設(shè)計(jì)階段業(yè)主BIM知識(shí)庫建設(shè)路徑研究

劉紅霞+陶玉凡+程家鑫+汪曲嬌

摘 ?要：在市場(chǎng)變革下，各級(jí)政府、以及建筑行業(yè)內(nèi)的各相關(guān)企業(yè)都認(rèn)識(shí)到BIM的價(jià)值。處于項(xiàng)目管理核心地位的業(yè)主，將成為BIM技術(shù)應(yīng)用的最大受益者，更應(yīng)積極推廣BIM技術(shù)。本文結(jié)合業(yè)主在BIM應(yīng)用中的實(shí)際困難，建立項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段BIM知識(shí)庫模型，旨在幫助業(yè)主擬清思路，盡快地準(zhǔn)備好BIM應(yīng)用所需的人才和知識(shí)，更好地使用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的高效管理。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);知識(shí)庫;業(yè)主;設(shè)計(jì)階段;項(xiàng)目管理

中圖分類號(hào)： ?TU241 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

BIM （Building Information Model建筑信息模型）技術(shù)以三維實(shí)體模型為基礎(chǔ)，以建筑對(duì)象為核心，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的、結(jié)構(gòu)化的信息存儲(chǔ);并在虛擬的三維空間中，實(shí)現(xiàn)可視化的建筑設(shè)計(jì)。在此過程中，建立起建筑構(gòu)件之間、模型與二維視圖之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)傳遞和關(guān)聯(lián)變動(dòng)，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確統(tǒng)一。BIM技術(shù)可以很好地解決項(xiàng)目管理中存在的各種問題，為節(jié)省項(xiàng)目投資，贏取更大收益。

BIM理念早在20年前已經(jīng)提出，但真正應(yīng)用發(fā)生在最近的幾年內(nèi)。美國(guó)是較早啟動(dòng)建筑業(yè)信息化研究的國(guó)家，發(fā)展至今，BIM研究與應(yīng)用都走在世界前列。隨著全球化的進(jìn)程，歐洲、日、韓、新加坡等國(guó)家在BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用方面也達(dá)到了一定水平。

1 ?業(yè)主BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2009年來，BIM在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)協(xié)會(huì)、政府、軟件廠商的大聲呼吁下，也形成一股熱潮。最近幾年，業(yè)主對(duì)BIM的認(rèn)知度也在不斷提升，SOHO董事長(zhǎng)潘石屹已將BIM作為SOHO未來三大核心競(jìng)爭(zhēng)力之一;萬達(dá)、龍湖等大型房產(chǎn)商也在積極探索應(yīng)用BIM;上海中心、上海迪士尼等大型項(xiàng)目要求在全生命周期中使用BIM，BIM已經(jīng)是企業(yè)參與項(xiàng)目的門檻;其他項(xiàng)目中也逐漸將BIM寫入招標(biāo)合同，或者將BIM作為技術(shù)標(biāo)的重要亮點(diǎn)。

1.1 BIM技術(shù)給業(yè)主帶來的改變

（1）業(yè)主是BIM技術(shù)的最大受益者

BIM技術(shù)是一項(xiàng)可以應(yīng)用到建設(shè)項(xiàng)目所有參與方的綜合技術(shù)，業(yè)主作為工程建設(shè)中的主導(dǎo)者，是所有工程建設(shè)參與單位的中心，有能力也有必要使所有參與單位都參與BIM系統(tǒng)中，并讓其在工作過程中彼此協(xié)調(diào)、配合。作為項(xiàng)目的投資者和風(fēng)險(xiǎn)的最大承擔(dān)者，業(yè)主必然會(huì)成為BIM的最大受益者。

（2）BIM技術(shù)將改變業(yè)主項(xiàng)目管理的工作方式

必須說明，BIM技術(shù)將會(huì)給行業(yè)帶來巨大的變革，但是它不會(huì)改變業(yè)主在項(xiàng)目管理中的核心地位，反而會(huì)強(qiáng)化這一點(diǎn)。同時(shí)，業(yè)主項(xiàng)目管理的核心任務(wù)、員工崗位職責(zé)也不會(huì)發(fā)生變化。BIM技術(shù)將會(huì)改變員工的知識(shí)和技能構(gòu)成，改變使用的軟件工具、改變工作流程和方法，改變項(xiàng)目成果的交付形式、內(nèi)容和質(zhì)量。

1.2 業(yè)主BIM技術(shù)應(yīng)用中的誤區(qū)

（1）誤區(qū)一：業(yè)主詳細(xì)地規(guī)定設(shè)計(jì)方、施工方在BIM交付上的任務(wù)，忽略自身團(tuán)隊(duì)建設(shè)及BIM應(yīng)用能力。

業(yè)主往往會(huì)在項(xiàng)目各階段對(duì)設(shè)計(jì)方、施工方、咨詢方提出BIM應(yīng)用的各種技術(shù)上、內(nèi)容上、質(zhì)量上的要求。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，資源獲取的便捷可以讓業(yè)主很容易拼湊一份BIM應(yīng)用的規(guī)劃方案，也非常方便業(yè)主提出對(duì)其他各方的要求。但是隨便拼湊而來的BIM應(yīng)用規(guī)劃方案并不能給業(yè)主帶來好處。

（2）誤區(qū)二：BIM投資巨大，風(fēng)險(xiǎn)大，觀望再說

無論是BIM技術(shù)應(yīng)用的前期成本（BIM系列軟件及高配置的電腦硬件），還是BIM本身的技術(shù)要求，或是企業(yè)實(shí)施BIM技術(shù)所需要的相關(guān)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，對(duì)建設(shè)企業(yè)來說在時(shí)間和資金上都是一筆不小的投資。

另外，由于應(yīng)用BIM技術(shù)的不成熟性，當(dāng)真正把BIM技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目中是具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性（涉及到團(tuán)隊(duì)的配合、軟件的協(xié)同等因素）的。一旦項(xiàng)目失敗，企業(yè)投入的前期成本過高將嚴(yán)重影響到企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用的信心。

（3）誤區(qū)三：只是利用BIM建立一個(gè)三維模型，并未真正實(shí)現(xiàn)BIM精髓

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)業(yè)主應(yīng)用BIM的案例本身就不多，基本依賴于個(gè)別復(fù)雜項(xiàng)目和某業(yè)主的特殊要求，就算應(yīng)用也只是停留在局部或淺層次上：要求設(shè)計(jì)師提供一個(gè)三維可視化的模型。但這只是BIM最基本功能。BIM技術(shù)的精髓是將項(xiàng)目的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、精密性數(shù)據(jù)、綠化設(shè)計(jì)等各方面信息貫穿到項(xiàng)目的全壽命周期中，以便整個(gè)項(xiàng)目在全壽命周期中進(jìn)行高效、便捷的集成管理。項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計(jì)與否，對(duì)能否充分實(shí)現(xiàn)BIM的價(jià)值至關(guān)重要。

2 設(shè)計(jì)階段業(yè)主BIM知識(shí)庫的價(jià)值

建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段是BIM應(yīng)用的關(guān)鍵階段，不僅對(duì)提高廣義的設(shè)計(jì)質(zhì)量有重大作用，也會(huì)為項(xiàng)目后續(xù)階段提供BIM模型支持。在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段中實(shí)施BIM，建立BIM知識(shí)庫的最終目的是要提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。從而減少后續(xù)施工期間的洽商和返工，保障施工周期，節(jié)約項(xiàng)目資金。其在建筑設(shè)計(jì)階段的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下6個(gè)方面：

（1）保證概念設(shè)計(jì)階段決策正確

在概念設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需對(duì)擬建項(xiàng)目的選址、方位、外形、結(jié)構(gòu)形式、耗能與可持續(xù)發(fā)展問題、施工與運(yùn)營(yíng)概算等問題做出決策，BIM技術(shù)可以對(duì)各種不同的方案進(jìn)行模擬與分析、且為集合更多的參與方投入該階段提供平臺(tái)，使做出的分析決策早期得到反饋，保證了決策的正確性與可操作性。

（2）更加快捷與準(zhǔn)確地繪制3D模型

BIM軟件可以直接在BIM平臺(tái)上繪制3D模型，并且所需的任何平面視圖都可以由該3D模型生成。模型精準(zhǔn)直觀，為業(yè)主、施工方、預(yù)制方、設(shè)備供應(yīng)方等項(xiàng)目參與方的溝通協(xié)調(diào)提供了平臺(tái)。

（3）多個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)協(xié)作進(jìn)行、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

BIM整體參數(shù)模型可以對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的各系統(tǒng)進(jìn)行空間協(xié)調(diào)、消除碰撞沖突，大大減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤與漏洞。同時(shí)，結(jié)合運(yùn)用與BIM建模具有相關(guān)性的分析軟件，可以就擬建項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)合理性、空氣流通性、光照、溫度控制、隔音隔熱、供水、廢水處理等多個(gè)方面進(jìn)行分析，并基于分析結(jié)果，可以不斷完善BIM知識(shí)庫。

（4）提高圖紙的可施工性

BIM知識(shí)庫可以通過提供3D平臺(tái)加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工的交流，讓有經(jīng)驗(yàn)的施工管理人員參與到設(shè)計(jì)階段早期植入可施工性理念，更深入地推廣新的工程項(xiàng)目管理模式，如一體化項(xiàng)目管理模式IPD以解決可施工性的問題。

（5）為精確化預(yù)算提供便利

在設(shè)計(jì)階段的任何時(shí)候，BIM技術(shù)都可以按照定額計(jì)價(jià)模式根據(jù)當(dāng)前BIM模型的工程量給出工程的總概算;隨著初步設(shè)計(jì)的深化，項(xiàng)目各個(gè)方面如建設(shè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、設(shè)備類型等均會(huì)發(fā)生變動(dòng)與修改，BIM知識(shí)庫中的模型平臺(tái)導(dǎo)出的工程概算可以在簽訂招投標(biāo)合同之前給項(xiàng)目各參與方提供決策參考，也為最終的設(shè)計(jì)概算提供基礎(chǔ)。

（6） 利于低能耗與可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)階段初期，利用與BIM軟件具有互用性的能耗分析軟件就可以為設(shè)計(jì)注入低能耗與可持續(xù)發(fā)展的理念，這是傳統(tǒng)的2D工具所不能實(shí)現(xiàn)的。除此之外，各類與BIM軟件具有互用性的其他軟件都在提高建設(shè)項(xiàng)目整體質(zhì)量、效率上發(fā)揮了重要作用。

3 設(shè)計(jì)階段業(yè)主BIM知識(shí)庫的建立路徑

3.1 建立BIM知識(shí)庫方法

（1）從業(yè)內(nèi)有代表性的開發(fā)商、設(shè)計(jì)方、BIM開發(fā)商專家入手，搜集和整合BIM方面相關(guān)知識(shí)，并結(jié)合業(yè)主在設(shè)計(jì)階段的影響情況來建立BIM知識(shí)庫。

（2）招聘有相應(yīng)技能的人才，結(jié)合公司自身特點(diǎn)組建相應(yīng)成員建立BIM知識(shí)庫。

（3）擇優(yōu)選擇一家專門建設(shè)此類知識(shí)庫的公司聘請(qǐng)他們建立非機(jī)密性框架。

3.2 BIM知識(shí)模塊分類

本知識(shí)庫將BIM知識(shí)分為BIM軟件操作學(xué)習(xí)、BIM核心功能應(yīng)用、基于BIM平臺(tái)各參與方的協(xié)調(diào)配合、BIM知識(shí)的數(shù)據(jù)管理等幾大模塊。

3.2.1 BIM軟件操作學(xué)習(xí)模塊

BIM技術(shù)涉及建模、能耗分析、目標(biāo)控制類等多種軟件，想要將這些軟件靈活、熟練地進(jìn)行協(xié)調(diào)、配合運(yùn)用，需要相應(yīng)的規(guī)范學(xué)習(xí)、培訓(xùn)。必須引進(jìn)能熟練掌握BIM軟件的高素質(zhì)技術(shù)人才，才能將BIM技術(shù)真正應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中去，這也是推廣發(fā)展BIM技術(shù)的必要措施。所以建立一個(gè)BIM軟件學(xué)習(xí)模塊是非常有必要的?？蚣苣Ｊ饺缦聢D1所示。

建立BIM軟件學(xué)習(xí)框架只是架構(gòu)BIM知識(shí)庫的第一步，如按照此框架運(yùn)作，發(fā)揮實(shí)質(zhì)作用，還需要三點(diǎn)：一是將BIM理念貫穿項(xiàng)目管理始終;二是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視，從資金、管理上進(jìn)行采取激勵(lì)及調(diào)整措施;三是人才配備齊全，職能到位。

3.2.2 BIM知識(shí)庫技術(shù)模塊及協(xié)調(diào)管理模塊

（1）BIM核心功能應(yīng)用模塊（技術(shù)模塊）

BIM技術(shù)能廣泛的引起業(yè)內(nèi)學(xué)者及專家重視，并被預(yù)知為建筑業(yè)一大革命性成果，在國(guó)內(nèi)較多大型綜合項(xiàng)目上得到有效應(yīng)用，其關(guān)鍵因素在于BIM技術(shù)突破之前軟件所不具備的各大功能，如：三維模型建模、模型綜合、多方協(xié)調(diào)運(yùn)作、能耗分析、各目標(biāo)的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)管控等。因此，在業(yè)主設(shè)計(jì)階段BIM知識(shí)庫的建立中，這部分將是重中之重，直接決定著整個(gè)知識(shí)庫建立的質(zhì)量和效益?？蚣苣Ｊ饺缦聢D2所示。

（2）基于BIM平臺(tái)各參與方的協(xié)調(diào)配合（協(xié)調(diào)管理模塊）

業(yè)主在整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中處于中心位置，但是沒有BIM技術(shù)的條件下，各參與方基本上只能單方聯(lián)系，很難及時(shí)、有效的與其他多方建立聯(lián)系，一旦項(xiàng)目出現(xiàn)問題或有疑慮不能在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)有效地與相關(guān)方取得聯(lián)系并解決問題。這樣就不可避免的出現(xiàn)進(jìn)度耽擱、窩工等問題，嚴(yán)重影響進(jìn)度，成本控制，加大管理任務(wù)。

以業(yè)主為中心在設(shè)計(jì)階段建立BIM平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)共享、數(shù)據(jù)共享，一旦哪方出現(xiàn)問題都能及時(shí)通過BIM信息平臺(tái)進(jìn)行合理、高效的解決。另外，需要強(qiáng)調(diào)的是，這個(gè)平臺(tái)也有助于各方之間合同的高效管理。模式如下圖3所示。

3.2.3 BIM知識(shí)庫數(shù)據(jù)管理模塊

和所有其他知識(shí)庫一樣，BIM知識(shí)庫也應(yīng)該確定一個(gè)完善的數(shù)據(jù)管理方式。這樣才能做到及時(shí)搜集、存儲(chǔ)、分類、搜索、刪除、更新相關(guān)數(shù)據(jù)，將知識(shí)庫的作用效果發(fā)揮到最大化。模式如圖4所示。

4 總結(jié)

國(guó)家政策強(qiáng)調(diào)：高度重視信息化對(duì)建筑業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用，通過統(tǒng)籌規(guī)劃、政策導(dǎo)向，進(jìn)一步加

強(qiáng)建筑企業(yè)信息化建設(shè)，不斷提高信息技術(shù)應(yīng)用水平，促進(jìn)建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步和管理水平提升。BIM技術(shù)的應(yīng)用是順應(yīng)時(shí)下政策之舉。業(yè)主在建設(shè)工程項(xiàng)目中處于中心地位，是聯(lián)系其他參與方的紐帶，以業(yè)主在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段為中心運(yùn)用BIM將能使BIM技術(shù)在整個(gè)工程項(xiàng)目中發(fā)揮最大效益，創(chuàng)造最大價(jià)值。業(yè)主在設(shè)計(jì)階段建立BIM知識(shí)庫不僅有益于單個(gè)工程項(xiàng)目的有效管理，更能使整個(gè)建筑行業(yè)投資效益、管理質(zhì)量發(fā)生質(zhì)的改變。

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（本文審稿 ?柳立生）