軟件應用層面的數據交換，形成了覆蓋工程建設全生命周期的BIM系列軟件成果。“對東湖實驗室項目的對比驗證顯示，國產BIM軟件性能已接近國外軟件水平。”金志宏說。
打通數據孤島
“雖然國產BIM軟件解決了核心技術從無到有的問題，自主性、可控性達到了評估標準，但在適用性方面還存在不小差距。”全國工程勘察設計大師王翠坤坦言。工程建設過程中，前期策劃、勘察設計、施工安裝、竣工交付和后期運營各階段使用的BIM應用軟件標準不一、兼容性差，數據間共享、交互、流轉缺乏統一標準，形成數據孤島，這些問題依然存在。
如何進一步提高適用性，成為中信工程BIM軟件研發團隊重點研究的問題。研發人員實現BIM軟件三維圖形可視化和算法全部國產化的同時，自主研發了智能建造平臺，通過云端協作提高軟件適用性，讓“建造上中國云”。
“智能建造平臺以協同共享模式打通國產設計BIM軟件與國產施工、運營BIM軟件的連接壁壘，形成具有統一性的建筑資源體系。”金志宏說，智能建造平臺上，任何一個建造環節都可以在授權后啟動相關聯的數據應用，從而促進全過程全要素的數據流通，讓各環節數據都能發揮最大價值。
比如在項目設計階段，技術人員通過智能建造平臺，把構成建筑的元素拆分成一個個數字構件，門窗、空調、桌椅等每個構件搭載不同的信息需求，快速對接工業制造企業，實現高效率傳輸，有效縮短施工周期。
“BIM就好比一臺車，引擎和算法是‘發動機’。但一臺好車光發動機好是不夠的，還需要‘底盤’‘變速箱’等零部件的匹配和調試?！敝行殴こ虜底只c科技創新部總經理彭波說，智能建造平臺就如同建筑行業數字化轉型的載體與連接器，推動參與者互聯互通，讓工程建造更高效、更綠色、更安全。在國家網絡安全人才與創新基地項目建設中，中信智能建造平臺從設計、采購、施工到運維全流程采用數字化體系，最終節省成本12%、縮短項目工期10%、減少設計變更58%。
目前，智能建造平臺入駐企業突破2000家，在線采購交易總額近10億元。
拓展應用場景
BIM技術貫穿建筑工程全產業鏈，是建筑業數字化的基礎應用，具有廣闊的發展前景?！肮仓﨎IM產業應用生態圈，已成為建筑企業的共識?！敝行殴こ炭偨浝項顣秸f，“各類智慧服務場景還有待進一步開發。”
為加快構建國產BIM產業生態，中信工程從產學研用多個端口發力。2021年10月，中信工程牽頭組建數字建造產業聯盟，聯合50家行業頭部企業協同創新，共同搭建服務產業發展框架、打造數字建造生態圈?！吧舷掠蝺瀯葙Y源企業將共同擴大應用場景，在平臺上進行數據要素生產和參與中試，加快迭代發展?！睏顣秸f。
同時，中信工程堅持推廣應用BIM技術及工程建設全過程管理系統，實現建筑全生命周期“一模到底”，并加快BIM軟件攻關成果的規?；?，為提高建筑業生產效能、提升建筑品質帶來更多可能。
應用落地，人才是關鍵。中信工程參與舉辦了首屆“國產BIM應用百所高校邀請賽”，通過實操演練，搭建國產BIM產學研共享平臺、合作交流平臺，培育BIM技術后備軍和領軍人才，助力核心技術快速迭代升級。
“今年年初發布的《“十四五”建筑業發展規劃》將‘推進自主可控BIM軟件研發’列為任務之一。我們將繼續專心研發，為自主可控BIM技術從1到10、到100而努力，努力構建智慧建筑的數字化底座。”金志宏說。
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