中國建筑科學(xué)研究院副院長 黃強(qiáng)

從2013年開始，中國BIM發(fā)展聯(lián)盟組織國內(nèi)外各軟件開發(fā)及工程設(shè)計(jì)、施工企業(yè)編寫了系列(21本)“P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)”，我一直對中國建筑科學(xué)研究院主編的《混凝土結(jié)構(gòu)P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)》寄于很大希望，因?yàn)檫@是引導(dǎo)廣大工程技術(shù)人員認(rèn)識(shí)并開展BIM創(chuàng)新而不是“建模、翻模”的BIM方向展示。BIM技術(shù)要使項(xiàng)目全生命期參與各方實(shí)現(xiàn)：電子數(shù)據(jù)交換、管理和訪問做到流暢且無縫對接。信息只需要輸入電子系統(tǒng)一次，然后通過信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，讓參與各方瞬間就能按需提取。而我們在鋼筋工程領(lǐng)域的“BIM”卻一直停留在施工圖鋼筋翻樣，即技術(shù)人員按設(shè)計(jì)施工圖紙計(jì)算鋼筋加工清單并畫出加工圖的過程。

施工鋼筋翻樣是一項(xiàng)復(fù)雜、繁瑣技術(shù)。近年來，隨著工程結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的建筑的大量涌現(xiàn)，鋼筋計(jì)算的工作量及復(fù)雜性變更愈加巨大。伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，鋼筋翻樣從最初的“手算”到如今的“電算”，鋼筋翻樣效率已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍。市場上存在各種各樣施工階段的深化設(shè)計(jì)軟件(包括鋼筋放樣軟件)，這些軟件的共同特點(diǎn)是由于設(shè)計(jì)與施工階段的數(shù)據(jù)阻隔，都是要人工翻�；蚪�(jīng)過對施工圖掃描識(shí)別再建模的過程。這在本質(zhì)上只是用CAD替代了手工翻樣，用手動(dòng)點(diǎn)擊鼠標(biāo)去識(shí)別線條代替手工用筆去翻樣，是施工領(lǐng)域的“甩圖板”，沒有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)對于施工BIM數(shù)據(jù)交換：電子數(shù)據(jù)交換、管理和訪問做到流暢且無縫對接。

眾所周知，基于CAD圖紙的施工鋼筋翻樣存在以下問題。

·需要根據(jù)構(gòu)件類型依次識(shí)別每個(gè)構(gòu)件上的平法信息，工作量大、效率低。

·各設(shè)計(jì)院提供的DWG圖紙不盡規(guī)范導(dǎo)致施工鋼筋翻樣人員前期要做大量的圖層整理工作。

·目前的電算數(shù)據(jù)屬于單項(xiàng)數(shù)據(jù)流程，即從CAD中拾取鋼筋數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、深化，最終生成鋼筋料單及下料圖，數(shù)據(jù)不可逆向追溯。

·另外，由于缺乏設(shè)計(jì)院的電子交付版本，難以實(shí)現(xiàn)鋼筋翻樣深化過程，對于鋼筋復(fù)雜連接節(jié)點(diǎn)的處理都交于現(xiàn)場施工作業(yè)人員，導(dǎo)致材料浪費(fèi)及混凝土澆筑不均勻等問題。

這些問題長年以來得不到解決，所有人都在翹首以待設(shè)計(jì)院用“BIM”革CAD的命，用“BIM設(shè)計(jì)”解決這個(gè)問題。然而，年復(fù)一年，設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依然是CAD出圖，相關(guān)管理部門也沒有因?yàn)?ldquo;BIM熱”而發(fā)布命令要求設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)“BIM出圖”。中國BIM發(fā)展至今已經(jīng)到了是等待國外“BIM軟件”廠家為中國量身定做產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)BIM，還是中國人自己做實(shí)施BIM的頂層設(shè)計(jì)、“以我為主”實(shí)現(xiàn)BIM的時(shí)候了。我們應(yīng)該考慮是為了適應(yīng)BIM軟件而改變組織、改變管理、改變流程、改變行為還是相反?我們難道不應(yīng)該要求改善BIM工具去適應(yīng)合理的組織、管理、流程和行為嗎?

基于工程實(shí)踐的BIM實(shí)施方式：P-BIM。這是基本原理，但也是目前中國BIM發(fā)展最需要的思想�；�于現(xiàn)在我國工程建設(shè)合理的組織、管理、流程和行為實(shí)踐，改造與開發(fā)適合這些組織、管理、流程和行為活動(dòng)需要的P-BIM軟件(國內(nèi)外所有軟件廠商和工程技術(shù)人員參與開發(fā))。全生命周期BIM必須有完成全生命周期所有任務(wù)的工具-----中國BIM系列軟件，才能最終讓所有參與各方實(shí)現(xiàn)“聚合信息，為我所用”。

就鋼筋翻樣這項(xiàng)任務(wù)來說，我們需要這樣一個(gè)軟件：對于任何混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)成果，這個(gè)軟件可以完整讀取設(shè)計(jì)表達(dá)的鋼筋信息，形成鋼筋翻樣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，基于鋼筋翻樣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行深化、翻樣、出料單、統(tǒng)計(jì)量、組價(jià)等。設(shè)計(jì)與鋼筋翻樣軟件端對端的數(shù)據(jù)傳遞，少了人為介入，實(shí)現(xiàn)信息無損傳遞。

現(xiàn)有的上下游軟件的存在本身，就有其合理需求的一面。設(shè)計(jì)階段P-BIM信息交換標(biāo)準(zhǔn)的作用是要作為設(shè)計(jì)協(xié)同及設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)階段數(shù)據(jù)專遞的紐帶，作為一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，將上下游眾多的現(xiàn)有軟件聚合起來，協(xié)同、接力運(yùn)行，讓數(shù)據(jù)充分發(fā)揮其應(yīng)有的效率，并從技術(shù)手段上保障流通。P-BIM標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施只會(huì)有助于這些軟件發(fā)揮更大作用，不會(huì)對這些軟件本身及企業(yè)利益造成傷害。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)》為所有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件提供了數(shù)據(jù)輸出標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們可以開發(fā)基于獨(dú)立開源平臺(tái)的P-BIM施工鋼筋翻樣軟件(鋼筋翻樣P-BIM軟件)通過標(biāo)準(zhǔn)(而不是某款軟件)對接混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，鋼筋翻樣P-BIM軟件將端對端、無縫讀取設(shè)計(jì)階段給出的與施工圖交付完全一致的所有鋼筋數(shù)據(jù)，在開源圖形平臺(tái)上自動(dòng)生成設(shè)計(jì)混凝土及鋼筋三維模型。在中國BIM發(fā)展聯(lián)盟提供的P-BIM信息交換云平臺(tái)下，施工企業(yè)還可以通過云端直接獲取設(shè)計(jì)P-BIM數(shù)據(jù)。

鋼筋翻樣P-BIM軟件將自動(dòng)檢查異形構(gòu)件內(nèi)部、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的鋼筋碰撞并可導(dǎo)出碰撞報(bào)表，同時(shí)新平臺(tái)將內(nèi)置異形構(gòu)件鋼筋優(yōu)化、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)鋼筋優(yōu)化算法及深化工具，實(shí)現(xiàn)鋼筋翻樣深化，確保鋼筋料單及下料圖更合理、更精確、更節(jié)約材料。

鋼筋翻樣P-BIM軟件完成鋼筋模型深化后，將按照不同的需求提取鋼筋料單及下料圖。如預(yù)算部門需要知道整個(gè)工程所需的鋼筋型號(hào)及相應(yīng)工料，軟件將提供按鋼筋型號(hào)進(jìn)行供料統(tǒng)計(jì)鋼筋工程量;鋼筋施工管理人員需要知道下一個(gè)流水段施工需要哪些鋼筋型號(hào)、鋼筋工料，軟件將實(shí)現(xiàn)按流水段進(jìn)行鋼筋工料及統(tǒng)計(jì);鋼筋加工班組需要某一個(gè)流水段中各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼筋工料及相應(yīng)的鋼筋下料圖，鋼筋翻樣P-BIM軟件將實(shí)現(xiàn)按流水段及構(gòu)件進(jìn)行鋼筋工料與下料圖匯總。此外鋼筋翻樣P-BIM軟件還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)：

·結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。鋼筋工料及下料圖將依據(jù)月進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行工作包推送，按照進(jìn)度計(jì)劃將要施工的鋼筋工料、下料圖以及相應(yīng)的施工工藝模擬動(dòng)畫打包將施工任務(wù)包派送到工人手機(jī)終端。實(shí)現(xiàn)更合理、更精準(zhǔn)的備工備料。

·結(jié)合工業(yè)化的思路，與鋼筋工廠預(yù)制加工相結(jié)合，將深化后的鋼筋模型以加工設(shè)備能讀取的格式導(dǎo)入設(shè)備，完成深化設(shè)計(jì)到工廠預(yù)制的無縫銜接。

工程技術(shù)人員是工程建設(shè)的主導(dǎo)者，BIM是技術(shù)，應(yīng)該去滿足人的需求，相應(yīng)的，BIM軟件工具應(yīng)該開發(fā)滿足人的習(xí)慣使用功能。

基于獨(dú)立開源平臺(tái)的鋼筋翻樣P-BIM軟件，不依賴于revit、cad、catia、Rhino等平臺(tái)完成自身的任務(wù)。在鋼筋翻樣下料領(lǐng)域，是個(gè)獨(dú)立的閉環(huán)、獨(dú)立的平臺(tái)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

P-BIM標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，將使已有信息充分、全面地傳遞，對某些領(lǐng)域的軟件還會(huì)挖掘數(shù)據(jù)的更廣泛應(yīng)用空間，如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)》使混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件不再局限于完成自己的任務(wù)，還為鋼筋翻樣P-BIM軟件提供方便，同樣，今后的《鋼筋翻樣P-BIM軟件功能與信息今后標(biāo)準(zhǔn)》也將使其不再是僅局限于完成自己的任務(wù)，同時(shí)還會(huì)為各種管理軟件及時(shí)提供需要的信息。

美國BIM標(biāo)準(zhǔn)將BIM定義為：BIM是一個(gè)設(shè)施物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，BIM是一個(gè)設(shè)施有關(guān)信息的共享知識(shí)資源，從而為其全生命期的各種決策構(gòu)成一個(gè)可靠的基礎(chǔ)，這個(gè)全生命期定義為從早期的概念一直到拆除。BIM的一個(gè)基本前提是項(xiàng)目全生命期內(nèi)不同階段不同利益相關(guān)方的協(xié)同，包括在BIM中插入、獲取、更新和修改信息以支持和反應(yīng)該利益相關(guān)方的職責(zé)。BIM是基于互操作性(Interoperability)公開標(biāo)準(zhǔn)的共享數(shù)字表達(dá)。因此，沒有標(biāo)準(zhǔn)，不成BIM。中國建筑科學(xué)研究院PKPM軟件事業(yè)部投入大量人力物力，無私協(xié)助中國BIM發(fā)展聯(lián)盟主編了包括《混凝土結(jié)構(gòu)P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)》在內(nèi)的《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》、《給排水設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》、《供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》、《電氣設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)》及《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)，為建立中國基于互操作性(Interoperability)公開標(biāo)準(zhǔn)BIM體系做出了巨大貢獻(xiàn)。基于PKPM主編的以上標(biāo)準(zhǔn)及理正公司主編的《規(guī)劃和報(bào)建P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)》、《規(guī)劃審批P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)》、《巖土工程勘察P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》及《建筑基坑設(shè)計(jì)P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》，我國同類專業(yè)設(shè)計(jì)軟件將實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)協(xié)同工作、設(shè)計(jì)BIM數(shù)據(jù)與施工建模軟件數(shù)據(jù)無縫交換，為中國BIM技術(shù)實(shí)施走向自主創(chuàng)新，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，數(shù)據(jù)安全起到示范作用。我國工程施工領(lǐng)域響應(yīng)國務(wù)院提倡的“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)”號(hào)召，在《建筑工程信息交換實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》(初稿)框架下內(nèi)，依靠設(shè)計(jì)階段“P-BIM軟件功能及信息交換標(biāo)準(zhǔn)”，開發(fā)如鋼筋翻樣P-BIM軟件一樣的眾多合用專業(yè)施工P-BIM軟件工具，為實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)造條件。

PKPM的BIM貢獻(xiàn)，實(shí)實(shí)在在的社會(huì)貢獻(xiàn)。完成建筑工程項(xiàng)目需要有上百種軟件，我們還有很多專業(yè)應(yīng)用軟件要開發(fā)，很多“P-BIM軟件功能與信息交換標(biāo)準(zhǔn)”要編。實(shí)現(xiàn)所有軟件互操作性需要其他軟件開發(fā)企業(yè)如PKPM一樣為“社會(huì)性BIM”做出貢獻(xiàn)。中國BIM發(fā)展聯(lián)盟及中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)建筑信息模型專業(yè)委員會(huì)期待其他軟件企業(yè)及項(xiàng)目參與各方企業(yè)像PKPM一樣為中國BIM發(fā)展做出自己的一份貢獻(xiàn)。