BIM技術在建設工程項目設計階段應用現狀

劉東煒 趙豆豆 尹 星 許文杰 巴太斌 閆光啟

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450000）

1 推廣BIM技術對建筑業發展的重要意義

1.1 提高建筑業利潤

BIM技術是讓建筑業發展成為一個信息化、自動化、智能化產業的重要推動力。一個企業成立的根本目的就是要創造盡可能多的利潤，需要按照市場競爭的規則合理的參與到市場中，這樣才能讓企業長久地立足于市場，獲取利潤。從目前公開的經營數據來看，建筑業獲得利潤的現狀并不讓人滿意，絕大多數建筑企業的利潤率都非常低，只有1%～3%。這種低利潤的現狀與正在蓬勃發展的建筑業帶給人們的預期利潤現狀相去甚遠。而BIM技術的出現，將會改變這一由于房地產行業宏觀調控的加強和項目管理流于形式等引起的利潤低下的現狀。

1.2 增強建筑業信息化發展能力

信息化管理是建筑業未來發展的必由之路，是建筑業現代化的主要手段，但長期以來建筑業一直存在管理手段落后的問題。建筑業要想向現代化邁進，就必須將BIM技術裝備到自己的身上，作為自己的主要組成部分而存在，因為BIM技術可以引導和加快對建筑領域生產方式的改變和革新，是建設工程項目通向信息化管理路上的重要橋梁。我國的經濟形態正在改變，建筑業作為國家的經濟支柱之一，必然會經受信息化革新的沖擊和改變。

住房城鄉建設部（2016）在《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中明確指出，“‘十三五’時期，全面提高建筑業信息化水平，著力增強BIM、大數據、智能化、移動通訊、云計算、物聯網等信息技術集成應用能力，建筑業數字化、網絡化、智能化取得突破性進展，初步建成一體化行業監管和服務平臺，數據資源利用水平和信息服務能力明顯提升，形成一批具有較強信息技術創新能力和信息化應用達到國際先進水平的建筑企業及具有關鍵自主知識產權的建筑業信息技術企業。”應用BIM技術，可以外部對設施的相關知識和核心資源進行分享和討論，更加深入地了解相關設施的基礎信息，為各種決策提供有力的技術和理論支持，可以實現建筑工程信息化管理。

2 BIM技術在建設工程項目設計階段應用現狀

2.1 大型設計單位

BIM技術在建筑工程業的作用不可小覷，國家也大力推廣。住房城鄉建設部工程質量安全監管司在湖南省長沙市組織召開的推動工程技術進步工作研討會上，宣傳貫徹《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》，總結出數字化審圖工作的優點，如有利于提高效率、進一步提升勘察設計質量、優化管理等，并指出數字化審圖是勘察設計監管工作未來的發展方向，但是BIM技術在推行過程中依舊存在著種種問題，遲遲無法落實到位。

建質函159號印發的2015年6月16日住房城鄉建設部（2015）《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》提出，“建筑產業現代化的主要特征是信息化，BIM技術應用可以引導和加快對建筑領域生產方式的改變和革新，所以把其看作建筑業信息化的重要組成部分。當前BIM技術在建筑領域的推廣應用還存在著許多問題，包括政策法規和行業標準不完善、發展不平衡、本土應用軟件發展不成熟、技術人才嚴重缺乏等問題，有必要采取切實可行的措施助推BIM技術在建筑領域的應用。”通常大型設計單位即具有甲級資質的設計院和造價咨詢公司，在面對大型的公建項目和重點項目，如政府投資項目，遇到了常規手段無法解決的問題，如項目周邊環境復雜，才會使用BIM技術。所以在大型設計院中，需要解決的問題是如何實際有效推廣BIM技術，使BIM技術更廣泛地應用于建筑行業，而不是只應用于大型公建工程。

2.2 中小型設計單位

在絕大多數中小型設計院中，即具有乙級資質的民用、專業設計院及造價咨詢公司，幾乎不使用BIM技術，對BIM技術的引用持觀望態度。在設計階段全過程實施BIM技術，在技術上已經是可行的了，但不是說一定要在策劃、方案、設計、深化設計等整個設計周期全部應用三維技術，而是選擇性地應用BIM技術。根據建設工程項目的特征，中小型設計單位可以在分析投入產出比以后盡可能地選擇采用BIM技術。在實際應用中，市場下行、內部管理水平落后、行業集成度不高、專業化水平落后等原因導致中小型設計單位當前無法立刻展開對BIM技術的大規模普及，這些問題不是通過推廣BIM技術就能解決的，但BIM技術的推廣又需要在解決這些問題的基礎上來推進，因此在中小型設計單位加快推進BIM技術的應用更為關鍵和迫切。

3 BIM技術在建設工程項目設計階段應用存在問題原因分析

現在流行的傳統建筑模式為什么有存在的價值，一個原因是BIM技術還很新，還沒有融入到建筑業務中，另一個原因是市場在投入產出比方面自發的反應。BIM技術在建設項目上存在諸多問題，包括設計院的內部原因與建筑業的大形勢導致的問題，這些問題使BIM技術在設計階段不能很好地應用，所以在這里對這些問題進行分析，找出問題出現的主要原因[1]。

3.1 設計單位能力與資金不足

一個設計院接手一個普通的項目時，如果選擇BIM技術來對項目進行操作，首先需要花費15萬元去購買軟件。而BIM技術開發出來的軟件對于電腦配置要求極高，大型項目甚至需要使用服務器級別的計算機才能順利完成，BIM系統的相關軟件和配套設備會加大設計單位完成項目的成本，需要投入大量資金。由于資金投入過多，許多設計單位會選擇不使用BIM技術，轉而去選擇使用傳統的設計方法來進行設計。BIM技術可以在計算機上模擬出建筑項目全生命周期，將全部過程提前演習，對后續的施工和管理等環節提前檢查，在工程正式開始之前將問題都發掘出來，以便施工單位及時按照問題修改施工計劃，但需要較長的準備時間，會延長工程的前期準備時間進而延長工期。這樣的設計周期恰恰與我國情況是相悖的，在我國建筑行業工程項目的建設中，普遍存在的情況是對項目的設計階段規定期限很緊張，行業競爭也導致設計費偏低，許多中小型的設計院本身能力有限，這樣的現實大大阻礙了BIM技術在建設項目設計階段的應用，這也是BIM技術在實施中不得落地的原因之一。

3.2 缺少政府、行業激勵機制

BIM技術在建設工程項目設計階段應用時，政府及行業的推廣政策也存在一定問題。舉個例子，從政府推動BIM技術所采用的決策來說，有一個很突出的問題就是政府在推動BIM技術時，只重視應用層面的推廣，不重視技術研發層面的扶持，這樣做的直接結果就是在客觀上讓國產BIM技術遭到國外的BIM技術軟件的扼殺。如果說國外的BIM技術軟件能夠幫助政府來解決中國BIM技術應用推廣過程的大部分問題，那這樣的決策也無可厚非，但是由于中國建設工程行業的獨立性和體量龐大的特征，中國BIM技術必須以國產軟件開發商來做主體。在技術研發的扶持方面，我們國家的激勵機制也不太完善。由此得出，如果想要BIM技術在我國真正廣泛應用，政府及建筑業需解決相關激勵機制不足的問題，政府必須聯合組織行業的力量，指導、引導、扶持BIM技術體系在中國建設工程行業的落地。

3.3 國產軟件體系不健全

BIM技術作為專業建模軟件的核心和基礎，誕生了BIM核心建模軟件，而為了迎合項目的各參與方對于軟件應用需求的差異化，可以以BIM核心建模軟件為基礎，在不同層次和程度的應用需求上進行適度信息交換，重新研發新的開發軟件，為項目各參與方的工程進度加快效率，這是BIM產生和發展的必要條件。在歐美國家的建筑領域，以BIM技術為理念內核的建模軟件已經被各類建筑企業廣泛采用，如AutodeskRevit系列、BenetlyBuilding系列、ArchiCAD等。BIM核心建模軟件的研發在國內還比較缺乏，在算量軟件領域只有廣聯達具備有限的技術優勢，而在軟件自主開發領域，空白部分還很多，并不能滿足項目不同參與方不同層次的需求，這和國外已經有了成熟和功能齊全的相關軟件情況的差距很大。國內這種技術無法滿足需求的現狀不是可以在短時間內快速改善的，需要更多的相關人才培養，一步一步地完善相關體系。國內BIM軟體系不健全，導致了BIM技術在我國建筑行業無法廣泛應用和推廣[2]。

4 加快BIM技術在工程設計階段的應用政府需要采取的措施

國家需要出臺政策來推動BIM技術的實施，給建設工程項目的設計單位以壓力，促使設計方加快BIM技術應用，盡早實現信息化管理。貴州省目前的“三步走”（見表1）推動勘察設計企業BIM技術應用的政策就取得很好的效果。為實現上述目標，該省開展了BIM技術宣貫、構建BIM軟件支持平臺和企業信息化管理系統、建設BIM技術應用人才團隊、推動BIM技術示范試點應用、開展BIM技術大賽及多層次技術交流、建成省級BIM工程技術研究中心等一系列工作。

表1 貴州省勘察設計單位BIM應用時間表

同時，國家層面應盡早出臺相關的優惠政策，鼓勵設計單位積極應用BIM技術，也是很重要的一方面。例如，《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》提到，各級住房城鄉建設主管部門要從實際出發，制訂出符合當地實際情況的BIM技術應用配套激勵政策和措施，這些政策和措施要起到扶持和推進相關單位開展BIM技術的研發和集成應用的積極作用。相關單位和企業要根據實際需求制訂合理的BIM技術應用發展規劃，分階段目標和實施方案，合理配置BIM技術應用所需的軟件和硬件，為BIM技術的應用打下堅實的基礎。通過科研合作、技術培訓、人才引進等方式，推動相關人員掌握BIM技術應用技能，全面提升BIM技術應用能力。