基于國內(nèi)應(yīng)用案例的BIM技術(shù)分析與建議

宗 亮 劉延志

江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院土木工程系（34100 0）

0 引言

建筑信息模型 (Building Information Modeling，BIM)作為一種全新的理念和技術(shù)，正受到國內(nèi)外學(xué)者和業(yè)界的普遍關(guān)注。BIM思想源于20世紀70年代，最早是由美國喬治亞技術(shù)學(xué)院建筑與計算機專業(yè)的查克·伊斯曼(Chuck Eastman)博士提出的。關(guān)于BIM的定義,目前相對完整的是美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(National Building Information Modeling Standard，NBIMS)給出的:“BIM是設(shè)施物理和功能特性的數(shù)字表達；BIM是一個共享的知識資源,是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責(zé)的協(xié)同工作”[1]。BIM技術(shù)對國內(nèi)外的建筑領(lǐng)域來說，是一種“革命性”技術(shù)，是建筑業(yè)信息化發(fā)展的基礎(chǔ)。

BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用起步較晚，我國工程建設(shè)行業(yè)從2003年開始引進BIM技術(shù)，目前的應(yīng)用以設(shè)計公司為主，正在逐步推廣和深入到建筑行業(yè)各個領(lǐng)域。在信息化技術(shù)飛速發(fā)展的今天，建筑業(yè)的低效率與混亂管理顯得很不協(xié)調(diào)，因此國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在 《十二五建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出，“十二五”期間將基本實現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，加快建筑信息模型(BIM)、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用。

無疑，BIM將成為未來建筑業(yè)發(fā)展的主流技術(shù)。現(xiàn)階段，深入分析BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)，從現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用存在的問題，有針對性地提出解決措施,對盡快讓BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)更廣泛、更深入的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

1 國內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用案例

隨著BIM技術(shù)在國內(nèi)逐漸被認可與應(yīng)用，特別是近年來在國內(nèi)工程建造行業(yè)高速發(fā)展的背景下，BIM技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)一些大型工程項目中得到積極應(yīng)用，涌現(xiàn)出很多成功案例。表1列出了近年來BIM技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用的典型案例，其中注明了各個案例中BIM技術(shù)的主要推動方和BIM的應(yīng)用階段以及應(yīng)用效果。

2 國內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

深入分析表1的BIM技術(shù)應(yīng)用典型案例，可以從以下三個方面來進行。

2.1 從BIM技術(shù)應(yīng)用的主要推動方來分析

工程建設(shè)行業(yè)有業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位、供應(yīng)商、政府等多個參與方，根據(jù)王廣斌等(2009)在“建設(shè)項目施工前各階段BIM應(yīng)用方受益情況研究”中的結(jié)論，在建筑信息模型施工前各階段的應(yīng)用過程中，業(yè)主、設(shè)計方、承包商、政府、材料供應(yīng)商等都是受益者，其中業(yè)主和設(shè)計方在產(chǎn)品、過程及組織三個方面都是收益項和受益頻數(shù)最多的參與方，受益程度要高于其他參與方[2]。因此，在BIM技術(shù)的應(yīng)用實踐中，出現(xiàn)了業(yè)主驅(qū)動的BIM應(yīng)用、設(shè)計單位驅(qū)動的BIM應(yīng)用和施工單位驅(qū)動的BIM應(yīng)用三種模式[3]。從表1的諸多案例可以看出，主要推動方為設(shè)計院的有5例(占42%)，主要推動方為施工單位的有4例(占33%)，主要推動方為業(yè)主的有3例(占 2 5%)，如圖 1 所示。

圖1 BIM技術(shù)應(yīng)用的主要推動方

表I國內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用典型案例

由圖1可知，設(shè)計單位主動實施BIM技術(shù)的比例最高，施工單位次之，業(yè)主主動要求的比例最低。這與項目各參與方在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中的受益程度不太相符，業(yè)主在BIM技術(shù)的推動過程中不太積極，這可能與業(yè)主所掌握的BIM技術(shù)知識有限相關(guān)，是信息不對稱導(dǎo)致的。

2.2 從BIM技術(shù)覆蓋的項目建設(shè)階段來分析

一個建筑(或設(shè)施)從籌建到交付使用再到報廢需要經(jīng)歷決策、設(shè)計、招投標(biāo)、施工、運營等若干個階段,根據(jù)BIM技術(shù)的強大功能,BIM技術(shù)可以為建筑(或設(shè)施)從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù),也就是說，BIM技術(shù)從理論上是可以覆蓋建筑(或設(shè)施)的全壽命周期的。但是實際上并非如此。從表1可以看出，BIM使用階段為全過程的有1例(即將使用)，貫通施工階段和運營階段的有1例，貫通設(shè)計階段和施工階段的有1例，僅在施工階段使用的有4例，僅在設(shè)計階段使用的有5例。可以說，目前BIM的使用還是以設(shè)計階段的可視化設(shè)計、設(shè)計效果的表現(xiàn)為主，或以施工階段的碰撞檢查、模擬施工為主，且以單階段使用為主(占75%)，很少有兩個階段協(xié)同使用的案例，全過程應(yīng)用的案例目前還只停留在計劃階段，具體效果如何還有待考察。這種以單階段使用為主的現(xiàn)象造成了BIM模型的創(chuàng)建效率損失,提高了BIM技術(shù)的應(yīng)用成本,且無法充分發(fā)揮項目各參與方的協(xié)同作用。

2.3 從BIM技術(shù)應(yīng)用的工程項目特點來分析

建筑按用途可以分為工業(yè)建筑和民用建筑兩大類,民用建筑又可以分為居住建筑和公共建筑，公共建筑包括行政辦公建筑、文教建筑、托教建筑、科研建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑、觀覽建筑、體育建筑、旅館建筑、交通建筑、通訊廣播建筑、園林建筑、紀念性建筑等等。從表1可以看出，BIM技術(shù)的應(yīng)用主要集中在商業(yè)建筑(5例)、居住建筑(3例)、交通建筑(2例)、文教建筑(1例)、體育建筑(1例)，且應(yīng)用項目大多具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造型獨特、規(guī)模大、高度高、設(shè)計難以表現(xiàn)、施工難度大的特點。這說明國內(nèi)的BIM技術(shù)應(yīng)用覆蓋面較窄，亟需在各類建筑項目中大力推廣。

3 我國BIM技術(shù)推廣應(yīng)用的具體措施建議

BIM技術(shù)作為一種全新的技術(shù)管理手段，被稱為建筑業(yè)的信息革命，在優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化建設(shè)過程和優(yōu)化管理等方面可大大提高工作效率[4]。隨著BIM技術(shù)在多個項目中的成功應(yīng)用，BIM的理念和技術(shù)已經(jīng)被建筑業(yè)界各方廣泛認可，但是在國內(nèi)的應(yīng)用仍然存在應(yīng)用范圍窄、業(yè)主不積極、單階段使用為主的問題。為推動BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)中更廣泛更深入的應(yīng)用，現(xiàn)提出如下建議。

3.1 政府應(yīng)加大BIM宣傳力度，讓建筑業(yè)界各方對BIM充分了解

BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)的應(yīng)用還處在初期階段，多數(shù)從業(yè)人員還缺乏對BIM的了解，對BIM的具體應(yīng)用更無從談起。清華大學(xué)BIM課題組近年在中國BIM標(biāo)準(zhǔn)制定上取得了重大進展，出版了《中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究》(CBIMS)和《設(shè)計企業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)實施指南》，這些研究成果為BIM的具體應(yīng)用提供了科學(xué)的指導(dǎo)。政府應(yīng)該加大對BIM研究成果的宣傳和推廣。同時，積極開展國內(nèi)BIM應(yīng)用成功案例的經(jīng)驗交流，用BIM成功應(yīng)用帶來的高效率和高效益，充分調(diào)動建筑業(yè)界各方尤其是受益最大的業(yè)主方的積極性。

3.2 設(shè)計合理的BIM成本和利益分配制度。促進BIM的多階段協(xié)同使用

目前，國內(nèi)的BIM技術(shù)主要在設(shè)計階段或施工階段單階段使用，BIM應(yīng)用僅限于滿足應(yīng)用方自身的利益，無法實現(xiàn)BIM模型和數(shù)據(jù)的共享，無法實現(xiàn)BIM在項目全壽命周期的充分應(yīng)用,究其原因,主要是沒有合理的BIM成本和利益分配制度，BIM應(yīng)用方?jīng)]有協(xié)同共享的動力，造成BIM應(yīng)用在項目建設(shè)各階段的割裂。

在項目建設(shè)的不同階段，BIM技術(shù)發(fā)揮著不同的作用,項目建設(shè)各參與方的受益程度也就不同。為平衡各方的利益關(guān)系，BIM系統(tǒng)建模和維護等費用，應(yīng)從項目全壽命周期的角度來分析，按業(yè)主、設(shè)計單位、材料設(shè)備供應(yīng)商、施工單位、物業(yè)管理單位等各參與方應(yīng)用BIM系統(tǒng)的受益程度大小，設(shè)計合理的成本和利益分配制度。只有這樣才能激勵各方切實有效地將BIM技術(shù)應(yīng)用于各階段,實現(xiàn)BIM的多階段協(xié)同使用，從而產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益。

3.3 BIM應(yīng)用可從政府工程開始，形成榜樣效應(yīng)，逐步帶動社會各類工程應(yīng)用

政府工程是政府投資興建的市政工程或者公共建筑工程。建筑業(yè)的一些改革如工程招投標(biāo)、工程量清單計價等，都是由政府工程開始試行并逐步推廣的。BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用，也可以從政府容易掌控的政府工程開始，再逐步在社會各類工程中進行推廣。目前，深圳市建筑工務(wù)署已與美國Autodesk(歐特克)公司建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，創(chuàng)新開展BIM在政府工程管理中的應(yīng)用，在若干個政府工程中進行BIM應(yīng)用試點，深化政府工程集中管理的專業(yè)優(yōu)勢。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)是建筑業(yè)未來信息管理的主力技術(shù)，我國的BIM技術(shù)應(yīng)用尚處于起步階段，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)剛剛制定，建筑業(yè)各參與方還在觀望、學(xué)習(xí)和探索。為了全面深入推廣應(yīng)用BIM技術(shù)，政府應(yīng)該加大BIM宣傳力度，充分調(diào)動項目各參與方的積極性。并將政府工程作為試點,不斷積累BIM應(yīng)用成功經(jīng)驗,逐步向社會各類工程推廣BIM技術(shù)。同時，應(yīng)該設(shè)計合理的BIM成本與收益分配制度,為BIM在工程建設(shè)各階段的協(xié)同應(yīng)用提供可能。

[1]何清華,錢麗麗,段運峰BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報,2012(2):12-16.

[2]王廣斌,張洋,姜陣劍.建設(shè)項目施工前各階段BIM應(yīng)用方受益情況研究[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報,2009(5):438-442.

[3]李恒,郭紅領(lǐng),黃霆.BIM在建設(shè)項目中應(yīng)用模式研究[J].工程管理學(xué)報,2010(5):525-552.

[4]何關(guān)培.BIM在建筑業(yè)的位置、評價體系及可能應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù),2010(1):109-116.