BIM技術(shù)在橋梁U型肋工程領(lǐng)域的應(yīng)用,國(guó)際上沒(méi)有現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn),主流軟件也鮮有成套功能,只有從底層標(biāo)準(zhǔn)抓起,才能逐步向標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)。因此,BIM實(shí)施要遵循頂層設(shè)計(jì),如果僅孤立存在,對(duì)行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展益處不大。
目前,鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)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(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)》《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》《鐵路工程信息模型交付精度標(biāo)準(zhǔn)》等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),為BIM技術(shù)應(yīng)用提供了可供參考的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是從設(shè)計(jì)源頭出發(fā),許多分類(lèi)和編碼未必涵蓋或不適用于施工、運(yùn)維階段,同時(shí)主流軟件的支持還需要一定時(shí)間。因此,應(yīng)以已有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ),結(jié)合發(fā)展定位或工程應(yīng)用的實(shí)際情況,逐步補(bǔ)充和優(yōu)化,摸索適合自身的編碼體系或?qū)嵤┬袨闇?zhǔn)則。
BIM成熟度
BIM實(shí)施過(guò)程中有一個(gè)BIM成熟度模型(稱(chēng)為Bew-Richards BIM成熟度模型),分為0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)和3級(jí),級(jí)別越高,表明BIM應(yīng)用越成熟。如果將BIM技術(shù)應(yīng)用成熟度與鐵路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比,兩者有相似之處。
目前我國(guó)鐵路橋梁設(shè)計(jì)方法以容許應(yīng)力法(0級(jí))為主,考慮與國(guó)內(nèi)外主流設(shè)計(jì)方法的接軌,經(jīng)過(guò)多年努力,編制完成《鐵路橋涵極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)暫行規(guī)范》,但配套的計(jì)算軟件、設(shè)計(jì)理念仍是基于容許應(yīng)力法。通過(guò)梳理橋涵極限狀態(tài)法試設(shè)計(jì)成果,中國(guó)鐵路總公司已啟動(dòng)推進(jìn)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(概率極限狀態(tài)法)的編制工作,預(yù)計(jì)不久即將進(jìn)入容許應(yīng)力法與概率極限狀態(tài)法并行期(1級(jí)),再經(jīng)過(guò)不斷的應(yīng)用積累和實(shí)踐檢驗(yàn),最終會(huì)全面實(shí)施概率極限狀態(tài)法(2級(jí))。
與設(shè)計(jì)方法類(lèi)似,我國(guó)鐵路工程結(jié)構(gòu)BIM設(shè)計(jì)以二維圖為基礎(chǔ)(0級(jí)),少數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維BIM設(shè)計(jì)。目前全路選定17個(gè)BIM試點(diǎn)項(xiàng)目,以BIM設(shè)計(jì)協(xié)同為主線,驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),探索BIM成果的驗(yàn)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(guò)渡期(1級(jí)),發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)不同專(zhuān)業(yè)的協(xié)同(2級(jí))。
未來(lái),基于協(xié)同的BIM設(shè)計(jì)不可避免,考慮到BIM應(yīng)用配套條件與工程師應(yīng)用習(xí)慣,二維與三維過(guò)渡期將在一定時(shí)間內(nèi)存在。另外,從性?xún)r(jià)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(jiǎn)潔,易于工程師認(rèn)知。針對(duì)偶爾不可避免的碰撞,只要按照主次的原則,適當(dāng)調(diào)整普通鋼筋的位置,對(duì)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(jià)值從量變到質(zhì)變
BIM技術(shù)被譽(yù)為工程領(lǐng)域的第二次革命,對(duì)行業(yè)的影響是顛覆性的。鐵路建設(shè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化管理中強(qiáng)調(diào)工廠化、機(jī)械化、專(zhuān)業(yè)化、信息化,BIM技術(shù)能夠很好地將各個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)起來(lái),是形成標(biāo)準(zhǔn)化的重要途徑和切入點(diǎn)。
基于簡(jiǎn)單、即時(shí)反饋的實(shí)用主義角度出發(fā),BIM價(jià)值和意義主要體現(xiàn)在可視化、綜合管線碰撞等功能級(jí)應(yīng)用,而其他深層次價(jià)值(如流程再造、管理升級(jí)等)由于需要量變積累,配套條件或機(jī)制不成熟,導(dǎo)致使用者不愿、不敢或者不能在這方面進(jìn)行深入探索。
因此,BIM價(jià)值的真正落地需要時(shí)間和條件,不僅應(yīng)從上到下加以政策引導(dǎo),更重要的是從下到上自覺(jué)發(fā)揮主觀能動(dòng)性,最終實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)變。
U型肋專(zhuān)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(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的較少,考慮到知識(shí)的傳遞和積累過(guò)程,可以認(rèn)為這是BIM技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)階段。
隨著B(niǎo)IM與專(zhuān)業(yè)的深度融合,BIM技術(shù)作為手段和工具的特點(diǎn)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(shí)際功能需求脫節(jié)、研發(fā)成果與真實(shí)需要兩張皮的現(xiàn)象。因此,在BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)以專(zhuān)業(yè)為主,以解決專(zhuān)業(yè)實(shí)際問(wèn)題為研發(fā)導(dǎo)向。
BIM是橋梁工程全生命周期管理的信息載體,每個(gè)階段都由相應(yīng)的建筑模型、過(guò)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�,�?yīng)用對(duì)象不同,幾何精度和信息深度等級(jí)不同,導(dǎo)致不同階段BIM模型也不同,運(yùn)維階段信息模型最豐富。因此,基于BIM全生命周期實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)模型的無(wú)損傳遞,數(shù)據(jù)積累得越多,通過(guò)與專(zhuān)業(yè)的融合,就越有可能得到有價(jià)值的信息,轉(zhuǎn)化為知識(shí)直至智慧的依據(jù)就越充分,BIM的深度應(yīng)用即是DIKW(數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、智慧)模型的流程化實(shí)現(xiàn)。
橋梁BIM已取得很多有價(jià)值的應(yīng)用點(diǎn),BIM和信息化技術(shù)是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),現(xiàn)已在業(yè)內(nèi)形成共識(shí)。目前,BIM的應(yīng)用重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)和施工,并逐步向全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、全生命周期的實(shí)施邁進(jìn)。通過(guò)對(duì)橋梁BIM應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、BIM成熟度、BIM價(jià)值時(shí)效性、BIM應(yīng)用需求導(dǎo)向、信息模型與數(shù)據(jù)模型的思考,我們確信,BIM價(jià)值的充分發(fā)揮更離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)本身、技術(shù)發(fā)展、行業(yè)發(fā)展、管理機(jī)制、人員構(gòu)成等配套條件的成熟。