BIM技術(shù)在橋梁U型肋工程領域的應用,國際上沒有現(xiàn)成標準,主流軟件也鮮有成套功能,只有從底層標準抓起,才能逐步向標準化推進。因此,BIM實施要遵循頂層設計,如果僅孤立存在,對行業(yè)長遠發(fā)展益處不大。
目前,鐵路BIM標準體系框架初步形成,編制并發(fā)布了《鐵路工程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分解》《鐵路BIM信息分類和編碼標準》《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標準》《鐵路工程信息模型交付精度標準》等基礎標準,為BIM技術(shù)應用提供了可供參考的標準規(guī)范。
由于標準規(guī)范是從設計源頭出發(fā),許多分類和編碼未必涵蓋或不適用于施工、運維階段,同時主流軟件的支持還需要一定時間。因此,應以已有的標準規(guī)范為基礎,結(jié)合發(fā)展定位或工程應用的實際情況,逐步補充和優(yōu)化,摸索適合自身的編碼體系或?qū)嵤┬袨闇蕜t。
BIM成熟度
BIM實施過程中有一個BIM成熟度模型(稱為Bew-Richards BIM成熟度模型),分為0級、1級、2級和3級,級別越高,表明BIM應用越成熟。如果將BIM技術(shù)應用成熟度與鐵路工程結(jié)構(gòu)設計方法進行對比,兩者有相似之處。
目前我國鐵路橋梁設計方法以容許應力法(0級)為主,考慮與國內(nèi)外主流設計方法的接軌,經(jīng)過多年努力,編制完成《鐵路橋涵極限狀態(tài)法設計暫行規(guī)范》,但配套的計算軟件、設計理念仍是基于容許應力法。通過梳理橋涵極限狀態(tài)法試設計成果,中國鐵路總公司已啟動推進《鐵路橋涵設計規(guī)范》(概率極限狀態(tài)法)的編制工作,預計不久即將進入容許應力法與概率極限狀態(tài)法并行期(1級),再經(jīng)過不斷的應用積累和實踐檢驗,最終會全面實施概率極限狀態(tài)法(2級)。
與設計方法類似,我國鐵路工程結(jié)構(gòu)BIM設計以二維圖為基礎(0級),少數(shù)結(jié)構(gòu)進行了三維BIM設計。目前全路選定17個BIM試點項目,以BIM設計協(xié)同為主線,驗證標準,探索BIM成果的驗收、審核、轉(zhuǎn)發(fā)、歸檔等管理模式,近期正邁向二維與三維過渡期(1級),發(fā)展目標是實現(xiàn)不同專業(yè)的協(xié)同(2級)。
未來,基于協(xié)同的BIM設計不可避免,考慮到BIM應用配套條件與工程師應用習慣,二維與三維過渡期將在一定時間內(nèi)存在。另外,從性價比方面考慮,二維與三維并存也有其合理性,如鋼筋布置圖,二維圖紙表現(xiàn)鋼筋的布置非常簡潔,易于工程師認知。針對偶爾不可避免的碰撞,只要按照主次的原則,適當調(diào)整普通鋼筋的位置,對結(jié)構(gòu)整體受力性能影響不大,但可避免繁瑣的鋼筋建模。
BIM價值從量變到質(zhì)變
BIM技術(shù)被譽為工程領域的第二次革命,對行業(yè)的影響是顛覆性的。鐵路建設項目標準化管理中強調(diào)工廠化、機械化、專業(yè)化、信息化,BIM技術(shù)能夠很好地將各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來,是形成標準化的重要途徑和切入點。
基于簡單、即時反饋的實用主義角度出發(fā),BIM價值和意義主要體現(xiàn)在可視化、綜合管線碰撞等功能級應用,而其他深層次價值(如流程再造、管理升級等)由于需要量變積累,配套條件或機制不成熟,導致使用者不愿、不敢或者不能在這方面進行深入探索。
因此,BIM價值的真正落地需要時間和條件,不僅應從上到下加以政策引導,更重要的是從下到上自覺發(fā)揮主觀能動性,最終實現(xiàn)從量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)變。
U型肋專業(yè)為主 需求為王
目前BIM從業(yè)人員多以建模人員為主,涉及專業(yè)技術(shù)人員的較少,考慮到知識的傳遞和積累過程,可以認為這是BIM技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)階段。
隨著BIM與專業(yè)的深度融合,BIM技術(shù)作為手段和工具的特點凸顯,若仍采用原有組織模式,極有可能出現(xiàn)研發(fā)方向與實際功能需求脫節(jié)、研發(fā)成果與真實需要兩張皮的現(xiàn)象。因此,在BIM技術(shù)應用實施過程中,應以專業(yè)為主,以解決專業(yè)實際問題為研發(fā)導向。
BIM是橋梁工程全生命周期管理的信息載體,每個階段都由相應的建筑模型、過程模型和決策模型構(gòu)成,但不同階段模型的精度、深度和廣度相差較大。
BIM是面向?qū)ο蟮模瑧脤ο蟛煌,幾何精度和信息深度等級不同,導致不同階段BIM模型也不同,運維階段信息模型最豐富。因此,基于BIM全生命周期實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)模型的無損傳遞,數(shù)據(jù)積累得越多,通過與專業(yè)的融合,就越有可能得到有價值的信息,轉(zhuǎn)化為知識直至智慧的依據(jù)就越充分,BIM的深度應用即是DIKW(數(shù)據(jù)、信息、知識、智慧)模型的流程化實現(xiàn)。
橋梁BIM已取得很多有價值的應用點,BIM和信息化技術(shù)是未來發(fā)展趨勢,現(xiàn)已在業(yè)內(nèi)形成共識。目前,BIM的應用重點在于設計和施工,并逐步向全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、全生命周期的實施邁進。通過對橋梁BIM應用中的標準規(guī)范、BIM成熟度、BIM價值時效性、BIM應用需求導向、信息模型與數(shù)據(jù)模型的思考,我們確信,BIM價值的充分發(fā)揮更離不開專業(yè)本身、技術(shù)發(fā)展、行業(yè)發(fā)展、管理機制、人員構(gòu)成等配套條件的成熟。