基于建筑信息化模型的建筑工業(yè)化發(fā)展探討

摘要：建筑信息化模型技術(shù)是一種新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式，對(duì)于促進(jìn)工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)信息化具有重要的作用。我國(guó)新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式面臨普及程度低、研究投資力度小、企業(yè)缺乏強(qiáng)烈的外部革新動(dòng)機(jī)等困難，推進(jìn)建筑信息化模型技術(shù)的應(yīng)用，需要發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)、加大研發(fā)投入的力度和完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：建筑信息化模型建筑工業(yè)化實(shí)施途徑

當(dāng)前，我國(guó)仍以傳統(tǒng)模式生產(chǎn)建筑產(chǎn)品，建筑領(lǐng)域工業(yè)化生產(chǎn)的水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大差距。充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升現(xiàn)代建筑產(chǎn)品制造水平，推進(jìn)新型建筑工業(yè)化，對(duì)提高施工效率，提升建筑品質(zhì)，降低工程造價(jià)，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，實(shí)現(xiàn)低碳施工以及實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必將提供有力地支撐。

一、建筑信息化模型技術(shù)的內(nèi)涵和運(yùn)作體系

（一）建筑信息化模型的內(nèi)涵

建筑信息化模型（Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM）是以三維數(shù)字的形式展示工程項(xiàng)目中每個(gè)對(duì)象的內(nèi)在成分和外在特征的工程技術(shù)。利用BIM的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等五大特點(diǎn)，可將信息技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的全生命周期過程中，使得建筑工業(yè)化的優(yōu)勢(shì)大大提升，從而使工程建設(shè)真正實(shí)現(xiàn)信息化。與傳統(tǒng)模式相比，基于BIM技術(shù)的新型建筑工業(yè)化的生產(chǎn)模式具有四大特性。

一是生產(chǎn)過程的可模擬性。BIM模型可提供工程項(xiàng)目全壽命周期的過程模擬，建筑工業(yè)化生產(chǎn)的每項(xiàng)施工效果都可以提前預(yù)覽。二是施工裝配的高效性。建筑工業(yè)化的施工本身具有快速、安全、低能耗的特點(diǎn)，BIM模型的裝配模擬強(qiáng)化了其過程管理，大大提高了施工效率。三是規(guī)范設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)可產(chǎn)生大量標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范且重復(fù)的數(shù)據(jù)，將其導(dǎo)入BIM模型，有利于促進(jìn)工業(yè)化建筑的規(guī)范設(shè)計(jì)。四是建設(shè)成本的可控性?；贐IM模型的建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式，其過程可實(shí)現(xiàn)透明化，各階段中各項(xiàng)費(fèi)用信息一覽無遺，增強(qiáng)了成本的可控制性。

（二）建筑信息化模型運(yùn)作體系

一是基于BIM技術(shù)的物流管理系統(tǒng)。在項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)的各個(gè)階段，BIM技術(shù)在物料追蹤中具有一定的潛力。通過建立一個(gè)由精益思想和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)支撐的實(shí)時(shí)觀測(cè)平臺(tái)，能把物流、資金流和信息流統(tǒng)一起來，使工程的供應(yīng)鏈管理受益。二是基于BIM技術(shù)的施工協(xié)調(diào)系統(tǒng)。在項(xiàng)目實(shí)施階段，BIM技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）相結(jié)合，可以將數(shù)字信息融入于物理構(gòu)件中，從而把BIM技術(shù)擴(kuò)展到施工現(xiàn)場(chǎng)，為項(xiàng)目管理者呈現(xiàn)虛擬的施工情況。三是基于BIM技術(shù)的設(shè)施管理系統(tǒng)。在使用階段，可通過BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)施管理。當(dāng)建筑中采用BIM技術(shù)和GIS進(jìn)行信息提取、轉(zhuǎn)換和下載時(shí)，幾何信息可以從相關(guān)屬性中被分離出來，使所需的數(shù)據(jù)得到有效的整合，從而成為支撐BIM與GIS相結(jié)合的設(shè)施管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

二、我國(guó)應(yīng)用建筑信息化模型面臨的障礙

（一）BIM技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)的普及程度低

目前，我國(guó)工業(yè)化建筑在全部在建建筑中的比例僅在3%—5%左右。據(jù)一項(xiàng)調(diào)查顯示，我國(guó)大約有68%的設(shè)計(jì)人員了解BIM技術(shù)，還有相當(dāng)一部分比例的設(shè)計(jì)人員從對(duì)BIM技術(shù)絲毫不了解，而使用過BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)人員不到4%。建筑工業(yè)化思想與BIM技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用的普及程度相當(dāng)?shù)?。由此可見，雖然新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但在我國(guó)的普及依然存在著相當(dāng)大的距離。

（二）國(guó)內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)的研究投資力度小

由于BIM被引進(jìn)我國(guó)的時(shí)間不長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)對(duì)于BIM技術(shù)的研究力度較小。目前，僅有中國(guó)建筑研究院等科研機(jī)構(gòu)，同濟(jì)大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校以及魯班、廣聯(lián)達(dá)等企業(yè)致力于BIM應(yīng)用的研究。盡管通過他們的努力在一定程度上推進(jìn)了我國(guó)建筑業(yè)引入BIM技術(shù)的進(jìn)程，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前，制約BIM技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的最大難題，是政府的重視程度不夠，缺少給這些科研機(jī)構(gòu)、高校及企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的支持，不足以推進(jìn)BIM技術(shù)研究與發(fā)展。

（三）企業(yè)缺乏強(qiáng)烈的外部革新動(dòng)機(jī)

由于BIM應(yīng)用的前期研發(fā)投入較大，在BIM技術(shù)的普及程度較低的時(shí)期，率先進(jìn)行變革的收益較大，然而相對(duì)的投入也較大。而且對(duì)于大多數(shù)企業(yè)尤其是中小企業(yè)來說，選擇將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑生產(chǎn)還面臨著革新失敗的風(fēng)險(xiǎn)，而將BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑工業(yè)化對(duì)他們更是一種極大的挑戰(zhàn)，沉重的革新資金成本成為阻礙企業(yè)進(jìn)行新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的革新的不利因素。此外，BIM的優(yōu)勢(shì)更多地在于其被運(yùn)用于建筑工程的全壽命周期，當(dāng)中涉及了諸多的利益相關(guān)者，單單是個(gè)別參與方在部分環(huán)節(jié)運(yùn)用了BIM技術(shù)，不能充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，甚至?xí)驗(yàn)樵O(shè)計(jì)與實(shí)施的新舊技術(shù)銜接不當(dāng)而導(dǎo)致技術(shù)失誤。因此，大多數(shù)企業(yè)更傾向于選擇原有的建筑生產(chǎn)方式，寧愿犧牲成本與進(jìn)度，也不愿“大動(dòng)干戈”進(jìn)行變革。

（四）缺乏基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)

建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的發(fā)展不能缺少建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系，我國(guó)目前雖然有工業(yè)化建筑的標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，但是強(qiáng)制該參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的規(guī)定卻遲遲沒有出臺(tái)，行業(yè)內(nèi)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)也未能統(tǒng)一。然而，一旦建筑行業(yè)運(yùn)用了BIM技術(shù)，對(duì)于建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的依賴更為明顯，預(yù)制組件之間的接口集成對(duì)預(yù)制組件尤其是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有了更高的要求。在BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)缺乏的情況下，整個(gè)預(yù)制組件生產(chǎn)行業(yè)就無法實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，也不能對(duì)預(yù)制組件的規(guī)范生產(chǎn)與市場(chǎng)秩序提供有效監(jiān)督。

（五）相關(guān)的法律法規(guī)不完善

在我國(guó)，與BIM技術(shù)運(yùn)用相關(guān)法律法規(guī)的不完善，嚴(yán)重影響了BIM技術(shù)的推廣運(yùn)用。相比于傳統(tǒng)的建設(shè)生產(chǎn)模式，新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式不僅項(xiàng)目中的各個(gè)參與方工作內(nèi)容發(fā)生了變化，存在的不確定因素增多，出現(xiàn)不同糾紛和爭(zhēng)端情況的可能性也更大，但我國(guó)目前未向工程項(xiàng)目提供規(guī)范的合同范本，也未對(duì)此出臺(tái)相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行規(guī)范。此外，政府對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度和對(duì)于盜版軟件的打擊力度過小，僅依靠各企業(yè)在建設(shè)中的互相監(jiān)督遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這一現(xiàn)實(shí)極大地影響了企業(yè)的創(chuàng)新動(dòng)力。

三、應(yīng)用BIM技術(shù)推動(dòng)新型建筑工業(yè)化發(fā)展的對(duì)策建議

（一）把握時(shí)代機(jī)遇，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)

我國(guó)應(yīng)以“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略計(jì)劃為依托，快速發(fā)展新型建筑工業(yè)化。建筑業(yè)作為特殊的制造業(yè)，且中國(guó)作為全球最大的建筑市場(chǎng)之一，應(yīng)該把握機(jī)會(huì)，使我國(guó)在建筑工業(yè)化與建筑信息化方面也走在世界前列，也為“中國(guó)制造2025”的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)大推動(dòng)力。同時(shí)，隨著我國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略的提出，為國(guó)內(nèi)的施工企業(yè)走出國(guó)門承攬國(guó)際工程提供了機(jī)遇，也為基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化生產(chǎn)模式的發(fā)展提供了全面落實(shí)與推廣的平臺(tái)。應(yīng)該利用這個(gè)契機(jī)，發(fā)揮該生產(chǎn)模式的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件生產(chǎn)工廠化、施工安裝裝配化、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)集成化、項(xiàng)目生產(chǎn)集成化五大優(yōu)勢(shì)，建設(shè)出一批高效率、高質(zhì)量的項(xiàng)目，既能為國(guó)內(nèi)的過剩產(chǎn)能提供出路，又能加速我國(guó)建筑工業(yè)化的發(fā)展，提高國(guó)內(nèi)施工企業(yè)的信息化水平和整體實(shí)力。

（二）加大建筑業(yè)技術(shù)研發(fā)投入的力度

目前科研機(jī)構(gòu)對(duì)BIM及建筑工業(yè)化的研究難以長(zhǎng)期持續(xù)和建筑企業(yè)缺乏改革的動(dòng)力，究其根源，主要是由于BIM和建筑工業(yè)化的前期研究需要大量投資。因此，國(guó)家應(yīng)增加對(duì)建筑業(yè)先進(jìn)技術(shù)研發(fā)的投資，增加政府對(duì)科研機(jī)構(gòu)和高校的科研經(jīng)費(fèi)，加強(qiáng)BIM產(chǎn)品等技術(shù)成果的輸出，加大政府對(duì)BIM成果的宣傳與推廣的力度，培養(yǎng)一批大型企業(yè)成為行業(yè)中技術(shù)創(chuàng)新的榜樣，形成示范效應(yīng)，帶動(dòng)企業(yè)采用新型建設(shè)模式，加快追趕技術(shù)強(qiáng)國(guó)的步伐，盡快改善我國(guó)BIM技術(shù)落后的局面。

（三）完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

要建立起規(guī)范化生產(chǎn)建設(shè)的框架，必須完善法律法規(guī)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。為了避免采用新型建筑工業(yè)化的生產(chǎn)模式的工程項(xiàng)目無標(biāo)準(zhǔn)可依的混亂現(xiàn)象，相關(guān)部門應(yīng)完善新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和BIM應(yīng)用的統(tǒng)一規(guī)范。此外，還需要提供基于BIM技術(shù)的新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)施指南和合同范本，并盡快完善相應(yīng)的法律法規(guī)，加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)安全性、真實(shí)性和可靠性及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究，為工程實(shí)施和后期糾紛的處理提供保障，真正實(shí)現(xiàn)有理可據(jù)，有法可依。

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（龍春，青海民族大學(xué)。）