淺析BIM在國內設計行業(yè)的應用障礙及解決措施

賈　宏

(四川省林業(yè)調查規(guī)劃院, 四川成都 610081)

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淺析BIM在國內設計行業(yè)的應用障礙及解決措施

賈宏

(四川省林業(yè)調查規(guī)劃院, 四川成都 610081)

【摘要】建筑信息建模(Building Information Modeling, BIM)作為一種創(chuàng)新的理念和工具己在歐美等發(fā)達國家引發(fā)了建筑業(yè)的巨大變革。但BIM技術在國內的發(fā)展相對滯后，應用不夠成熟。文章通過分析對比BIM在國內外的應用情況，淺析阻礙BIM技術在國內設計行業(yè)發(fā)展的主要因素，從不同的角度給出了相應地解決措施，希望給BIM在國內的推廣應用提供借鑒與參考。

【關鍵詞】BIM;設計;障礙;措施

1BIM

BIM(Building Information Modeling)由喬治亞理工大學Chunk Eastman教授于1975年，在其《Building Description System》研究課題中提出，以實現(xiàn)建筑工程的可視化和量化分析為目的，進而提高工程建設效率。美國國家BIM標準(NBIMS)對BIM的定義由三部分組成：(1)BIM是一個設施(建設項目)物理和功能特性的數(shù)字表達；(2)BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從建設到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；(3)在項目的不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協(xié)同作業(yè)。

BIM軟件作為BIM的應用工具，其核心特征包括：支持面向對象的操作，以n(n≥3)維建模為基礎，支持參數(shù)化技術，支持開放式數(shù)據(jù)標準，提供更強大的功能。BIM軟件通常可分為三大類：(1)模型創(chuàng)建軟件，包括BIM核心建模軟件、BIM概念設計軟件；(2)模型應用軟件，包括BIM分析軟件、BIM檢查軟件、BIM深化設計軟件、BIM工程量計算和預算軟件、BIM發(fā)布審核軟件、BIM施工和營運管理軟件；(3)協(xié)同平臺軟件。

由此可見，BIM是基于建筑全生命周期的一個理念，建立以BIM應用為載體的項目管理信息化，可以提升項目生產效率、提高建筑質量、縮短工期、降低建造成本等，優(yōu)質高效實現(xiàn)項目目標。

2國內設計行業(yè)BIM應用情況

國內近十幾年來，建筑設計行業(yè)實現(xiàn)了從利用三角尺和畫板等作圖工具的純手工制圖到計算機輔助設計制圖的轉變，而在未來的五年至十年間又將面臨以BIM技術為主的建筑信息化集成應用。我國住房和城鄉(xiāng)建設部于2011年印發(fā)的《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出，在“十二五”期間基本實現(xiàn)建筑業(yè)信息系統(tǒng)的普及和應用，但目前只有少數(shù)省份或城市頒布了關于BIM技術推廣的鼓勵政策或計劃，關于BIM技術應用的法律法規(guī)尚未制定，相關規(guī)范標準也暫未出臺，因此，BIM技術在國外已經發(fā)展到一定成熟的階段，而在我國尚屬于起步階段。

根據(jù)《建筑工程信息模型應用統(tǒng)一標準》的研究目標，發(fā)展具有中國特色的 BIM雛型，在此基礎上逐步完善發(fā)展。依托既有軟件產品、技術和數(shù)據(jù)標準，加以改進、完善和提升，統(tǒng)一各行業(yè)、專業(yè)、工種、企業(yè)和產品等數(shù)據(jù)標準，以最小的代價實現(xiàn) BIM，全面提升行業(yè)效率和服務質量。

目前，國內大多數(shù)大型設計院(公司)對BIM技術有所了解，而一些小型的設計院(公司)對BIM技術知之甚少。即使是大型設計院(公司)，也并未實現(xiàn)BIM的全面推廣應用，仍傾向于使用傳統(tǒng)的2D平面制圖模式，僅將BIM技術應用于結構復雜、大體量的建筑設計，相對于較簡單的建筑，設計院(公司)寧愿選擇傳統(tǒng)的設計模式。

影響B(tài)IM技術在國內設計行業(yè)推廣應用的因素很多，主要體現(xiàn)在行業(yè)標準規(guī)范、設計單位、工程技術人員及BIM軟件自身等四個層面。

3應用障礙因素分析

3.1行業(yè)標準規(guī)范層面

(1)缺乏適應BIM的行業(yè)標準和規(guī)范。建設行政主管部門在國內現(xiàn)有的建筑行業(yè)標準、行業(yè)規(guī)范中，尚無完整的BIM標準規(guī)范，工程技術人員在使用BIM建模的過程中，對于數(shù)據(jù)的處理以及應達到何等設計要求，尚無標準來作為依據(jù)。另外，針對建筑結構相對復雜的項目，需由多個設計單位共同完成設計建模工作，如何界定各設計單位任務邊界、處理各單位外部協(xié)同并最終匯總統(tǒng)籌形成綜合性成果，目前尚缺乏相應標準規(guī)范。

(2)缺乏適應BIM的責任歸屬限界。在應用BIM新技術的過程中，整體數(shù)據(jù)完整性的保護責任、項目的保密責任、知識產權以及內部協(xié)同單位的資源共享等，目前沒有明確的標準，業(yè)主方、設計方、施工方無法確定各自法律責任限界。

(3)傳統(tǒng)模式的影響。任何新技術、新工藝的使用和推廣，總是要經歷一段市場認可的時期，才能摒棄低效率、低產能的生產方式，最終仍由市場決定。建筑工程行業(yè)對于傳統(tǒng)的模式和方式具有較強的慣性作用，若非行業(yè)積極推廣、標準規(guī)范健全、責任界定明晰、實際效益顯著，市場對BIM的認可和接收，將會有一定阻力。

3.2設計單位層面

(1)管理模式轉變。國內目前在應用BIM技術時，采取將項目設計人員和BIM專業(yè)建模人員的工作分離，項目設計人員只進行對項目的設計，而BIM人員則對其進行建模，這是美國早期BIM應用模式。現(xiàn)代BIM模式已改進了這種做法，將兩者的工作合并在進行，以便在設計過程中達到更高的工作效率和更默契的協(xié)作水平，國內設計單位尚不能實現(xiàn)這種管理模式的轉變。

(2)短期成本較高。應用BIM技術，必須組建與BIM相關專業(yè)團隊，國內目前BIM專業(yè)人才缺乏。設計單位需要對工程技術人員進行培訓學習，導致設計單位短期內的的經營效益降低。同時，設計單位需要購買相關軟件，并承擔后期軟件維護升級費用，使得短期成本升高。

(3)市場經營風險。建筑業(yè)市場對BIM的接收程度高低，直接影響到設計單位業(yè)務轉換的迫切或緩慢。在市場需求不甚急迫、經濟效益不甚明顯的狀態(tài)，設計單位往往更注重短期的利益，甚至以短期利益為指導，放棄新技術的應用。

3.3工程技術人員層面

對于工程技術人員來說，設計思路與方法的轉型成為阻礙因素。由傳統(tǒng)的二維圖紙轉化到模擬真實的三維模型，由傳統(tǒng)的平面設計轉化為空間設計，由粗放式設計到集成式設計，需要工程技術人員付出一定的努力。

BIM新技術是一項復雜的技術和操作，設計單位希望工程技術人員完善相關知識結構，但缺乏有較強學習能力、豐富BIM實踐經驗的設計師，能為工程技術人員進行培訓指導的BIM專家是少之又少。

3.4BIM軟件自身層面

國內現(xiàn)階段BIM軟件還不夠成熟，不同軟件公司的BIM軟件在應用過程中存在差異，而BIM是一項貫通項目全生命周期的技術，在各個設計單位之間進行相互導入數(shù)據(jù)時會產生問題，或數(shù)據(jù)無法導入，或導入的過程中出現(xiàn)中斷，進而對整個項目效率造成影響。BIM軟件也缺少軟件之間的銜接端口，數(shù)據(jù)難以正常導入到其它軟件，影響到后期的項目工作。

在應用BIM軟件建模時，族庫中的內容提供是關鍵，而目前軟件公司族庫內容的豐富度還不夠，建立族庫難度較大，所以對軟件開發(fā)公司來說，建立族庫并非短時期能夠解決的問題，而沒有豐富的族庫，工程技術人員建模的效率就相對較低，從而會影響整個項目的實施進度。

4解決措施

4.1行業(yè)主管部門

(1)行業(yè)主管部門應著手制定并實施健全的、與BIM相適應的建筑行業(yè)標準規(guī)范，為BIM的推廣應用提供行業(yè)保障。考慮到制定完善的BIM標準需要大量的調研和實踐，可考慮進行試點和課題研究，由BIM項目組織內部設立的BIM咨詢小組，在項目的應用中總結出適合該項目的建模規(guī)范。

(2)明確法律責任界限。以法律法規(guī)、部門規(guī)章、行業(yè)規(guī)章等形式，明確BIM應用過程中，設計單位、施工單位、運營單位各自具有哪些法律責任，做到有規(guī)可依、責任明晰。

(3)加大行業(yè)內對BIM技術的宣傳力度和廣度，讓更多的業(yè)主、設計單位管理者、工程技術人員了解BIM的實質。行業(yè)主管部門可制定相應獎勵條款，對于采用BIM技術并效果良好的設計單位進行表彰，以此激發(fā)設計單位應用BIM的積極性。

4.2業(yè)主單位

(1)BIM在提高產品設計的質量和效率的同時，施工進度和施工成本均有所改善，避免了資源的浪費和重復性工作等問題出現(xiàn)，無論是從設計產品、組織管理還是施工過程來看，業(yè)主是最大的受益方，同時，業(yè)主的需求決定了市場的導向。因此，利用業(yè)主所獲得的效益來促使業(yè)主對BIM技術的推廣帶來推動作用。

(2)找準切入點、逐漸推廣。充分將BIM技術應用到各個方面，完全淘汰以前的設計模式，在短時間較難實現(xiàn)。業(yè)主可以先從某一個方面應用BIM技術，例如碰撞檢測或進度管理，這些方面目前在國內應用較多，相對能比較容易地切入，在產生效益之后逐漸全面推廣。

(3)業(yè)主的BIM應用廣度和深度需要與其團隊成員的BIM能力相匹配，因此業(yè)主需要對每個項目的BIM應用規(guī)定相應的技術路線，更好地協(xié)調所有項目參與方的BIM應用，并授權讓各參與方盡早地介入建設項目，從而指導推進BIM項目的順利實施。

4.3其他

(1)工程技術人員的繼續(xù)教育和學習是BIM技術推廣應用的終端環(huán)節(jié)。工程技術人員應該在行業(yè)主管部門的宣傳推廣下，以市場需求為導向，依靠設計單位鼓勵和支持，克服對BIM技術的認同和接收存在的知識更新、模式轉換等瓶頸障礙。另外，可考慮在建筑業(yè)大專院校設置相應課程，從在校學生開始普及相關知識和技能。

(2)軟件開發(fā)公司盡量完善應用于BIM技術中的各個軟件，豐富軟件族庫，使各個軟件相互之間兼容協(xié)調，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，盡可能將誤差控制在一定范圍之內，減少設計人員的重復性工作壓力。

(3)行業(yè)扶持軟件開發(fā)行業(yè)，提供科研課題、研發(fā)便利條件、市場渠道，以降低軟件研發(fā)成本，降低設計單位應用及維護BIM新技術的成本，以便BIM技術在國內得到順利推廣和應用。

5結論

BIM技術的興起在整個建筑行業(yè)刮起了一陣數(shù)字化信息模型風，無論對設計方，施工方還是業(yè)主方，無論是實現(xiàn)真正的綠色可持續(xù)建筑，還是在節(jié)約材料和建造費方面都具有無限價值。正視我國現(xiàn)階段BIM技術推廣中存在的問題并有針對性地解決，我們才能夠更加嫻熟地將BIM技術運用到工程項目的全壽命周期中，結合項目的實際情況，充分發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢，提高工作效率，縮短項目周期，節(jié)省項目成本。

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【文獻標志碼】A

【中圖分類號】TU204

[作者簡介]賈宏(1975～)，男，博士研究生，高級工程師。

[定稿日期]2015-09-22