中國建筑業(yè)BIM發(fā)展的對策方案探究

穆雪

摘 要：建筑信息模型是應用于建筑行業(yè)的新技術，為解決建筑行業(yè)的發(fā)展問題提供新方法、新思路。但是由于國內(nèi)技術條件的局限性，目前中國建筑業(yè)BIM技術的研究滯留在介紹、了解層面，缺乏進一步的理論研究和推廣應用。因此，有必要開展BIM產(chǎn)品的研究與推廣，探討阻礙BIM技術在中國發(fā)展的相關因素。本文主要從國內(nèi)建筑行業(yè)BIM技術的應用現(xiàn)狀入手，對BIM技術的特點進行了討論，通過對限制中國建筑領域BIM技術應用的條件進行分析，找出主要的阻礙因素。最后提出突破國內(nèi)BIM產(chǎn)品研究、應用瓶頸的解決辦法和方案，對國內(nèi)建筑業(yè)BIM技術的發(fā)展與應用具有指導意義。

關鍵詞：建筑業(yè)；BIM技術；參數(shù)化建模

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.088

0 前言

改革開放促進了國內(nèi)經(jīng)濟的騰飛，也給建筑市場的壯大創(chuàng)造有利平臺。根據(jù)國外有關權威機構(gòu)調(diào)查結(jié)果表明：我國建筑市場在2010年達到8000億美元，增長速度高達10%。但是快速發(fā)展的經(jīng)濟也是一把雙刃劍，不僅能促進國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，也會帶來環(huán)境污染、能源消耗等問題。因此，在保證建筑經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時，有必要開展建筑業(yè)低能耗、低污染的研究。

建筑信息模型即Building Information Modeling，簡稱BIM，是整合建筑市場資源，提升建筑市場生產(chǎn)能力的重要動力。BIM是2002年首次被提出來的，包含兩個層面的意思：

（1）BIM理解為名詞。BIM包括建筑、設備的相關數(shù)據(jù)，是對建筑物的物理參數(shù)等進行描述；

（2）BIM理解為動詞。BIM是數(shù)據(jù)建模的行為和過程，有數(shù)據(jù)的導入、輸出，有數(shù)據(jù)的互換與共享等。盡管對BIM存在不同的描述，但是BIM的含義基本有兩個主要方面：數(shù)據(jù)載體BIM和協(xié)同工具BIM。

BIM的特點：

（1）參數(shù)化建模過程。BIM建模的一個顯著優(yōu)勢就是參數(shù)化建模，這種建模就方式主要是對模型數(shù)據(jù)的操作，可有效的提高模型3D可視化水平。參數(shù)建模有助于后期設計的修改和變更，在設計過程中如果需要調(diào)整或者刪除梁柱構(gòu)件等，只需要應用參數(shù)數(shù)據(jù)自動調(diào)整，減少了設計人員的工作量大大提高了建筑設計的出圖速率；

（2）面向?qū)ο蟆Ｋ^面向?qū)ο蠓绞骄褪侵苯邮褂弥悄苣Ｐ瓦M行建模，智能模型不僅包含建模對象的尺寸、面積等幾何信息，還包括建模對象所需密度、質(zhì)量等物理參數(shù)。在面向?qū)ο笤O計過程中，使用智能對象可以選用成品化的構(gòu)件，例如門窗洞口、梁板等，通過這種智能對象的組裝可以快速形成結(jié)構(gòu)主體，這樣可以減少設計人員建模的時間提高建模效率；

（3）數(shù)據(jù)交互性。當不同的設計軟件之間需要數(shù)據(jù)交換時，往往需要一個共同的標準來實現(xiàn)建筑構(gòu)件信息的描述。根據(jù)有關研究數(shù)據(jù)顯示，建筑行業(yè)每年因數(shù)據(jù)交互性較差導致的經(jīng)濟損失高達百億美元。NIBS等機構(gòu)積極為提高BIM數(shù)據(jù)交互性開展相關研究工作，確保不同領域、軟件之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞承浴H標準組織為BIM系統(tǒng)信息交換開發(fā)研究了IFC等，使得BIM的數(shù)據(jù)交互性大大提高。

1 中國建筑業(yè)BIM發(fā)展現(xiàn)狀分析

近些年國外開展建筑業(yè)BIM研究較多，國內(nèi)由于自身經(jīng)濟技術條件的局限性，BIM的研究開展較晚，且研究主要是專注于對BIM的概念性介紹和引進，沒有實質(zhì)性的BIM技術研究及應用推廣。國內(nèi)BIM技術的發(fā)展尚處在嬰兒學步階段，短時間內(nèi)無法達到國外BIM技術在建筑行業(yè)等領域推廣應用的水平，同時也正是這種缺少應用案例的問題存在導致相關BIM理論的發(fā)展遇到瓶頸。

國內(nèi)一些學者對BIM技術應用情況進行了調(diào)查，對國內(nèi)各地區(qū)建筑設計行業(yè)的專業(yè)人員進行問卷調(diào)查。可以看出絕大部分的設計人員只是聽說過BIM技術，大約占68%，只有4%的設計人員使用過BIM技術，另外還有相當一部分比例的設計人員從未聽說過BIM技術。

對CAD技術的發(fā)展歷程進行總結(jié)時，指出計算機輔助設計的二維模式已經(jīng)無法適應快速發(fā)展的建筑行業(yè)，而三維CAD技術也只能組建不具備建筑物屬性參數(shù)的幾何模型，這都阻礙了建筑行業(yè)技術的發(fā)展，因此有必要開展BIM技術的研究與應用。賴朝俊對BIM技術的優(yōu)勢和劣勢進行了探討，并指出了國內(nèi)BIM技術引進和發(fā)展的瓶頸：

（1）對新鮮事物、新技術的排斥心理；

（2）企業(yè)引進BIM技術需增加設備成本、員工培訓成本等；

（3）新軟件的購買、升級帶來的費用。

對國外BIM技術應用案例進行了分析，目標區(qū)域主要是BIM技術應用相對廣泛的歐洲和北美等發(fā)達地區(qū)。主要對BIM項目中的各個主體部分進行收益分析，從建筑產(chǎn)品的投資、設計、施工等多個方面入手，通過研究數(shù)據(jù)表明：在BIM技術應用的建筑設計過程中，甲方和設計方是主要的受益者，并且兩者的收益比率大大超出其他幾個參與主體。另外，BIM技術帶來的收益還波及到建設承包單位、建筑材料供貨單位、施工管理單位等幾個主體，但是由于各個主體扮演角色的不同，導致收益程度差距較大，這種收益不均的現(xiàn)象給BIM技術的應用推廣帶來新的難題。

詳細討論了BIM技術在中國市場發(fā)展情況，針對性的討論了BIM技術在幾個工程中的應用。認為雖然BIM技術開始在國內(nèi)出現(xiàn)應用案例，但是應用領域、范圍狹窄，主要集中在建筑行業(yè)，尚未達到國內(nèi)行業(yè)普及的程度。并對造成這種現(xiàn)狀的原因進行分析，認為原因主要有兩個，一是建筑設計人員短時間內(nèi)難以接受新技術，接受培訓耗時較長；二是基于BIM技術開發(fā)的軟件大多是國外廠家，對國內(nèi)規(guī)范了解偏少，不能切實考慮國內(nèi)工程的概況，導致這些國外軟件在國內(nèi)難以廣泛應用。

通過上面描述可以發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)BIM技術的研究與推廣只是停留在介紹和宣傳階段，對BIM的實際工程應用較少，幾乎處在BIM技術應用的真空階段。

2 中國建筑業(yè)BIM發(fā)展阻礙因素的識別endprint

鑒于國內(nèi)BIM技術引進以及應用較少的現(xiàn)狀，很多學者也針對這個問題進行了研究，并對阻礙BIM技術推廣應用的因素進行總結(jié)歸納，研究結(jié)果見表1所示。從表1 看出阻礙BIM技術在國內(nèi)應用的主要因素分四個方面：技術、經(jīng)濟、法規(guī)、操作。

3 促進中國建筑業(yè)BIM引進和應用的方案

3.1 考慮BIM技術的需求，推出國產(chǎn)的建筑業(yè)BIM技術產(chǎn)品

在我國的建筑市場中，只有一些大型的建筑項目會用到BIM技術，所以建筑業(yè)的BIM技術在中國的需求較小，外部動機不足，這無疑是阻礙中國建筑業(yè)BIM技術發(fā)展的最大障礙之一。在這一方面的對策，可以從建筑業(yè)BIM技術試用開始，在一些中型的建筑項目中要求進行建筑BIM技術的應用。然后，政府部門可以介入，一方面加大BIM技術的應用，另一方面也可進行項目投資。最后，可以在全國進行BIM技術競爭，對于建筑業(yè)BIM技術優(yōu)勝者可進行獎勵，以激勵BIM技術在全國的應用。建筑業(yè)的BIM技術的生產(chǎn)效率高和資源浪費少等優(yōu)越性已經(jīng)被眾多國家認可，成為建筑業(yè)發(fā)展的主流方向，歐美發(fā)達國家更是投入的大量的人力物力來推動建筑業(yè)BIM技術的研究和應用。但是，我國的建筑業(yè)BIM技術發(fā)展相比其他國家還處于發(fā)展初期，使用的建筑業(yè)BIM技術軟件基本上都是從外國購買而來。購買而來的技術并不是基于我國建筑業(yè)的行業(yè)標準而編制，所以在使用上有很大的誤差，而且操作也并不方便。因此，基于我國建筑業(yè)標準而開發(fā)建筑業(yè)BIM技術是需要完成的首要一步。在這一方面，需要軟件開發(fā)商的積極參與操作，另外，高校等培訓機構(gòu)也應建立相應的研究方向，為建筑業(yè)BIM技術提供需要的技術人才資源。

3.2 BIM標準和指南的規(guī)范化，以及BIM合同文本的研制

標準和指南是一個行業(yè)的規(guī)范性和指導性的文件，一旦政府頒發(fā)正式的建筑業(yè)BIM技術，那么一方面說明政府有關部門對建筑業(yè)BIM技術應用的重視性以及對BIM技術所保持的支持態(tài)度，另一方面，在建筑業(yè)BIM技術應用時，也可以做到有法可依，有理可據(jù)。在建筑業(yè)BIM技術的編寫過程中，可以組織政府部門，建筑企業(yè)等參考我國建筑行業(yè)的特點和已經(jīng)出臺的一些建筑的規(guī)范來進行編寫。將編寫好的建筑業(yè)BIM技術標準指南發(fā)放到建筑單位，可以根據(jù)實際的建筑項目特點來進行BIM技術的改動。有了建筑業(yè)BIM技術的標準和指南之后，就可以更加明確的撰寫建筑業(yè)BIM技術合同文本。由于建筑業(yè)BIM技術在中國的發(fā)展還較為緩慢，目前關于中國建筑業(yè)BIM技術合同文本還沒有成形。加之傳統(tǒng)的建筑業(yè)工作模式與BIM技術有著很多不相同的地方，各個參與單位應該負責的內(nèi)容和需要負擔的責任也有很大的差別，所以建筑業(yè)BIM技術合同文本的編制是迫在眉睫的事情。只有將建筑業(yè)BIM技術的標準和指南出臺，進而編寫出標準的建筑業(yè)BIM技術合同文本，才能使得建筑業(yè)BIM技術在中國生根發(fā)芽，更好的為我國的建筑事業(yè)服務。

3.3 加大建筑業(yè)BIM的研究投資，引入新技術和專家

建筑業(yè)BIM技術對工作模式和工作內(nèi)容以及參與工作的各個單位的責任和義務都有很大的改變，這就使得傳統(tǒng)一些出力少，利益多的單位不滿意新的BIM技術，給建筑業(yè)BIM技術的應用造成了很大的阻礙。但是，隨著新技術的發(fā)展以及BIM技術在建筑業(yè)中應用所取得的成就，越來越多的建筑單位已經(jīng)開始接受這種新技術，并且開始將這項技術應用到實際工程中。如此一來，越來越多的專家和技術人員的需求就會大大增加，出現(xiàn)供不應求的現(xiàn)象。因此，在建筑業(yè)中，必然要增加人才方面的投資以吸引人才從事BIM技術的職業(yè)。此外，不僅需要增加人才的投資，在技術方面的投資也應加大投入。中國的建筑數(shù)量在世界各國的數(shù)量中是首屈一指的，如此開闊的市場正是適合建筑業(yè)BIM技術的發(fā)展。我國需要努力的就是通過與歐美國家等的交流與合作，加大投資，注重專家和技術人員的培養(yǎng)，相信建筑業(yè)BIM技術會更快更好的發(fā)揮其自身的優(yōu)越性。

3.4 增強BIM的研究，建立基于建筑業(yè)BIM技術的施工流程

我國雖然已經(jīng)對建筑業(yè)BIM技術進行了研究，但是基于BIM技術的施工操作流程并沒有形成。在一些使用BIM技術的建筑項目中，由于沒有BIM技術的施工流程，一些工作的先后順序較為混亂，并沒有完全發(fā)揮BIM技術的優(yōu)越性。因此，政府部門和有關技術人員需要在結(jié)合國外經(jīng)驗的基礎上，結(jié)合我國建筑業(yè)的實際情況特點制定適用于我國基本國情的施工操作流程。此外，關于BIM技術的數(shù)據(jù)交互性方面，我國也要開發(fā)通用的數(shù)據(jù)交換標準，以滿足實際建筑工程的需要。總之，在建筑業(yè)BIM技術的發(fā)展方面，不是僅僅一個單位的努力就可以做到的，要政府部門、建筑企業(yè)、教育開發(fā)等各個單位相互努力，共同協(xié)作才能讓建筑業(yè)BIM技術處于世界領先水平。

4 結(jié)語

BIM是推動現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展的新生力量，能夠有效的減少建筑資源浪費、提高建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率，但是BIM在國外應用較為普遍，在中國應用較少，因此國內(nèi)有必要加快BIM技術產(chǎn)品的研究腳步。要想實現(xiàn)國內(nèi)建筑行業(yè)BIM技術的應用與推廣，必須從建筑行業(yè)的各個參與主體入手，加強政府部門、設計單位、施工單位等各個部門的協(xié)調(diào)工作。從技術層面提供科研經(jīng)費支持，從操作層面提供BIM技術指導和培訓，從法律法規(guī)層面加快BIM行業(yè)規(guī)范的建立。

參考文獻：

[1]馬智亮.BIM 技術及其在中國的應用問題和對策[J].土木建筑工程信息技，2010（02）：12-15.

[2]張建平.BIM 技術的研究與應用[J].施工技術，2011（01）：15-18.

[3]建筑信息模型（BIM）：設計與施工的革新，生產(chǎn)與效率的提升.麥格勞-希爾公司，2009.

[4]趙昂.BIM 技術在計算機輔助建筑設計中的應用初探[D].重慶：重慶大學建筑城規(guī)學院，2006.

[5]吳吉明.建筑信息模型（BIM）的本土化策略研究[D].北京：清華大學建筑學院，2011.

[6]王新.BIM的歷史[J].土木建筑工程信息技，2011（04）：146-150.endprint