企業(yè)級BIM的規(guī)劃與落地初探

馮建德，劉彥力

（1.浙江省省直同人集團(tuán)，浙江 杭州 310030；2.浙江省省直建筑設(shè)計院，浙江 杭州 310030）

企業(yè)級BIM的規(guī)劃與落地初探

馮建德1，2，劉彥力2

（1.浙江省省直同人集團(tuán)，浙江 杭州 310030；2.浙江省省直建筑設(shè)計院，浙江 杭州 310030）

BIM作為貫穿設(shè)施全生命周期的設(shè)施信息建立、儲備與工程管理的智能化技術(shù)方法，給建筑業(yè)的生產(chǎn)帶來巨大的變革。在此從BIM的由來與發(fā)展著手，解析了BIM的定義與延伸概念，并闡述了其技術(shù)的應(yīng)用及特點；以集團(tuán)企業(yè)級BIM的發(fā)展實踐為研究基礎(chǔ)，著眼于企業(yè)級BIM定位、工程實踐、總體規(guī)劃與管理研究，通過工程項目的實踐，總結(jié)BIM技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗，完善團(tuán)隊建設(shè)，推廣與建立集團(tuán)BIM標(biāo)準(zhǔn)，宏觀規(guī)劃，逐點推進(jìn)，探索企業(yè)級BIM的規(guī)劃與落地模式。

BIM；工程生命全周期；企業(yè)級；宏觀規(guī)劃；項目實踐；專業(yè)團(tuán)隊建設(shè)

2015年，住建部發(fā)出《關(guān)于印發(fā)推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見的通知》之后，相繼多省市出臺各項BIM應(yīng)用指南或標(biāo)準(zhǔn)，這充分表明國家推動BIM應(yīng)用的政策已由綱要層面向具體的意見轉(zhuǎn)變，對企業(yè)來講，這促使我們必須掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。

1 BIM的由來與發(fā)展

1.1 落后的生產(chǎn)力

2004年美國商務(wù)部和勞動統(tǒng)計局發(fā)布一項研究報告，建筑業(yè)同其他非農(nóng)業(yè)相比，勞動生產(chǎn)率有所下降，生產(chǎn)力下降的重要因素是信息化和智能化技術(shù)方法沒有有效應(yīng)用在工程領(lǐng)域。2002年全球制造業(yè)每年花費在信息技術(shù)方面的金額大約為81億美元，而建筑業(yè)的投入約為14億美元，僅為制造業(yè)的17%［1］。

1.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用及特點

BIM技術(shù)是一項應(yīng)用于設(shè)施（包括建筑物、構(gòu)筑物及線性形態(tài)的基礎(chǔ)設(shè)施，如道路隧道橋梁等）全生命周期的3D數(shù)字化技術(shù)，它以一個貫串其生命周期都通用的數(shù)據(jù)格式，創(chuàng)建、收集該設(shè)施所有相關(guān)的信息并建立起信息協(xié)調(diào)的信息化模型作為項目決策的基礎(chǔ)和共享信息的資源［2］。

據(jù)美國斯坦福大學(xué)設(shè)施集成工程中心研究表明，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以消除多達(dá)40%的預(yù)算外更改；造價估算精確度在3%范圍內(nèi)；最多可減少80%耗費在造價估算上的時間；通過沖突檢測可節(jié)省多達(dá)10%的合同價格；項目工期縮短7%［3］。同樣，據(jù)美國Autodesk公司統(tǒng)計結(jié)果表明，BIM可以改善項目產(chǎn)出和團(tuán)隊合作79%，3D可視化更便于溝通，提高企業(yè)競爭力66%，減少50%～70%的信息要求，縮短5%～10%的施工周期，減少20%～25%的各專業(yè)協(xié)同時間。

這幾年，在我們國內(nèi)應(yīng)用BIM技術(shù)的項目也產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，如上海中心建設(shè)項目，由于應(yīng)用BIM，大大減少了施工返工造成的浪費；天津117大廈，運用BIM技術(shù)實現(xiàn)了成本節(jié)約、管理提升、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)；國家電網(wǎng)上海容災(zāi)中心的建設(shè)過程中，由于引進(jìn)BIM技術(shù)，在施工圖過程中發(fā)現(xiàn)并消除了碰撞錯誤，避免因設(shè)備、管線拆改造成的損失，同時避免了工程管理費用的增加。

BIM在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用可顯著提高生產(chǎn)力，并帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益， BIM技術(shù)同時又具有以下兩大特點：

1）操作的可視化及協(xié)調(diào)性

BIM的操作都是在基于同一個平臺下且可視化的環(huán)境下完成，可以實時且關(guān)聯(lián)地進(jìn)行前期策劃、設(shè)計分析、施工管理、運營維護(hù)等一系列的工作。

2）信息的完整化及互通性

BIM是設(shè)施的功能造型和物理參數(shù)的數(shù)字化表達(dá)，包含設(shè)施的所有信息。各階段的信息只需要一次性建設(shè)，均以數(shù)字化形式保存在數(shù)據(jù)庫中，就可以在全生命周期中實現(xiàn)信息的共享與交換。

總之，BIM（建筑信息模型）是一種工作方式的變革，正是BIM技術(shù)大大改變了傳統(tǒng)建筑業(yè)的生產(chǎn)模式，較好地解決了設(shè)施全生命周期中多工種、多階段的信息共享問題，使整個工程的成本大大降低，質(zhì)量和效率顯著提高。但是BIM不是萬能的，因為它還缺乏統(tǒng)一的國家BIM信息標(biāo)準(zhǔn)、BIM軟件存在局限、信息庫不夠完善，等等，因此BIM穩(wěn)步健康的發(fā)展，仍需要政府的引導(dǎo)支持以及全行業(yè)的業(yè)務(wù)積累和信息互通等。

2 行業(yè)及企業(yè)的背景分析

2.1 政府的引導(dǎo)推動BIM的應(yīng)用

我國的建筑工程領(lǐng)域在這些年飛速發(fā)展，國家及地方政府高度重視BIM的推進(jìn)工作，推出了一系列的指導(dǎo)意見或應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：

1）2015年6月，住建部發(fā)出《關(guān)于印發(fā)推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見的通知》，要求到2020年年底，建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計單位，以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)，應(yīng)掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用；

2）2015年12月，上海市《建筑信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》通過技術(shù)審查，由華東建筑設(shè)計研究院組編；

3）2015年12月，河北省《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》通過審查，由河北建工集團(tuán)設(shè)計院組編；

4）2016年1月，湖南省發(fā)布了建筑信息模型應(yīng)用工作的指導(dǎo)意見；

5）2016年2月，國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程施工信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》征求意見稿出臺；

6）2016年5月，浙江省發(fā)布《浙江省建筑工程信息模型技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》；

7）浙江省內(nèi)已經(jīng)開展BIM專項技術(shù)服務(wù)招投標(biāo)、首屆BIM應(yīng)用大賽、2016錢江杯及西湖杯等（優(yōu)秀勘察設(shè)計）獎首次增設(shè)BIM應(yīng)用項目評獎；

……

這些都表明國家推動BIM應(yīng)用的政策已由綱要層面向具體的意見轉(zhuǎn)變，工程類企業(yè)BIM的發(fā)展勢在必行。

2.2 企業(yè)的發(fā)展離不開BIM

同人集團(tuán)自2011年掛牌成立至今，以設(shè)計為中心，已形成了集房產(chǎn)開發(fā)、建筑規(guī)劃設(shè)計、工程代建、建筑工程裝飾裝修設(shè)計與施工、市政園林設(shè)計與施工、工程監(jiān)理、物業(yè)管理、節(jié)能環(huán)保、文化體育、酒店經(jīng)營、醫(yī)療服務(wù)、物資貿(mào)易、農(nóng)業(yè)開發(fā)、木業(yè)生產(chǎn)等業(yè)務(wù)板塊的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，并且還成為浙江省首批獲得工程總承包資質(zhì)的企業(yè)。產(chǎn)業(yè)鏈體系龐大，管理復(fù)雜。如何能更好地保持并且提升我們企業(yè)的業(yè)務(wù)和管理？管理學(xué)科的發(fā)展和研究表明，信息技術(shù)改變組織特點以至于從總體上改變一個組織是通過實現(xiàn)信息效率和信息協(xié)同的能力來實現(xiàn)［4］。所以企業(yè)開展BIM的信息建設(shè)與管理尤為必要。企業(yè)級BIM規(guī)劃既不能好高騖遠(yuǎn)，不切實際，避免一次性投入太大，而產(chǎn)生不了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益；又要充分意識到BIM技術(shù)發(fā)展的迅速，不能裹足不前，失去占領(lǐng)市場先機(jī)，使得之前所投入、取得的成績付之東流。所以企業(yè)級BIM應(yīng)該是宏觀規(guī)劃，逐點推進(jìn)，不等不急。

3 企業(yè)級BIM規(guī)劃的定位與建設(shè)

要全面推進(jìn)企業(yè)級BIM的工作是一個復(fù)雜且長期的過程，其中會涉及到理論研究、標(biāo)準(zhǔn)建立、工具研發(fā)、人員培養(yǎng)、工程應(yīng)用及推廣，等等，會影響到工程領(lǐng)域所有參與者，所以這個過程是一個目標(biāo)明確但路線卻會適時調(diào)整的過程［5］。

3.1 規(guī)劃理念

企業(yè)級BIM的規(guī)劃與建設(shè)方法主要有兩種：一種是自上而下的，顧名思義就是從企業(yè)整體的層面出發(fā)，建立企業(yè)宏觀層面的BIM組織機(jī)構(gòu)，通過試點項目的BIM應(yīng)用效果驗證企業(yè)整體規(guī)劃的準(zhǔn)確性，不斷完善，并在此基礎(chǔ)上向企業(yè)所有項目推廣。另外一種則是自下而上的方式，企業(yè)并沒有BIM應(yīng)用規(guī)劃，而是在項目的進(jìn)展中為了滿足要求而開展的BIM實踐活動。這種模式是企業(yè)積累了一定量的BIM實踐經(jīng)驗后開展的，其特點是由分散的項目到企業(yè)逐步擴(kuò)散［2］。而BIM的規(guī)劃與落地是一個復(fù)雜的工程，筆者作為企業(yè)的首要管理者攜總師辦在對BIM技術(shù)作了充分的認(rèn)識和了解之后，覺得應(yīng)采取兩種結(jié)合的方式，宏觀把控，重點實驗，積極推廣，強(qiáng)化吸收。

3.2 團(tuán)隊建設(shè)與項目實踐

集團(tuán)于2015年成立集團(tuán)專職BIM工作室，由集團(tuán)總工程師直接負(fù)責(zé)管理，可以調(diào)配企業(yè)的資源，分別從設(shè)計院調(diào)配了建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電各專業(yè)的精干力量，再加上工程部與人力部，共同組建了企業(yè)的BIM團(tuán)隊。在團(tuán)隊搭建好的前期，我們還委托了專業(yè)的BIM咨詢機(jī)構(gòu)，對我們的團(tuán)隊進(jìn)行了評估和培訓(xùn)，使得我們的團(tuán)隊成員能在較短的時間內(nèi)學(xué)習(xí)到較扎實的BIM技術(shù)，從而迅速地投入到重點項目的BIM應(yīng)用工作中。在項目的選擇上我們也特意挑選具有代表性同時也具有挑戰(zhàn)性的實際工程。

1）工程實例一：某項目地下室工程

地下室汽車庫主體2層，局部設(shè)置夾層自行車庫，總建筑面積33 654 m2。由于各專業(yè)管線種類繁多、走向復(fù)雜，加之框架結(jié)構(gòu)與無梁樓蓋的混合結(jié)構(gòu)形式，給地下室的管線綜合與空間設(shè)計上帶來了困難和挑戰(zhàn)。

BIM主要應(yīng)用于管線碰撞檢測及優(yōu)化：

通過碰撞檢測發(fā)現(xiàn)碰撞點兩千多處，可以減免施工聯(lián)系單十余條內(nèi)容（其中包括車庫凈高不足等問題），并且通過后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計調(diào)整，又較先前的CAD二維設(shè)計優(yōu)化多出近300 mm的地下使用空間。該工程地下室管線綜合模型見圖1。

圖1 地下室的管線綜合模型

2）工程實例二：某大學(xué)圖書館項目

圖書館共5層，東側(cè)附帶有一個報告廳，報告廳高2層，圖書館包含有閱覽室、自修室、書庫、辦公室等功能用房，報告廳含大中小型報告廳。圖書館總建筑面積19 470 m2，報告廳面積3 412 m2。圖書館因其處在整個校區(qū)的主軸線上，是校園內(nèi)的標(biāo)志性建筑，而且該建筑立面造型獨特、空間變化豐富、綜合管線復(fù)雜。業(yè)主單位希望我們在保證美觀的造型空間的前提下，節(jié)約成本，縮短工期，因此我們選擇了將BIM技術(shù)應(yīng)用到該項目中，保證設(shè)計的高效準(zhǔn)確。圖書館模型見圖2。

圖2 圖書館模型

通過對該圖書館項目BIM的應(yīng)用，我們總結(jié)了以下三點應(yīng)用的心得體會：

1）可視化技術(shù)在建筑方案中的作用巨大

該圖書館立面造型中不規(guī)則的折面比較多，原本的二維設(shè)計圖紙很難精確定位，基于BIM的三維輔助設(shè)計技術(shù)，我們直接在三維模型中對圖書館進(jìn)行建模修正，讓業(yè)主直接看到設(shè)計方案的效果，更加形象、直觀、準(zhǔn)確，并通過漫游技術(shù)，對該館室內(nèi)外空間造型進(jìn)行觀賞，更利于多折面體量及內(nèi)部大中庭空間的推敲及展示。而且基于BIM可視化特點，又讓施工人員更準(zhǔn)確地理解該館建筑方案設(shè)計中二維圖紙所不能理解的一些細(xì)部構(gòu)造，指導(dǎo)施工，保證了該建筑方案的平穩(wěn)落地。

2）協(xié)同化工作方式大大提高了工作效率

為了能在較短的時間內(nèi)完成該圖書館項目的BIM應(yīng)用，提高工作效率，我們利用了BIM技術(shù)中協(xié)同操作功能，在一個協(xié)同設(shè)計的平臺，工作室各技術(shù)人員根據(jù)自己的專業(yè)分工不同設(shè)置自身的工作集，已經(jīng)做到了分層分專業(yè)分個人，在同一時間進(jìn)行BIM應(yīng)用設(shè)計建模，我們只需要將自己設(shè)計的內(nèi)容定期傳入中央數(shù)據(jù)庫，工作室所有人即可在相應(yīng)平面、三維視圖中查看。這樣既減少了我們內(nèi)部互提資料的時間，又保證了專業(yè)信息的準(zhǔn)確。

3）精細(xì)化設(shè)計可以促進(jìn)建筑工程領(lǐng)域品質(zhì)的提升

該項目的圖書閱覽等大空間區(qū)域采用了全空氣系統(tǒng)，而辦公室小空間采用了空氣-水系統(tǒng)的空調(diào)形式，且與排煙系統(tǒng)、消防噴淋系統(tǒng)及電纜橋架等，形成了復(fù)雜的機(jī)電管線網(wǎng)絡(luò)。管線相互交叉問題若不能從設(shè)計源頭得到解決，則會給施工現(xiàn)場帶來碰撞、返工、拖延進(jìn)度、增加成本，甚至影響功能使用等。我們利用BIM精細(xì)化設(shè)計對機(jī)電工程各專業(yè)管線位置綜合布置，與主體結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行整合，通過核模，解決模型中硬碰撞及軟碰撞，保證了設(shè)計圖紙質(zhì)量，為業(yè)主單位減少了返工、節(jié)約了成本、縮短了工期，提高了空間的舒適度和建筑工程的品質(zhì)。

3.3 企業(yè)級BIM推廣與標(biāo)準(zhǔn)建立并進(jìn)

本集團(tuán)BIM團(tuán)隊在進(jìn)行實驗總結(jié)經(jīng)驗的同時，也在積極地組織企業(yè)的全體員工開展BIM應(yīng)用推廣培訓(xùn)， BIM工作室精心策劃、提前準(zhǔn)備，組織本集團(tuán)各部門的設(shè)計和工作人員進(jìn)行BIM的知識與技能的輪訓(xùn)（圖3），在軟件上機(jī)操作的過程中，遇到困難，都會及時去解決問題。這種理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方式，有效地提高了培訓(xùn)的效果。通過這樣的推廣培訓(xùn)可以促進(jìn)企業(yè)BIM技術(shù)的有效吸收和應(yīng)用，為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供重要的人力技術(shù)與管理的支撐。

圖3 集團(tuán)內(nèi)員工培訓(xùn)

圖4 企業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)

同時，企業(yè)推廣BIM的應(yīng)用著眼于其全生命周期的價值，因此團(tuán)隊在積累了一定的項目經(jīng)驗后，結(jié)合集團(tuán)的設(shè)計業(yè)務(wù)情況，正在起草企業(yè)級BIM建模、出圖標(biāo)準(zhǔn)（圖4），為設(shè)計的可出圖性、施工的可算量性及運維信息的可管理方面提供基礎(chǔ)，保障信息的互通。

4 結(jié) 語

雖然BIM的應(yīng)用價值已經(jīng)越來越被認(rèn)知和重視，但很多企業(yè)在推進(jìn)BIM的同時也會遇到困難與困惑，需要根據(jù)自身的企業(yè)現(xiàn)狀，編制有針對性的企業(yè)級BIM規(guī)劃。合理規(guī)劃加上行之有效的實施，可以提高企業(yè)的團(tuán)隊協(xié)同水平，提高勞動生產(chǎn)率，提升信息化管理程度和規(guī)范管理，從而大大提高企業(yè)的核心競爭力?，F(xiàn)今，歐美一些發(fā)達(dá)國家特定的項目已經(jīng)在強(qiáng)制應(yīng)用BIM技術(shù)，BIM技術(shù)作為一個外來產(chǎn)物，在我國如此龐大的建筑工程領(lǐng)域必會得到長足的發(fā)展，并且逐漸占領(lǐng)主導(dǎo)地位，一個能熟練掌握并應(yīng)用BIM技術(shù)的企業(yè)也將實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會效益雙盈利。

企業(yè)級BIM的規(guī)劃與建設(shè)是一個漫長的過程，涉及的時間跨度會比較大，集團(tuán)分步驟有計劃的進(jìn)行，同時也要結(jié)合市場環(huán)境等因素的變化，實時地調(diào)整戰(zhàn)略。總承包EPC項目會給BIM的應(yīng)用價值帶來全面提升，本集團(tuán)也正在醞釀著將BIM技術(shù)應(yīng)用到EPC項目的全過程設(shè)計、施工與管理當(dāng)中去，這將保證企業(yè)級BIM規(guī)劃的平穩(wěn)落地，提高工程質(zhì)量，創(chuàng)造更多效益。

［1］ Anne Lu. Worldwide IT Spending by Vertical Market 2002 Forecast and Analysis，2001-2006［R］.IDC，2002.

［2］ 李建成.王廣斌.BIM應(yīng)用導(dǎo)論［M］.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2015.

［3］ Gao J，F(xiàn)ischer M. Frameworka & Cace Studies Comparing Implementations & Impacts of 3D/4D Modeling Across Projects ［R］. CIFE Technical Report TR172，STANFORD UNIVERSITY，2008.

［4］ 史小坤.信息技術(shù)與組織的效率、協(xié)同和創(chuàng)新［J］.科技進(jìn)步與對策， 2003（20）：54-56.

［5］ 何關(guān)培.如何讓BIM成為生產(chǎn)力［M］.北京.中國建筑工業(yè)出版社.2015.

First Exploration on the Programming and Actualization for Enterprise-Level BIM

FENG Jiande1，2， LIU Yanli2

TU17

B

1008-3707（2016）08-0060-04

2016-06-17

馮建德（1958—），男，浙江杭州人，高級經(jīng)濟(jì)師，從事企業(yè)管理工作。