[導讀]BIM在建筑工程策劃、設計、施工運營、翻修等等各個階段都是可以運用,BIM技術所具備的完備、關聯、一致、可視化、協調性、模擬性、可出圖性等優勢可以極大地促進智慧建筑的發展。
一年一度的建筑智能化行業盛會——2017年第十八屆中國國際建筑智能化峰會武漢站的活動,于11月15日下午在武漢香格里拉大酒店隆重舉行,活動吸引了來自武漢及周邊地區系統集成商、渠道商、廠商、終端用戶以及建筑智能化知名專家等數百余人齊聚一堂,共同探討最新人工智能技術在智能建筑、智慧城市、智能家居等領域的應用。
中南建筑設計研究院電氣總工熊江出席本次活動,并做了關于“依托BIM技術力促智能建筑向智慧城市發展”的主題演講。熊總工表示,BIM在建筑工程策劃、設計、施工運營、翻修等等各個階段都是可以運用,BIM技術所具備的完備、關聯、一致、可視化、協調性、模擬性、可出圖性等優勢可以極大地促進智慧建筑的發展。
中南建筑設計研究院電氣總工 熊江
以下是熊江總工的現場演講實錄:
?。ìF場實錄,錯誤之處在所難免,千家網做了不改變原意的優化修改。特此說明)
首先非常感謝今天到會的各位專家,各位朋友,CIBIS,從2000年開始,已經走過了18年的光輝歷史,今天的2017是我們第18屆。峰會上個星期在西安,這個星期在成都、武漢,然后在北上廣,就說明千家網對我們武漢的重視。因為除了北上廣就是西安、武漢和成都,代表全國智能化的發展方向。今天我和大家交流的題目是“依托BIM技術,力促智慧建筑向智慧城市發展”。因為我現在是兩個身份,一個是中南建筑設計研究院電氣總工,另外一個是我們中南工程設計集團研發中心的技術總監,實際上我現在的工作重點是集團的研發,我們集團是湖北省所有的國資委勘察設計的單位整合在一起,現在一共有11個設計院,其中第一個就是我們中南院。然后我們打造的是一個湖北省的工程咨詢設計行業的航母,因為湖北省武漢市申報世界的設計之都,但是武漢市的設計有一個特殊的情況,是央企調出去的鋼鐵鐵路調出來的,但是我們實際上,是湖北省國資委下面第一個涵蓋了工程的全領域,從規劃、咨詢、城建、建筑、市政、交通、橋梁的全流程的咨詢、設計、施工所有的企業,所以我們還是有自己的優勢的。那我今天和大家交流的主要分為三個部分,第一是智能建筑發展階段的分析,第二是智能建筑BIM技術的應用現狀,第三是智能建筑依托BIM技術融入智慧城市建設。
一、智能建筑發展階段的分析
這個智能建筑發展階段根據我的理解,有四個階段:第一個階段,智能建筑自身建設的階段,這個是我首次提出來的;第二個階段是智慧建筑的發展階段;第三個階段是智慧交通的發展階段;第四個階段就是我們現在千家網關注的智慧城市的發展階段。實際上我們千家網發展的方向一直把握得很好,今后的幾十年,我們智慧建筑都會轉向智慧城市,這個發展的方向,是毋庸置疑的。
(一)智能建筑自身建設的階段
1、國外智能建筑的興起
國外智能建筑起源于美國的1984年的哈特福德市,他是一座舊城的改造,并在大廈出租率、投資回收率、經濟效益等方面取得成功,所以這種智能建筑模式才進行推廣,在美國興建和改建的辦公大樓中有近80%的為所謂智能型的,日本歐洲也全部根據這個來,一般我們所有的智能技術都是發展于美國,然后在歐洲進行推廣,最終在中國進行發揚光大,占領世界。
2、我國智能建筑的興起
我國對智能建筑的研究始于20世紀90年代,在此之前建筑最智能的配置只有“弱電”(火災報警和通信),90年北京的發展大廈是我國智能建筑的雛形,在此之后的上海金茂大廈、深圳地王大廈、廣州中信大廈等都是一批具有較高智能化程度的智能大廈,然后國家住建部2000年頒布《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000,然后再制訂為三版,這個規范的設定保證我國智能建筑的全部鋪開。
3、我國智能建筑市場市場發展
在21世紀,全世界智能大廈的40%興建在中國的大城市里面,所以說我們中國的發展之快,是居于全球之首的。從區域上看,華東、華南、華北地區是中國最重要的建筑智能化市場,然后華中、東北、西南是我們智能化建筑發展的新興市場,比如我們千家網峰會舉辦的地點西安、成都等。然后我們智能化市場的規模也做得很大,由2016年的6億美元增長到2020年的11億美元,在未來之后,國家進入了一個新時代,就是要優化增量盤貨存量的一個新的增長模式,興建建筑智能化市場就是優化增量,以及既有建筑智能化改造市場相結合的發展方式,實際上我們新建建筑的蛋糕越來越小,但是我們既有的建筑蛋糕越來越大。
4、智能建筑建設的痛點
在僅僅智能建筑這個階段,有一些痛點:(1)我們前一二十年產生的經濟效益不被認可;(2)我們實際上以前的項目建設模式,建、管、用是分離的,那個時候建一個開發商建一個物業管理,這就造成我們建設的不好;(3)一建就省、建成就壞,然后即使建成了,他因為建管分離,我們評上智能建筑這一項目的話,五年之內,包括北上廣五年之后的還款率不到10%,評上智能建筑獎項目的,五年之后十個有9個做不了了。
這對于建筑設計院來說就有兩個很大的問題,第一個就是建設流程逐漸被工程承包商控制,把這個市場就從住建部讓給了工信部;第二個是工程流程逐漸被產品生產商控制,實際上這個項目定了,怎么做,完成是產品生產商來決定的,這兩個造成的實際上建筑的智能化的實施也并不是很看好或者關注,責任在我們住建部,責任在我們項目起始的項目設計院。
(二)智慧建筑發展階段
1、智能——智慧(感知——認知)
由智能向智慧的發展,由感知到認知,這個取決于我們各方面的技術進步:第一個是大規模的建筑運行數據采集,第二個是建筑運行數據的高效管理,這個是在運行中的問題,第三個是更敏感的傳感器網絡,第四個是更完備的執行器網絡,這導致智能建筑和物聯網的技術融合應用,使我們智能建筑真正地有智慧。以前是靠人管理,物業管理,現在變成電腦管數據管,是智慧的發展,這就達到以人為本的建設目標,是現在的一個主流:只做智能建筑是沒有用的,要做智慧建筑。
2、智能建筑與綠色建筑融合發展
智能建筑要有用,第一個有用就是我們綠色建筑,因為到2030年亞洲的能耗將占全球總能耗的45%,其中建筑將是用電大戶。在亞洲,智能建筑概念包括綠色建筑和智能建筑。基于通信信息技術、能源和低碳技術的方方面面,許多智能建筑是以綠色建筑的新面貌出現,政府、終端用戶和建筑業主都是智能、綠色建筑發展的推手。智能建筑在新建建筑和既有建筑改造中完美結合不斷發展,綠色的智能化建筑也將成為世界領先的新建筑發展的主要概念和趨勢。
?。ㄈ┲腔劢煌ǖ陌l展階段
1、由點智慧到線、網智慧的交通
現在的一個熱點就是由一個點智慧到線智慧、到網智慧的交通,現在城市越來越大,交通就是一個大問題,交通是有線有路的,各獨立的智能建筑通過智能交通相連,是智能建筑由室內向室外的發展。這個是一個很大很好的市場,這里面就包括智能建筑,就有車輛控制系統,交通監控系統,車輛管理系統,旅行信息系統,質量管理,智能燈桿、自動駕駛等等,現在像騰訊、阿里,百度,滴滴等都投身到了智能交通領域中。以前一個智能建筑只是一個企業,現在智能交通是城市和國家有用,現在是一個大的背景。
2、智慧交通案例
2017年初,滴滴出行在濟南、武漢上線了一項智慧交通的研發成果,如果大家感興趣的話可以了解一下,這個是智慧信號燈,這個其效果是相當好的,這個效果好有一個數據,就是濟南在早晚高峰期間的道路交通擁堵時間,已經能夠下降超過10%;在武漢高峰期路口通行的時間降低13.3%,平均延誤時間可以降低近30%,主干道方向整體延誤時間降低23%。
最近深圳做了一個統計,深圳市騰訊通過智慧信號的控制,然后做了好多次的緊急到醫院的急救模式,絕大多數開啟這個模式的情況下,24個紅綠燈一個紅綠燈都不停,時間可以減少一半,救護車可以到醫院。在我們國家,在技術上,追趕別人很難,但新的技術應用我們國家是很有優勢,所以你老的技術,可能從智慧建筑不容易,但是我們從智慧交通、智慧城市是很容易的,因為國家是在發展這個東西,還在發展階段。
?。ㄋ模┲腔鄢鞘械陌l展階段
1、由點、線、網的智慧向面、體智慧的發展
再一個就是我們非??粗械模彩乔Ъ揖W非常看中的,智慧城市由點、線、網的智慧向面、體智慧的發展,各獨立的智能建筑通過網絡和數據庫的相連,是智能建筑由點到面、由單一到整體的發展。這里有移動互聯網、物聯網、有平臺化,平臺化現在是所有發展的主要發展方向,我們的那個網上自助就是那個支付寶平臺,車輛的平臺。
我們千家網就是一個做的很好的,智能智慧的平臺,沒有平臺是做不好的,有了平臺然后再進行場景化,針對你的應用,做成應用管理。
2、智慧城市發展熱潮
智慧城市發展現在很熱,熱在大家看中他的未來的發展,而不是現在的收獲,就像你家里的小孩一樣,你家里的小孩學習熱,花很多的錢不求他現在的回報,求他以后的回報。3月份騰訊云一分錢中標預算為數百萬元廈門市政務外網云服務項目,6月份中國電信以0.01元的中標金額拿下了“遼陽市信息中心公共信息資源共享平臺硬件建設項目”,然后還有某運營商以0元中標連云港市大數據中心一期工程(市政務數據云計算平臺)建設服務項目。
他們獲得的平臺就有數據的應用,我們可以講兩個,就平臺的應用,可能大家百度出來的數據,這個大家可以知道;百度黃金眼,如果大家對這個感興趣的,百度實際背后為莆田系操作的一個平臺,如果你到所有的醫院,會發現要你登記,登記之后,就有你上一次搜索你對醫院感興趣的東西,這個數據就產生處理,對你的數據大概進行分析,這就像算命一樣,你在等之前,有人會打聽你,打聽你然后通過數據的分析,比如說你20幾歲的小丫頭去算命,那肯定算因緣,比如一個大胖子,可能就想算官職。然后你的數據放在平臺說進行分析就很準,實際上通過調查發現并不是莆田系技術很好,在營銷這個方面他的效應比他的診療效應都比常規的醫院高的多,為什么,就是因為他背后有一個支持,就是因為百度為他提供的數據。
二、智能建筑BIM技術的應用現狀
(一)BIM是什么?
BIM(BuildingInformationModeling)是一個設施(建設項目),這個設施是物理特性和功能特性的數字表述,這個大家都很清楚,但是它的重要性在哪里?是偉大的導師恩格斯說的一句話,科學技術和文化藝術的差別在于,一門學科只有當它用數字表示的時候,才能被最后稱為科學,實際上在30,40年以前在西方,建筑它不認為是一個科學,他認為是一個文化藝術,因為他不能用數字表達,比如現在我們說的中醫,要求醫問藥,你用數字進行表達這是西方國家,你用數字表達就可以進行模擬,進行運算,進行仿真。實際上我們有一句話,實踐是檢驗真理的唯一標準,但是在西方的哲學界、科學界是不認可這個事情,德國變成先進的工業國家就是應用了數學體系。所以我們建筑有了了BIM,它把所有的建筑要素進行物理特性和性能的表達才成為科學,所有的科學可以運算。
?。ǘ〣IM技術能做什么
BIM技術核心是一個由計算機三維模型所形成的數據庫,這個數據不僅包含了建筑的設計信息,而且可以容納從設計到建成使用,甚至是使用周期終結的全過程信息。有點像我們現在比如說工作控制領域,相當于我們工業控制的仿真和模擬,建筑也可以這樣,我們有房子我們有投入,我們要在這個地方彎道超車,這個BIM技術發源于美國,應用于工業,現在完全可以用于建筑方面。
BIM是我們現代建筑業的第三次革命,第一次是手工繪圖,第二次是CAD,這個是圖紙建筑文件,可以交流,第三次就是BIM,BIM在所有的策劃、設計、施工、運營、翻修、拆除所有的階段,這個術語都是可以運用的,就像我們小學學的加減乘除,這個可以全部應用的,這個就是一個基礎。
?。ㄈ┲悄芙ㄖ腂IM應用舉例
BIM技術有八大特點:信息完備、信息關聯、信息一致、可視化性、可協調性、可模擬性、可優化性、可出圖性,其中六個和智能建筑直接相關。
我們現在有智能建筑的專項,有專項就是以我為主,所有的創新和研發以我為主。3D模型、4D施工、5D造價,6D使用,7D維修,其中四個和智能建筑直接相關。我們現在的智能建筑是有針對性的設計,針對我們以前的智能管理智能周期進行設計,物聯網屬于中心部,BIM屬于住建部,兩個互相不連,那你把他們連起來,怎么做,這就是我們要做的事情。
舉一個簡單的例子,我們現在有智慧工地,所有的BIM在哪里呢?在人、才、物的一個物價,一個物量。物價的話,他做得好,就是物量,物量的話你不能搞多了。在智慧工地,我原先傳統的RFID、耗能表、安防技防、傳感GIS這些東西和BIM結合起來,就是變成了以BIM雛形,BIM物料智能跟蹤、能耗智能管理、場地智能安防、施工智能管理,那我們這個智慧工地就達到了我們所說的一個智慧城市的一個點,他的效應相當大,因為你自己可以控制。
三、智能建筑依托BIM技術融入智慧城市
那么我們應該怎么做呢?
?。ㄒ唬┮劳行屡d技術,要以我為主、為我所用
我們第一個要提到的是依托新興技術,要以我為主,為我所用。我不能當配角,在設計院里,在工程里,我們是可以當主角的。這里面舉一個例子:柯達。柯達是很牛的,1966年的海外銷售額達21.5億美元,1990年、1996年,在品牌顧問公司排名的10大品牌中,柯達位居第4,是感光界當之無愧的霸主。1997年2月柯達市值最高310億美元,但是其2011年最低市值僅1.75億美元。原因很簡單,柯達是做膠卷的,數碼相機出來了,膠卷就沒有用了。但是數碼相機和數碼技術是誰發明的?是柯達發明的,第一臺數碼相機1975年發明的,76年,柯達發明了拜耳濾色器技術,就所有的像怎么調顏色,調明亮,元件都做好了,但是柯達認為這種技術不成熟,不足以代替利潤豐厚的傳統相紙,未將數字圖像化的研究工作繼續下去,而是將其僅應用于已有的業務(膠卷相紙沖印)。為什么?因為他保護他現有的市場,就像我建筑,我要保護我自己的市場而不用于別的。
柯達高層當時的技術判斷如下,第一個電子圖象沖印技術太差,不會取代傳統的沖印照片,第二個電子顯示裝置不可能取代消費者操作,第三個電子影像設備與市場不兼容,第四個不專業,家用個人電子沖洗設備在價格和質量方面不能與商業沖洗服務競爭。你不能把它轉給別人,BIM技術是一個所有的發展方向,我們建筑、市政、交通今后的發展方向絕對不可避免。我舉個例子,2008年有一個諾貝爾獎發給兩個美國教授,其中一個是日本的教授,研究水母染色,他們就請一個豐田汽車店的司機來頒獎,國外的4S店比我們國內好一些,你去修車會有一個人把你送過去,車修好了然后再把你送回去,為什么請這個人去頒獎呢?因為這三個科學家的發明都是這個人做的,這個人最早在水母染色研究中也作出了事跡,但是因為單位當時沒有賺到錢,自己認為也沒啥用,沒有方向,發表了論文之后也沒有反映,他就把這個事跡交給了三個科學家,然后再不管了,書也不教了不當教授,去做自己的事,當了司機。蛋白質技術、生物發展的方向,你必須要有手段,你這個手段是怎么判斷蛋白質到哪兒去了?科學蛋白質染色他認為沒有用就給了別人,最終這三個科學家用十年的時間,獲得了諾貝爾獎,這三個科學家都認識他,所以給他買了機票,讓他去參加頒獎。我們建筑做了BIM,一定要以我為主,為我所用,不能給別人。
?。ǘ┮劳行屡d技術,立足平臺發展
BIM技術應用到平臺,由實體平臺(建筑)到數字平臺發展,那個就是千家網在做的,千家網好在哪里,比如說辦了18屆,今年一屆就6個城市,實際上比很多官辦的機構都做得好,他的平臺組織得好,他有100多萬的注冊會員,平臺好,效益最高。就像我們以前做蘭州鐵橋,傳統的方式,現在做不了了,現在有了互聯網就可以做出來,所以說平臺很關鍵。
然后我們說數字平臺要立足于BIM平臺(數據、規則),因為我們建筑是BIM創造數據,那我們就要用我們自己的數字定規則,而不是使用別人的,我們院里面也有規劃院。第三就是和其他的平臺融合和嫁接要采取“BIM+”的方式。我們現在看馬云有什么好的東西,比如自助加油、自助超市早已有之,阿里市場創新的核心:支付寶平臺+XX,就建立了信任,有信任什么都可以搞?,F在就是我們BIM平臺建立一個數字的信任,BIM說你這個項目方案出得這么好,做成這個樣子,因為我們以前的數據是不傳遞。那么現在BIM+人臉識別、車牌識別技術、RFID標簽、物聯網技術、大數據分析、超市、機器人等等,那這個平臺就發展得好,獲得國家政策支持。
(三)依托產業轉型,發展全過程服務
1、擴展產業鏈,讓智慧產生效益
依托產業轉型,發展全過程服務,我們現在的話,由單純設計服務、工程服務向工程全過程服務過渡,如果僅僅是一個設計圖,BIM是沒用的,必須是全過程有數據的流程才可以研發。
2、與國際慣例接軌,促進智能建筑行業市場轉型
國家為“工程咨詢”正名,力促與FIDIC接軌。目前中國工程界對于“工程咨詢”的概念有誤,以為工程設計不屬于工程咨詢,原因在于發改委主管工程咨詢,住建部主管工程設計與施工。在中國“工程咨詢業”是由發改委來定義的,實際上“工程設計”一直都應在工程咨詢的范圍之內。
3、依托國家政策,促進智能建筑行業市場轉型
2016年8月,住建部發布了《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》,綱要指出:“‘十三五’時期,全面提高建筑業信息化水平,著力增強BIM、大數據、智能化、移動通訊、云計算、物聯網等信息技術集成應用能力,建筑業數字化、網絡化、智能化取得突破性進展,初步建成一體化行業監管和服務平臺,數據資源利用水平和信息服務能力明顯提升。建筑、交通、城市,都屬于住建部管理的范疇。
4、改變設計產品形式,讓智慧貫穿始終
再一個就是改變設計產品形式,我們以前根據規范做設計,根據產品做工程,都是數據不流通,現在有了EPC和EPCM。這個EPCM包括應用(盈利)模式推薦、技術推薦、產品推薦、供應商推薦、工程推薦、驗收運維推薦、拆除推薦。
5、改變工程產品交付模式,堅持以設計(咨詢)立足
相對于EPC、DB等以工程商為主的工程交付模式,集成項目交付(IPD)是工程咨詢設計產業鏈產品交付的最佳模式,而不是被工程商分離,設計的話就一小塊,但是我們跨過這個工程交付形式,做一個集成產品交付,我們才有機會參與進來。
(四)依托智慧城市政務服務,發展智慧城市資產服務
我們要依托城市的政府服務,發展智慧城市資產服務,包括公共設施風險最小化;建立可靠的公共服務生態互聯網;針對性與可持續性管理得以加強;降低運行成本,實現精準運維;增加透明度和問責制;運營洞察力驅動的大數據預測;建立服務數據與實現移動協同;實現公共設施全生命期管理等,這樣我們的BIM才會產生作用。
好的,我今天就講這么多。衷心祝愿2017第十八屆中國國際建筑智能化峰會武漢站圓滿成功,謝謝大家。
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