張青
摘 要:BIM是數字技術在建筑業中的直接表達,引領全世界建筑信息化建設的快速發展,但BIM在中國的發展中還存在諸多障礙。筆者查閱、分析相關文獻,結合實際,分析BIM在中國面臨的根本問題,并提出相應解決方式。
關鍵詞:BIM;根本問題;解決方式
1 前言
建設項目規模大、參與方眾多、建設工期較長,信息量很大。如何實現整個建設工程周期以及建筑物生命周期的全面信息管理,快速整合、處理與建設項目有關的各種信息,合理安排工期,有效控制成本,把因規劃、設計不當造成的工期延誤及工程損失提前消除,是整個建筑行業亟待解決的問題。BIM技術的出現及應用,為這些目標的實現成為可能。
1.1 BIM的概念
BIM(Building Information Modeling)是指基于先進的三維數字設計,集成建筑工程項目各種相關信息及解決方案,所構建的可視化數字建筑模型;是整個團隊在建筑全生命周期內的工作對象,供不同參與方從不同角度反復使用,通過數字技術把整個建筑智能化、虛擬數字化,提升各方在各階段的數據及工作效率的一致性,使“節省能源、降低污染、節約成本、提高效率”的本質目標在工程項目設計、施工、使用、維護、保修等各個階段予以實現;是一個內容豐富、符合邏輯而又十分完整的建筑信息承載平臺。
1.2 BIM的發展現狀
BIM技術起源于美國。2003年美國推出3D-4D-BIM計劃,隨后陸續發布了一系列有關BIM的指南及應用標準,很多新建的公共建筑項目及由州政府投資的設計、施工項目均要求應用BIM技術。目前BIM已在歐美發達國家中普及。2010年,日本國土交通省宣布推行BIM技術,目前已在全國范圍內實施。韓國也已制定有關BIM的應用標準。BIM在CAD完成了將圖紙從手繪轉變成計算機2D數據的第一次革命之后,為全球建筑工程業第二次革命打響了第一槍,實現了2D圖紙到3D,4D設計和建造的轉換。BIM正在建筑工程業這項事業中引領著一場史無前例的徹底變革。
BIM在國外一些發達國家中的研究和應用均起步較早,在很多建設工程項目的規劃、設計、施工、運維及管理等階段得到了很好的應用。BIM在我國起步較晚,但目前BIM技術也正備受關注,逐步為我國建筑行業所認識、所接受。在以北京、上海、廣州為代表的城市,專業的BIM技術咨詢公司不斷發展起來,使BIM技術被應用在建設項目生命周期的各個階段。水立方、上海中心、珠海歌劇院等建筑都是BIM技術在我國建筑行業的應用中極具代表性的成功案例。建筑企業信息化是建筑行業的發展方向及發展趨勢,為加強建筑信息化的建設,不斷提高信息技術應用水平,我國住建部在2011年發文的《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》中指出,要高度重視信息化的推動作用,要全面提高行業信息化水平,在“十二五”期間,基本實現建筑行業信息系統的普及和應用,尤其是要致力于推行BIM技術在建筑工程中的普及和應用。
就目前我國建筑行業信息化發展水平來看,BIM技術取得了一定發展,但其程度還遠遠不夠,離國際先進水平還有很長一段路要走。究其原因,一是我國在BIM核心建模軟件開發方面較為缺失,還有一些尚屬空白;二是BIM用戶群小,沒能普及;三是BIM與我國建筑行業體制不能較好融合。總之,要實現BIM“本土化發展”,就要理清BIM在我國所面臨的根本問題及其解決方法。
2 BIM在中國面臨的根本問題
BIM自2004年進入我國建筑市場,個別示范工程較全面地應用了BIM技術,對我國建筑業產生了巨大影響,如上海中心大廈。經濟全球化趨勢愈演愈烈,我國建筑業面臨巨大挑戰和激烈競爭,二維和三維模型已不能完全適應質量要求越來越高、復雜性越來越大的工程項目,以及建筑的可持續性要求、嚴格的工期及造價控制要求,我國建筑業市場迫切需要引進BIM技術。而BIM在我國發展緩慢、艱難,跟國外先進水平之間還有很大差距。查閱、整理及分析相關參考文獻,筆者以為BIM技術在我國面臨如下根本問題。
2.1 對BIM技術軟件的開發不夠成熟
BIM技術軟件在歐美及日韓等發達國家發展較為成熟,而我國在專業設計軟件核心技術方面處于劣勢地位,專業的BIM軟件未能本土化,使BIM的應用受限。BIM進入我國已十余年,可它還不能較好適應我國設計規范的要求,不能很好實現軟件數據的互通,我們對BIM技術軟件的課題研究較少且不夠深入。
2.2 來自建筑行業的阻力
我國BIM技術專家何關培說過:用BIM受益最大的是業主,貢獻最大的是設計,動力最大的是施工。潘石屹也說過:對項目的全生命期而言,擁有BIM不僅可以節省成本,還能更好地開展運營管理,更快更高質地實現空間規劃、應急管理、能源管理、資產管理等功能。
(1)業主對BIM技術缺乏正確認識。業主是推動建筑行業不斷進步的主要力量,也是應用BIM技術受益最大的一方。BIM技術在我國還未普及,且存在技術缺陷等問題,業主對BIM缺乏認識。到目前為止,也僅有一些高端業主僅為滿足某些特定的建筑設計要求才不得不應用BIM技術。從BIM最大受益者對BIM的認識、了解和接受程度上來看,我國BIM技術的推廣和發展艱難而緩慢。
(2)設計方對BIM技術的應用較被動。BIM最先用在設計當中,設計是BIM應用的最直接環節。就目前現狀來看,用BIM來完成的設計并不多,很多設計者處于觀望狀態。首先,現下設計為相對獨立的環節,不同工種均有自己的一套系統,應用不同的設計軟件;而BIM是不同工種之間的協同設計,要實現這一轉變,完全用BIM的建筑語言來描述建筑信息,對設計者來說,本就是一件難事。其次,當下設計所應用的設計軟件及設計方法很成熟,且能滿足我國建筑行業規范和法律法規要求,要大力推行BIM技術,設計方就不得不投入大量的人力、物力、財力及時間精力去學習BIM理念、培訓BIM應用方法、購買BIM相關軟件等,應用BIM技術的積極性大打折扣。再次,我國現有關于BIM技術的建筑規劃法律法規的體制并不成熟,BIM應用標準不夠完善,導致設計者無法參照具體規范來實施自己的設計方案。最后,我國正處在BIM技術應用初級階段,針對大部分設計任務重、時間緊的工程項目設計,隨時可能會因為BIM技術應用的不成熟而延長設計周期,不能按時提交設計成果。綜上種種因素,均會導致設計方不會主動應用BIM技術。
(3)施工企業對BIM技術應用的廣度和深度有限。BIM應用貫穿建設項目全壽命周期,涉及的東西很多、面很廣,對建筑施工企業來說,很難準確把握。曾有人對施工企業BIM技術的應用情況做過調研,很多企業認為只要應用了某個主流BIM應用軟件就是應用了BIM技術,甚至很多企業認為只要建立了三維模型,就是應用了BIM技術。對BIM技術都沒有一個正確認識,又怎能充分利用BIM技術的優勢、獲得BIM技術的好處呢?
BIM技術在歐美日韓等發達國家較為普及,被用在建筑工程的規劃、設計、施工、運維、項目管理等階段,貫穿建設項目的全壽命周期。然而在我國,施工企業在工程建設中期能得以在設計方提供的BIM設計模型的基礎上開展工作,實現起來難度很大。若是施工企業拿著設計方提供的設計圖紙再建立相應BIM設計模型,又會耗費大量人力、物力、財力及時間,這又無法實現BIM技術節約能源、節約成本、縮短工期的本質目標。
施工企業應用BIM技術主要也是學習國外,但效果不佳。一是目前我國對建筑工程采用BIM技術來指導施工的研究較少,應用情形模糊;二是現有BIM相關應用軟件還不能很好適應我國建筑規范;三是現有國產BIM相關應用軟件非常有限;四是我國施工企業對BIM技術的應用尚處在起步階段,施工企業主動要求應用BIM技術的案例少之又少,BIM技術究竟能給建筑行業帶來哪些效益(如節省多少成本、節約多少能源、縮短多長工期等)沒能量化,無法給出定量的評價結果,很難調動施工企業的主動性;種種原因均使BIM技術應用的廣度和深度受到很大限制。
2.3 政府機構對BIM技術的政策不夠充分、法律法規不夠完善
政府機構對BIM技術在建筑工程中應用的認識并不全面、相關政策不夠充分,BIM技術的推行力度大打折扣。雖然政府機構對BIM技術的推廣給予了一定的支持,專門的實施戰略、法律法規卻遲遲沒能出臺。很多城市的圖紙審查機構仍要求建筑設計成果文件為二維圖紙,這給BIM技術的推廣和普及制造了很大障礙。
3 解決方式
3.1 科研院校積極參與理論研究,盡快解決BIM關鍵技術問題
BIM的關鍵技術問題主要是其技術數據標準的確定,即如何保證項目數據的準確和完整,正確進行數據管理,構建相應的數據庫??蒲袡C構和各大高校應積極參與BIM技術本土化研究,改良現有BIM軟件,使其更好的地適應我國建筑行業規范要求,加快BIM技術在建設項目各個階段的應用和普及。
3.2 將BIM的巨大潛能、優勢和誘惑擺在業主眼前
業主最需要對項目實現整體控制,自始至終將規劃、設計、施工、運維、管理整合在一起。目前的設計方法及法律規范等均能滿足絕大多數工程要求,最可能接受BIM的設計方缺少動力。施工方可不應用BIM,它不需要施工過程的高透明度,它不可能成為推廣BIM的中堅力量。真正需要BIM的是業主,業主需要對項目規劃、設計、預算、施工、監理、能源管理、物業管理等全周期進行把握,在設計階段,就讓施工總包方的專家參與設計模型可施工性分析,以此類推,在下一個總包進來之前就完成對該部分的可行性分析,這樣可實現成本大幅度節約、工期得到控制、杜絕資源能源浪費、施工透明無蛀蟲,業主有什么理由拒絕BIM這么多的優勢、潛能?
3.3 積極學習新技術,促使設計方觀念轉型
推廣BIM技術在建設項目中應用的重要力量來自設計方,因此首先要轉變設計觀念,開設BIM培訓課程,強制再教育,加強設計者不斷學習、提升的意識。國家應出臺BIM技術相關運算法則、示范樣本、法律規范,使設計人員在應用BIM設計時有章可循、有法可依。在國家戰略布局中應強調BIM技術的重要性,有意識提高大眾對BIM的關注和接受程度。對主動使用BIM的設計單位,給予優惠政策,提高設計方使用BIM技術的動力。業主在招標時可適當提價,促使設計單位接受BIM,或將應用BIM技術所產生的巨大經濟效益給予設計方一定提成,以達到業主和設計方合作共贏的局面。
3.4 技術上不斷創新,提升施工方自身實力
BIM應用面廣、難度大。政府機構、行業協會制定的指導意見、使用指南、規范標準、法律法規等可幫助施工企業正確認識BIM。政府工程提倡應用BIM技術,既能給政府帶來直接效益,又可促使施工企業主動或被動接受、應用、推廣BIM;鼓勵施工企業在BIM技術方面的創新,增強綜合實力;鼓勵設計方將BIM設計模型有償或無償地傳遞給施工方,做到一次建模、多次使用,這在一定程度上也能實現節約成本、合作共贏的目的。
3.5 政府要積極推廣、加強指導、身體力行
在BIM技術應用和推廣過程中政府扮演著不可或缺的角色。首先,政府應組織相關專家學者分專題研究,確定適合我國建筑行情的BIM技術應用框架。編制BIM技術相關規范,確定須建立BIM模型的情形及建立方法,確定各參與方對該模型的責任、義務及限制條件;界定BIM技術信息管理服務范圍;確定業主對BIM技術信息管理的需求(軟硬件、數據和安全標準等);制定BIM技術在建設項目各階段的數據交付標準等。其次,政府應加強BIM技術的宣傳和推廣力度,制定符合國情的戰略步驟和行動指南,協調研究、應用BIM技術的各方關系,明確其責任、義務。對應用BIM技術的建設項目示范工程進行定量分析,明確效益,突出優勢,增強大家應用BIM的動力。政府應鼓勵與國外建筑行業機構進行技術交流,精誠合作,第一時間把握BIM技術研究與應用的發展動向,推動BIM在我國的發展、推廣、普及,節能減排,保護環境。
4 結語
BIM技術是全球建筑業發展的主流方向,但在我國起步較晚、發展較緩,與國外先進水平還有很大差距。為更好應用、推廣和普及BIM技術,我們應從目前我國BIM發展現狀出發,摸清存在的根本問題,從BIM技術中國化本身、業主方、設計方、施工方以及政府方面做出努力,解決問題,推進BIM技術的發展,加快我國建筑業的信息化建設。
參考文獻
[1]陳花軍.BIM在我國建筑行業的應用現狀及發展對策研究[J].工程科技,2014,(12):278-279.
(作者單位:大連恒基建設工程咨詢有限公司)