BIM技術(shù)的國(guó)際進(jìn)展及對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)化的啟示

顏勤，張銀會(huì)

（重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072）

BIM技術(shù)的國(guó)際進(jìn)展及對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)化的啟示

顏勤，張銀會(huì)

（重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072）

BIM技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外建筑領(lǐng)域工程項(xiàng)目發(fā)展應(yīng)用的熱點(diǎn)問(wèn)題，該文從國(guó)際視角分析國(guó)際BIM技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及應(yīng)用情況，通過(guò)對(duì)BIM發(fā)展的綜合性認(rèn)知，特別是了解國(guó)際上目前取得的經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展應(yīng)用思路，以期在實(shí)踐中推動(dòng)BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，為BIM技術(shù)在我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供新的啟示。

建筑設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)；建筑產(chǎn)業(yè)化；建筑產(chǎn)業(yè)鏈

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型與改革，BIM技術(shù)已開(kāi)始逐步落實(shí)到全國(guó)的大城市中，各大城市紛紛出臺(tái)相關(guān)使用BIM技術(shù)完成建筑設(shè)計(jì)、施工、管理的政策條例，推進(jìn)當(dāng)代建筑產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。BIM技術(shù)的研究、軟件發(fā)展與在地化過(guò)程在政策背景下均對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)化有較大的影響，同時(shí)也為建筑學(xué)拓展了新的思路與手段，豐富了建筑設(shè)計(jì)的繪圖方式，在改圖管理、仿真建模、漫游動(dòng)畫(huà)等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。但BIM技術(shù)真正能夠被各方嫻熟地運(yùn)用于建筑產(chǎn)業(yè)化中仍然需要一段過(guò)渡期，這需要建筑設(shè)計(jì)單位、開(kāi)發(fā)單位、施工單位共同學(xué)習(xí)、推進(jìn)，并形成協(xié)同工作的合力，同完成建筑設(shè)計(jì)、施工、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、管理等建筑全生命周期的應(yīng)用。2017年2月24日《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》中指出，國(guó)家將推廣智能和裝配式建筑，從標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理方面推動(dòng)建造創(chuàng)新。本文歸納了BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)建筑產(chǎn)業(yè)化中應(yīng)用存在的問(wèn)題，總結(jié)典型國(guó)家及地區(qū)的發(fā)展進(jìn)程與經(jīng)驗(yàn)，提出BIM的發(fā)展對(duì)我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化的影響，對(duì)我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化實(shí)施起到良好的促進(jìn)作用。

1 BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)建筑產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用問(wèn)題

1.1 BIM在建筑設(shè)計(jì)階段推進(jìn)困難

目前我國(guó)BIM的應(yīng)用與實(shí)踐主要為政府部門(mén)、地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商著力推進(jìn)，然而設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)費(fèi)用并未增加的情況下，在前期設(shè)計(jì)階段使用BIM增大了工作量，同時(shí)改變了長(zhǎng)期積累的高效工作方式，所以BIM在設(shè)計(jì)階段的推進(jìn)動(dòng)力不足。在建筑設(shè)計(jì)院使用BIM還需要設(shè)計(jì)師在業(yè)余時(shí)間進(jìn)行軟件培訓(xùn)，無(wú)形之中增加短期內(nèi)的成本與時(shí)間，所以需要建筑設(shè)計(jì)師開(kāi)展BIM培訓(xùn)或引進(jìn)BIM建模師在各階段配合工作。然而目前重慶市依然存在較大的BIM建模師缺口，需要培養(yǎng)專業(yè)人才彌補(bǔ)建筑產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中推進(jìn)的困難。

1.2 BIM模型在建筑產(chǎn)業(yè)鏈中脫節(jié)

現(xiàn)在市場(chǎng)上采用的BIM技術(shù)在產(chǎn)業(yè)鏈中大多都是脫節(jié)的。比如目前很多BIM項(xiàng)目，設(shè)計(jì)單位在項(xiàng)目前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段基本不采用BIM進(jìn)行繪圖，而是在傳統(tǒng)方式下進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終利用設(shè)計(jì)成果進(jìn)行翻模，將BIM模型僅用于施工與造價(jià)算量中，未能做到原本設(shè)想的BIM全生命周期的利用。BIM模型在建筑產(chǎn)業(yè)鏈中脫節(jié)，這在一定程度上也限制了建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，使得BIM的建筑設(shè)計(jì)中全生命周期的特征不能完全發(fā)揮出來(lái)。

1.3 BIM在建筑產(chǎn)業(yè)化中標(biāo)準(zhǔn)較少

從BIM的內(nèi)涵來(lái)看，建筑全生命周期中設(shè)計(jì)的問(wèn)題有建模環(huán)境、建筑、機(jī)電、構(gòu)造、設(shè)備、模型合并、造價(jià)、可視化、機(jī)電分析等內(nèi)容，那么它就要求有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行約束和管理，并進(jìn)行專業(yè)銜接有效分工。建筑產(chǎn)業(yè)化的大規(guī)模發(fā)展需要在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，依托標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑部品的選擇，從而將民用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)建筑進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化地設(shè)計(jì)，交付工廠對(duì)建筑構(gòu)件、部品進(jìn)行生產(chǎn)。目前國(guó)家正在積極制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)，不過(guò)大部分的標(biāo)準(zhǔn)還在征求意見(jiàn)階段并未正式施行，所以目前建筑產(chǎn)業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)較少。

2 典型國(guó)家及地區(qū)BIM技術(shù)的發(fā)展歷程

圖1 2014年國(guó)際上BIM的發(fā)展?fàn)顩r

“BIM技術(shù)及其應(yīng)用”在國(guó)際上屬于一個(gè)嶄新且前沿的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，從80年代初期的初步應(yīng)用至今不超過(guò)30年的歷程。美國(guó)是全世界較早開(kāi)始建筑信息化的國(guó)家，其行業(yè)的信息化和規(guī)范化程度高于國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)。歐洲國(guó)家、日本、韓國(guó)、新加坡、香港臺(tái)灣等地也取得了一定的發(fā)展成果，截至2014年，根據(jù)Graphisoft的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（圖1），國(guó)際上BIM的發(fā)展情況仍然是北美處于領(lǐng)先地位，占整個(gè)BIM應(yīng)用的65%，歐洲30%，日韓25%，港臺(tái)20%，國(guó)內(nèi)＜5%。基于國(guó)際發(fā)展水平，本文選取幾個(gè)典型國(guó)家對(duì)BIM技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行簡(jiǎn)述，以期對(duì)我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供借鑒與參考。

2.1 美國(guó)

本文通過(guò)對(duì)美國(guó)BIM的發(fā)展歷程文獻(xiàn)的梳理收集，對(duì)美國(guó)的不同職能部門(mén)及其工作范圍進(jìn)行分類列舉，歸納形成匯總表（表1），能夠明晰地看出美國(guó)BIM技術(shù)在各個(gè)階段不同部門(mén)間的應(yīng)用情況。美國(guó)的建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與BIM技術(shù)密切相關(guān)，美國(guó)建筑使用的構(gòu)件與部品，其標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、專業(yè)化、商品化、社會(huì)化程度很高，幾乎達(dá)到100%，制造構(gòu)件與部品的機(jī)械設(shè)備同樣齊全通用，形成了效率較高的社會(huì)效益。用戶可通過(guò)選擇自己需要的部品目錄進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，在裝飾裝修方面的建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中應(yīng)用廣泛。

2.2 英國(guó)

英國(guó)早在19世紀(jì)就開(kāi)始設(shè)計(jì)修建預(yù)制建筑，BIM在英國(guó)的應(yīng)用仍然是政府推動(dòng)的發(fā)展模式，英國(guó)政府通過(guò)一系列文件要求企業(yè)強(qiáng)制使用BIM，并將全部的文件以信息化管理（表2）。政府采用首先制定相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的方法來(lái)有效地推進(jìn)BIM的實(shí)施應(yīng)用，確保BIM鏈上的所有成員能夠通過(guò)BIM實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。2012年，針對(duì)政府建設(shè)戰(zhàn)略文件，英國(guó)內(nèi)閣辦公室還發(fā)布了“年度回顧與行動(dòng)計(jì)劃更新”的報(bào)告。得出的報(bào)告結(jié)論包括英國(guó)司法部試點(diǎn)項(xiàng)目制定BIM實(shí)施計(jì)劃，倫敦是眾多全球領(lǐng)先設(shè)計(jì)企業(yè)的總部，政府發(fā)布的強(qiáng)制使用BIM的文件可以得到有效執(zhí)行[1]。BIM發(fā)展和實(shí)施對(duì)英國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展起到了推動(dòng)作用，英國(guó)的現(xiàn)代施工法（MMC）就是滿足提高建造技術(shù)水平與工程質(zhì)量的有效方式，BIM在此過(guò)程中從標(biāo)準(zhǔn)化到工廠化方面都提供了技術(shù)支持。

2.3 香港臺(tái)灣地區(qū)

香港的建筑裝配化率已達(dá)到50%～60%，BIM技術(shù)在香港地區(qū)的發(fā)展主要靠行業(yè)自身的推動(dòng)。如表3所示，香港通過(guò)成立BIM學(xué)會(huì)，房屋署制定了相關(guān)的設(shè)計(jì)指引、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等方式來(lái)推動(dòng)BIM技術(shù)的發(fā)展。臺(tái)灣地區(qū)通過(guò)產(chǎn)學(xué)研的合作研究，為BIM發(fā)展提供科研支持。臺(tái)北市政府舉行“臺(tái)北市政府建造執(zhí)照應(yīng)用BIM輔助審查研討會(huì)”，被業(yè)內(nèi)喻為“2012臺(tái)北BIM愿景”。香港的建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展走過(guò)了最初的簡(jiǎn)單預(yù)制部件產(chǎn)業(yè)化，樓梯與內(nèi)墻隔板的預(yù)制化，到外墻與房間的預(yù)制化幾個(gè)階段，也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。通過(guò)BIM的應(yīng)用進(jìn)一步開(kāi)拓了建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方式，對(duì)港臺(tái)地區(qū)的建筑產(chǎn)業(yè)化起到了較強(qiáng)的推動(dòng)作用。

表1 BIM在美國(guó)的發(fā)展歷程[2-3]

表2 BIM在英國(guó)的發(fā)展歷程

表3 BIM在香港臺(tái)灣的發(fā)展歷程

3 結(jié)語(yǔ)

從全球來(lái)看，BIM的應(yīng)用已經(jīng)成為建筑產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的主流，BIM作為一種信息化模型的工具，為建筑產(chǎn)業(yè)化提供了有效的信息平臺(tái)。作為建筑構(gòu)件大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，為建筑部品的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供技術(shù)支持。然而國(guó)內(nèi)的建筑產(chǎn)業(yè)化處于初步階段，仍然有較長(zhǎng)的一段路要走，需要在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的條件下得到企業(yè)、公眾的認(rèn)可。建筑產(chǎn)業(yè)化在達(dá)到一定市場(chǎng)規(guī)模后，才能產(chǎn)生較高的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省資源成本。國(guó)際上BIM的發(fā)展為我國(guó)的建筑產(chǎn)業(yè)化提供了借鑒，但我們也需要探究適合我國(guó)不同城市不同地域特征的在地化發(fā)展方式，以解決我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化存在的問(wèn)題。

[1]謝雄耀.BIM技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展比較分析[EB/OL].[2017-06-05].https://wenku.baidu.com/ view/1643b850a0116c 175e0e4873.html.

[2]Beth A.Brucker,Michael P.Casel.BuildingInformation Modeling:A Road Map for ImplementationtoSupportMILCON Transformation and Civil Works ProjectswithintheU.S.Army CorpsofEngineers[EB/OL]. [2017-06-05].http://www.dtic.mil/ get-tr-doc/pdf AD=ADA480246.

[3]何清華，錢(qián)麗麗，段運(yùn)峰，等.BIM在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2012，26（1）：12-16.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

International Progress of BIM Technology and Its Enlightenment to Architectural Industrialization

BIM technology is a hot issue in the development and application of construction projects at home and abroad.This paper analyzes the current development and application situation of international BIM technology from an international perspective.Based on the comprehensive understanding of the development of BIM,especially its development and application experience internationally,it is hoped to promote the wide application of BIM technology in the domestic architectural design industrialization practice and offer new inspirations for the further promotion and application of BIM technology in construction projects in China.

architectural design;BIM technology;architectural industrialization;construction industrial chain

TU-05

A

1671-9107（2017）08-0012-03

基金論文：該論文為重慶市建設(shè)科技計(jì)劃項(xiàng)目2015年重大課題“裝配式住宅建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究集成與示范”（項(xiàng)目編號(hào)：城科字2015第（0-1）號(hào)）論文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.08.012

2017-06-08

顏勤（1986-），女，重慶人，博士研究生，講師，主要從事建筑技術(shù)理論與方法、城鄉(xiāng)規(guī)劃、城市災(zāi)害防治理論與技術(shù)等領(lǐng)域的科研與教學(xué)工作。