王良成 陳曉虎
(三亞學院,海南 三亞 572022)
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BIM在建筑智能化施工中的推廣瓶頸探討★
王良成 陳曉虎
(三亞學院,海南 三亞 572022)
結合BIM技術的應用現狀,分析了國內外常見BIM軟件的功能和信息交互性,探討了BIM在建筑智能化工程施工中的主要應用障礙,提出了促進BIM實施的建議,對推動BIM在我國建筑智能化領域更廣泛深入的發展有一定的意義。
BIM,建筑智能化,應用現狀,推廣瓶頸
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是計算機技術、信息技術在建筑行業的又一創新,作為一個全新的技術和工具,得到了國內外建筑專家和從業技術人員的普遍關注。BIM思想源于20世紀70年代,之后Charles Eastman,Jerry Laiserin及McGraw-Hill建筑信息公司等都對其概念進行了定義,目前相對較完整的是美國國家BIM標準的定義:BIM是設施物理和功能特性的數字表達;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,為項目從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據的過程[1];在項目不同階段,不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映各自職責的協同工作[2]。從BIM技術提出以后,在建筑領域的各個專業都開展了相關的理論研究與廣泛應用,尤其是建筑工程專業。BIM也應用在機電安裝工程中。在工程項目上的廣泛應用,使得項目參加單位的協調工作由平面圖紙逐步轉向了三維立體空間,大大提高了協調工作效率,減少施工錯誤,降低了返工率。然而BIM技術在國內建筑智能化項目施工中的應用還少之又少,通過深度分析BIM在建筑智能化項目的應用現狀及未來的發展趨勢,找出應用推廣瓶頸所在,對BIM在我國建筑智能化專業領域的推廣,提高建筑智能化項目施工管理水平具有重要意義。
眾所周知BIM技術起源于美國,隨著計算機建模技術的發展美國將三維制圖引入到建筑項目的設計、施工和管理環節,開啟了建筑信息模型(BIM)技術在建筑領域各個專業的應用。早在2003年年初,GSA(美國總務管理局)起草了一份3D-4D-BIM草案,在不長的時間內又發布了BIM指南。美國聯邦機構美國陸軍工程兵團(USACE)在2006年制定并發布了一份15年的BIM路線圖。隨著建筑技術全球化的推廣,短短幾年的時間就迅速擴展到了歐洲、亞洲等建筑業發達國家,主要以日本、韓國、英國為代表,這些國家BIM技術的發展和應用都達到了較高水平,較快的推動了建筑行業的發展。早在2009年,美國的威斯康辛州政府在對一個公共建筑進行項目設計招標時規定該項目必須采用BIM進行效果設計作為參加投標的一個條件,成為首個采用BIM的州政府。在日本BIM技術已經得到了廣泛的應用,要求國內建筑商必須采用,已將該技術的推廣提升到了政府層面。
我國在BIM技術產生之初的2003年也很快開始引入了該技術,主要以設計院為主,目的是使設計方案更直觀、更有利于方案的優化和修改,同時更有利于在項目投標中加分。隨后國內的咨詢公司、培訓機構也開始引入BIM項目行業培訓,為行業培養軟件使用人才。近幾年建筑主管部門及行業協會也認識到了BIM在建筑市場的潛在應用價值,開展了一系列的推廣會議,應用展銷及各種論壇和交流會。國家“十一五”科技支撐計劃和“十二五”建筑信息化發展綱要中也將BIM技術納入研究內容[3]。
目前,BIM的使用主要是在建筑專業,在設備安裝較少,建筑智能化就幾乎很難找到經典案例,就該技術應用的廣度和深度而言,即便是在建筑專業BIM在我國的應用還都是在起步階段,但從目前國外的推廣情況來看,該技術一定會逐步推廣和深入到建筑行業各個專業,在建筑智能化專業的開展也只是時間的問題。
我們通過對BIM軟件的應用情況調查和對建筑智能化施工企業在BIM軟件內部使用的情況進行統計分析,發現BIM在建筑智能化企業的推廣應用主要存在以下瓶頸。
2.1 建筑行業大環境的限制
BIM技術在建筑行業的廣泛應用推廣還有一段路需要走,它必將成為建筑行業未來10年~20年發展關鍵建筑技術,目前進行大范圍的推廣應用還存在很多阻力。國外推廣應用較好,這與行業管理模式不同有關。我國建筑行業市場管理體制尚不健全,正在摸索中前進,行業和建設部對BIM的應用沒有統一的標準,導致在建筑專業推廣BIM應用大環境都不夠成熟,更不用說建筑智能化行業的推廣了。我國UIA職業實踐委員會聯席主席莊惟敏指出“平臺的完善度和市場認知是BIM發展面臨的主要問題”。專家普遍認為,就目前我國現有建筑行業體制、國內標準、規范的差異是推廣BIM應用亟需突破的障礙[4]。
2.2 軟件國產化進程緩慢
BIM軟件國產化進程緩慢也是阻礙其推廣的又一主要因素。在國家沒有出強制要求的情況下,能購買國外正版軟件用于項目設計、實施的單位并不多。目前,主要的BIM軟件有Autodesk公司的Revit系列軟件,價格在5萬元左右,芬蘭Tekla公司的Tekla Structures,價格在40萬元左右,國內也有廣聯達的1萬元左右,以及魯班的免費BIM軟件等。國外的正版軟件價格都比較高,但使用效果較好,而國產化的軟件無論是在軟件功能上還是使用效果上與國外軟件存在較大差距,適用專業也較少,主要以建筑專業為主,安裝專業較少。同時,目前國內智能化施工企業主要以中小企業為主,規模普遍較小,無力承擔較高的軟件費用。計劃購買國外軟件的企業也會因為投入與產出不成比例,而暫時放棄購買。
2.3 受建筑專業BIM使用范圍的限制
目前,建筑智能化企業做深化設計都是在建筑設計圖基礎上來開展的,通過業主向建筑設計院索取建筑設計CAD圖,在原設計圖紙上進行深化設計。同樣,要想將建筑智能化系統也采用BIM軟件進行深化設計,來使項目增值的話最好也是在建筑專業設計好相應文件后,由智能化企業在該文件的基礎上進行智能化系統的深化BIM設計。否則,建筑智能化企業需要自己從頭開始,先根據設計院的CAD建筑設計圖得到BIM文件,再在這個BIM文件的基礎上進行建筑智能化的深化設計工作。這無疑會給建筑智能化企業帶來較大的額外開支,在建筑智能化項目利潤越來越微薄的今天,這種開支也會讓企業望而卻步。即便是設計院可以提供原設計的BIM方案,兩家單位的軟件是否兼容也是問題,有些企業較大,軟件可能是國外的,智能化企業一般規模較小,軟件可能是國產的,這必然會造成兼容性差的問題。
2.4 BIM軟件市場容量小,相關技術人員匱乏
就目前建筑市場BIM軟件應用情況來看,國外軟件的使用主要以北上廣等一線城市的設計院、規模較大的安裝公司為主,其他地區主要是以國產尤其是免費軟件為主。應用面不廣,沒有成為主流也使得這方面的人才缺乏,技術好水平高的人才較集中,加上各種培訓班的收費價格不菲,也使得個人出錢參加培訓的可能性較小,造成了BIM軟件在中國市場的應用效果不理想。
2.5 軟件功能不全,小專業得不到重視
BIM軟件在開發之初主要以建筑專業為主,更好的體現了建筑方面的應用,水電、暖通等專業功能的開發存在滯后和不完善,這也限制了其在建筑智能化工程項目中的推廣應用。
BIM的理念和技術在國外建筑行業的應用已經比較廣泛,也涉及到建筑領域的各個專業,在我國的應用可以說已經初露頭角,有蓄勢待發的架勢。但是在建筑智能化項目中的應用仍然面臨諸多困難和挑戰。在建筑智能化項目中BIM的應用存在很大的局限性,而且很多問題不是智能化專業自己能夠解決的問題,比如政府政策引導問題、二次開發成本問題、人才匱乏問題、推廣問題等等。
3.1 政府導向是關鍵
在行業內大家都發現了BIM的應用前景和給項目帶來增值的好處,但是推廣起來就涉及成本,利潤率降低,無形中帶來了推廣阻力。所以,在政府標準和行業的層面應該協同合作整體推進推廣BIM應用工作。隨著BIM全球化進程,在世界范圍內會推進全球一體化和信息的交流,實現信息交互與共享,政府應積極參與BIM標準的制定,完善建筑行業體制、規范。
3.2 國內軟件開發企業要奮起直追
前面提到BIM推廣困難很重要的一個原因就是國外軟件價格高,國內軟件功能不完善,專業不齊全。不同軟件開發公司之間的軟件存在兼容性較差,尤其是國產軟件和進口軟件之間的交互性問題,每個企業都有自己的考慮,他們要考慮自己的知識產權,這樣往往保護了產權也限制了自己的發展。所以歐美相比我國企業對BIM研究及應用尚有差距[5]。國內的軟件開發企業應該加快BIM軟件的國產化進程,完善軟件功能,不能閉門造車,軟件開發企業應提高創新力與國際接軌,面向國際,創新技術工具,提高軟件兼容性與互操作性、實現BIM同平臺對話。
3.3 人才儲備是BIM推廣應用的又一突破口
在BIM綜合應用推廣長遠來看,培養BIM在項目全壽命周期過程中的綜合應用人才是關鍵。人才的儲備是決勝市場的又一主要因素,現在BIM在各個專業的應用已不再是幾年前提出的理念和方法問題,而是要推向市場,由市場來評判,需要懂技術懂管理能實踐的創新型人才作為支撐。在BIM應用實踐過程中,應進行統籌管理,推行BIM輔助設計、指導施工、支持后期運營管理,實現項目全壽命周期綜合應用[6]。
3.4 廣泛推廣BIM,綜合應用模式是關鍵
要想將BIM大規模運用到建筑智能化專業,我們迫切需要廣泛推行BIM綜合應用模式。目前在BIM的應用上主要是設計驅動模式,由設計院主導,我國也是在實行這種方式,帶來了很大的弊端。因為建筑智能化專業的二次深化設計往往是由智能化企業來完成的,設計單位沒有更多的人力和資源來進行設計。從市場推廣的效果方面來考慮,建設單位驅動模式更有利于發揮BIM的主要功能。從BIM的市場來看,無論是從設計到施工再到后期維護還是設計到施工BIM的功能沒有得到充分的發揮,所以廣泛推行BIM項目全壽命周期綜合應用模式[3]是行業急需解決的問題。
BIM技術從無到有經歷了標準的產生、軟件實現到現在的基本應用乃至今后的廣泛應用。從BIM在國內外建筑智能化專業的應用情況來看在技術實現上已經不是問題,現在的關鍵是要將其應用提到行業發展的層面。因此,通過行業應用現狀的分析到應用推廣建議,結合我國工程應用現狀探討其發展動態及存在的障礙,對提高智能化相關設計、施工、維護管理水平具有重要理論和現實意義;同時也將進一步促進BIM在全球范圍內的廣泛推廣,也為BIM在我國建筑智能化領域的廣泛應用起到重要的作用和價值。
[1] 龔彥兮.淺析BIM在我國的應用現狀及發展阻礙[J].中國市場,2013(46):104-105.
[2] 王彥忠.工程監理企業建筑信息模型(BIM)應用策略研究[J].上海建設科技,2013(3):73-75.
[3] 何清華,錢麗麗,段運峰,等.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報,2012(1):12-16.
[4] 明 星.基于MVD的建筑與結構模型轉換研究[D].上海:上海交通大學,2014:20-22.
[5] 杜 欣.BIM在地鐵車站中的應用[J].四川建筑,2015(1):241-242.
[6] 楊兆龍.基于BIM的工程施工優化研究[J].城市建設理論研究(電子版),2014(17):232-233.
Discussion on the bottleneck of BIM in building intelligent construction★
Wang Liangcheng Chen Xiaohu
(SanyaUniversity,Sanya572022,China)
Combining with the application status of BIM technology, the paper analyzes common BIM software functions and information interaction at home and abroad, explores major application barrier of BIM in intelligent building engineering construction, and puts forward suggestions of promoting BIM implementation, which has certain meaning for promoting BIM in wide domestic building field.
BIM, building intelligent, application status, promoting bottleneck
1009-6825(2017)11-0230-02
2017-02-06★:海南省教育廳科研項目(編號:Hnky-46);三亞市院地合作項目(編號:2012YD49);三亞市院地合作項目(編號:2016YD14)
王良成(1982- ),男,碩士,工程師
TU712
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