淺析BIM在國內(nèi)設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用障礙及解決措施

賈　宏

(四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院, 四川成都 610081)

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淺析BIM在國內(nèi)設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用障礙及解決措施

賈宏

(四川省林業(yè)調(diào)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(dá)國家引發(fā)了建筑業(yè)的巨大變革。但BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展相對滯后，應(yīng)用不夠成熟。文章通過分析對比BIM在國內(nèi)外的應(yīng)用情況，淺析阻礙BIM技術(shù)在國內(nèi)設(shè)計行業(yè)發(fā)展的主要因素，從不同的角度給出了相應(yīng)地解決措施，希望給BIM在國內(nèi)的推廣應(yīng)用提供借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】BIM;設(shè)計;障礙;措施

1BIM

BIM(Building Information Modeling)由喬治亞理工大學(xué)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(jìn)而提高工程建設(shè)效率。美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)對BIM的定義由三部分組成：(1)BIM是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；(2)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)施從建設(shè)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(guān)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(zé)的協(xié)同作業(yè)。

BIM軟件作為BIM的應(yīng)用工具，其核心特征包括：支持面向?qū)ο蟮牟僮?，以n(n≥3)維建模為基礎(chǔ)，支持參數(shù)化技術(shù)，支持開放式數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，提供更強(qiáng)大的功能。BIM軟件通?？煞譃槿箢悾?1)模型創(chuàng)建軟件，包括BIM核心建模軟件、BIM概念設(shè)計軟件；(2)模型應(yīng)用軟件，包括BIM分析軟件、BIM檢查軟件、BIM深化設(shè)計軟件、BIM工程量計算和預(yù)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(yīng)用為載體的項目管理信息化，可以提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本等，優(yōu)質(zhì)高效實現(xiàn)項目目標(biāo)。

2國內(nèi)設(shè)計行業(yè)BIM應(yīng)用情況

國內(nèi)近十幾年來，建筑設(shè)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(jī)輔助設(shè)計制圖的轉(zhuǎn)變，而在未來的五年至十年間又將面臨以BIM技術(shù)為主的建筑信息化集成應(yīng)用。我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)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(yīng)用，但目前只有少數(shù)省份或城市頒布了關(guān)于BIM技術(shù)推廣的鼓勵政策或計劃，關(guān)于BIM技術(shù)應(yīng)用的法律法規(guī)尚未制定，相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也暫未出臺，因此，BIM技術(shù)在國外已經(jīng)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(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的研究目標(biāo)，發(fā)展具有中國特色的 BIM雛型，在此基礎(chǔ)上逐步完善發(fā)展。依托既有軟件產(chǎn)品、技術(shù)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，加以改進(jìn)、完善和提升，統(tǒng)一各行業(yè)、專業(yè)、工種、企業(yè)和產(chǎn)品等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以最小的代價實現(xiàn) BIM，全面提升行業(yè)效率和服務(wù)質(zhì)量。

目前，國內(nèi)大多數(shù)大型設(shè)計院(公司)對BIM技術(shù)有所了解，而一些小型的設(shè)計院(公司)對BIM技術(shù)知之甚少。即使是大型設(shè)計院(公司)，也并未實現(xiàn)BIM的全面推廣應(yīng)用，仍傾向于使用傳統(tǒng)的2D平面制圖模式，僅將BIM技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大體量的建筑設(shè)計，相對于較簡單的建筑，設(shè)計院(公司)寧愿選擇傳統(tǒng)的設(shè)計模式。

影響B(tài)IM技術(shù)在國內(nèi)設(shè)計行業(yè)推廣應(yīng)用的因素很多，主要體現(xiàn)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計單位、工程技術(shù)人員及BIM軟件自身等四個層面。

3應(yīng)用障礙因素分析

3.1行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層面

(1)缺乏適應(yīng)BIM的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。建設(shè)行政主管部門在國內(nèi)現(xiàn)有的建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范中，尚無完整的BIM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，工程技術(shù)人員在使用BIM建模的過程中，對于數(shù)據(jù)的處理以及應(yīng)達(dá)到何等設(shè)計要求，尚無標(biāo)準(zhǔn)來作為依據(jù)。另外，針對建筑結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的項目，需由多個設(shè)計單位共同完成設(shè)計建模工作，如何界定各設(shè)計單位任務(wù)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(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

(2)缺乏適應(yīng)BIM的責(zé)任歸屬限界。在應(yīng)用BIM新技術(shù)的過程中，整體數(shù)據(jù)完整性的保護(hù)責(zé)任、項目的保密責(zé)任、知識產(chǎn)權(quán)以及內(nèi)部協(xié)同單位的資源共享等，目前沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)主方、設(shè)計方、施工方無法確定各自法律責(zé)任限界。

(3)傳統(tǒng)模式的影響。任何新技術(shù)、新工藝的使用和推廣，總是要經(jīng)歷一段市場認(rèn)可的時期，才能摒棄低效率、低產(chǎn)能的生產(chǎn)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(qiáng)的慣性作用，若非行業(yè)積極推廣、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范健全、責(zé)任界定明晰、實際效益顯著，市場對BIM的認(rèn)可和接收，將會有一定阻力。

3.2設(shè)計單位層面

(1)管理模式轉(zhuǎn)變。國內(nèi)目前在應(yīng)用BIM技術(shù)時，采取將項目設(shè)計人員和BIM專業(yè)建模人員的工作分離，項目設(shè)計人員只進(jìn)行對項目的設(shè)計，而BIM人員則對其進(jìn)行建模，這是美國早期BIM應(yīng)用模式?，F(xiàn)代BIM模式已改進(jìn)了這種做法，將兩者的工作合并在進(jìn)行，以便在設(shè)計過程中達(dá)到更高的工作效率和更默契的協(xié)作水平，國內(nèi)設(shè)計單位尚不能實現(xiàn)這種管理模式的轉(zhuǎn)變。

(2)短期成本較高。應(yīng)用BIM技術(shù)，必須組建與BIM相關(guān)專業(yè)團(tuán)隊，國內(nèi)目前BIM專業(yè)人才缺乏。設(shè)計單位需要對工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致設(shè)計單位短期內(nèi)的的經(jīng)營效益降低。同時，設(shè)計單位需要購買相關(guān)軟件，并承擔(dān)后期軟件維護(hù)升級費用，使得短期成本升高。

(3)市場經(jīng)營風(fēng)險。建筑業(yè)市場對BIM的接收程度高低，直接影響到設(shè)計單位業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換的迫切或緩慢。在市場需求不甚急迫、經(jīng)濟(jì)效益不甚明顯的狀態(tài)，設(shè)計單位往往更注重短期的利益，甚至以短期利益為指導(dǎo)，放棄新技術(shù)的應(yīng)用。

3.3工程技術(shù)人員層面

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

BIM新技術(shù)是一項復(fù)雜的技術(shù)和操作，設(shè)計單位希望工程技術(shù)人員完善相關(guān)知識結(jié)構(gòu)，但缺乏有較強(qiáng)學(xué)習(xí)能力、豐富BIM實踐經(jīng)驗的設(shè)計師，能為工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)的BIM專家是少之又少。

3.4BIM軟件自身層面

國內(nèi)現(xiàn)階段BIM軟件還不夠成熟，不同軟件公司的BIM軟件在應(yīng)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(shù)，在各個設(shè)計單位之間進(jìn)行相互導(dǎo)入數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生問題，或數(shù)據(jù)無法導(dǎo)入，或?qū)氲倪^程中出現(xiàn)中斷，進(jìn)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(dǎo)入到其它軟件，影響到后期的項目工作。

在應(yīng)用BIM軟件建模時，族庫中的內(nèi)容提供是關(guān)鍵，而目前軟件公司族庫內(nèi)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(shù)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(jìn)度。

4解決措施

4.1行業(yè)主管部門

(1)行業(yè)主管部門應(yīng)著手制定并實施健全的、與BIM相適應(yīng)的建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為BIM的推廣應(yīng)用提供行業(yè)保障?？紤]到制定完善的BIM標(biāo)準(zhǔn)需要大量的調(diào)研和實踐，可考慮進(jìn)行試點和課題研究，由BIM項目組織內(nèi)部設(shè)立的BIM咨詢小組，在項目的應(yīng)用中總結(jié)出適合該項目的建模規(guī)范。

(2)明確法律責(zé)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(yīng)用過程中，設(shè)計單位、施工單位、運營單位各自具有哪些法律責(zé)任，做到有規(guī)可依、責(zé)任明晰。

(3)加大行業(yè)內(nèi)對BIM技術(shù)的宣傳力度和廣度，讓更多的業(yè)主、設(shè)計單位管理者、工程技術(shù)人員了解BIM的實質(zhì)。行業(yè)主管部門可制定相應(yīng)獎勵條款，對于采用BIM技術(shù)并效果良好的設(shè)計單位進(jìn)行表彰，以此激發(fā)設(shè)計單位應(yīng)用BIM的積極性。

4.2業(yè)主單位

(1)BIM在提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量和效率的同時，施工進(jìn)度和施工成本均有所改善，避免了資源的浪費和重復(fù)性工作等問題出現(xiàn)，無論是從設(shè)計產(chǎn)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(dǎo)向。因此，利用業(yè)主所獲得的效益來促使業(yè)主對BIM技術(shù)的推廣帶來推動作用。

(2)找準(zhǔn)切入點、逐漸推廣。充分將BIM技術(shù)應(yīng)用到各個方面，完全淘汰以前的設(shè)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(yīng)用BIM技術(shù)，例如碰撞檢測或進(jìn)度管理，這些方面目前在國內(nèi)應(yīng)用較多，相對能比較容易地切入，在產(chǎn)生效益之后逐漸全面推廣。

(3)業(yè)主的BIM應(yīng)用廣度和深度需要與其團(tuán)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(yīng)用規(guī)定相應(yīng)的技術(shù)路線，更好地協(xié)調(diào)所有項目參與方的BIM應(yīng)用，并授權(quán)讓各參與方盡早地介入建設(shè)項目，從而指導(dǎo)推進(jìn)BIM項目的順利實施。

4.3其他

(1)工程技術(shù)人員的繼續(xù)教育和學(xué)習(xí)是BIM技術(shù)推廣應(yīng)用的終端環(huán)節(jié)。工程技術(shù)人員應(yīng)該在行業(yè)主管部門的宣傳推廣下，以市場需求為導(dǎo)向，依靠設(shè)計單位鼓勵和支持，克服對BIM技術(shù)的認(rèn)同和接收存在的知識更新、模式轉(zhuǎn)換等瓶頸障礙。另外，可考慮在建筑業(yè)大專院校設(shè)置相應(yīng)課程，從在校學(xué)生開始普及相關(guān)知識和技能。

(2)軟件開發(fā)公司盡量完善應(yīng)用于BIM技術(shù)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(diào)，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(nèi)，減少設(shè)計人員的重復(fù)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(shè)計單位應(yīng)用及維護(hù)BIM新技術(shù)的成本，以便BIM技術(shù)在國內(nèi)得到順利推廣和應(yīng)用。

5結(jié)論

BIM技術(shù)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(fēng)，無論對設(shè)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(shù)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(shù)運用到工程項目的全壽命周期中，結(jié)合項目的實際情況，充分發(fā)揮BIM技術(shù)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(xiàn)標(biāo)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