BIM在建筑智能化施工中的推廣瓶頸探討★

王良成 陳曉虎

(三亞學(xué)院，海南 三亞 572022)

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BIM在建筑智能化施工中的推廣瓶頸探討★

王良成 陳曉虎

(三亞學(xué)院，海南 三亞 572022)

結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)外常見BIM軟件的功能和信息交互性，探討了BIM在建筑智能化工程施工中的主要應(yīng)用障礙，提出了促進(jìn)BIM實施的建議，對推動BIM在我國建筑智能化領(lǐng)域更廣泛深入的發(fā)展有一定的意義。

BIM，建筑智能化，應(yīng)用現(xiàn)狀，推廣瓶頸

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)在建筑行業(yè)的又一創(chuàng)新，作為一個全新的技術(shù)和工具，得到了國內(nèi)外建筑專家和從業(yè)技術(shù)人員的普遍關(guān)注。BIM思想源于20世紀(jì)70年代，之后Charles Eastman,Jerry Laiserin及McGraw-Hill建筑信息公司等都對其概念進(jìn)行了定義，目前相對較完整的是美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)的定義：BIM是設(shè)施物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為項目從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程[1]；在項目不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責(zé)的協(xié)同工作[2]。從BIM技術(shù)提出以后，在建筑領(lǐng)域的各個專業(yè)都開展了相關(guān)的理論研究與廣泛應(yīng)用，尤其是建筑工程專業(yè)。BIM也應(yīng)用在機(jī)電安裝工程中。在工程項目上的廣泛應(yīng)用，使得項目參加單位的協(xié)調(diào)工作由平面圖紙逐步轉(zhuǎn)向了三維立體空間，大大提高了協(xié)調(diào)工作效率，減少施工錯誤，降低了返工率。然而BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑智能化項目施工中的應(yīng)用還少之又少，通過深度分析BIM在建筑智能化項目的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢，找出應(yīng)用推廣瓶頸所在，對BIM在我國建筑智能化專業(yè)領(lǐng)域的推廣，提高建筑智能化項目施工管理水平具有重要意義。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

眾所周知BIM技術(shù)起源于美國，隨著計算機(jī)建模技術(shù)的發(fā)展美國將三維制圖引入到建筑項目的設(shè)計、施工和管理環(huán)節(jié)，開啟了建筑信息模型(BIM)技術(shù)在建筑領(lǐng)域各個專業(yè)的應(yīng)用。早在2003年年初，GSA(美國總務(wù)管理局)起草了一份3D-4D-BIM草案，在不長的時間內(nèi)又發(fā)布了BIM指南。美國聯(lián)邦機(jī)構(gòu)美國陸軍工程兵團(tuán)(USACE)在2006年制定并發(fā)布了一份15年的BIM路線圖。隨著建筑技術(shù)全球化的推廣，短短幾年的時間就迅速擴(kuò)展到了歐洲、亞洲等建筑業(yè)發(fā)達(dá)國家，主要以日本、韓國、英國為代表，這些國家BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都達(dá)到了較高水平，較快的推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。早在2009年，美國的威斯康辛州政府在對一個公共建筑進(jìn)行項目設(shè)計招標(biāo)時規(guī)定該項目必須采用BIM進(jìn)行效果設(shè)計作為參加投標(biāo)的一個條件，成為首個采用BIM的州政府。在日本BIM技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，要求國內(nèi)建筑商必須采用，已將該技術(shù)的推廣提升到了政府層面。

我國在BIM技術(shù)產(chǎn)生之初的2003年也很快開始引入了該技術(shù)，主要以設(shè)計院為主，目的是使設(shè)計方案更直觀、更有利于方案的優(yōu)化和修改，同時更有利于在項目投標(biāo)中加分。隨后國內(nèi)的咨詢公司、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也開始引入BIM項目行業(yè)培訓(xùn)，為行業(yè)培養(yǎng)軟件使用人才。近幾年建筑主管部門及行業(yè)協(xié)會也認(rèn)識到了BIM在建筑市場的潛在應(yīng)用價值，開展了一系列的推廣會議，應(yīng)用展銷及各種論壇和交流會。國家“十一五”科技支撐計劃和“十二五”建筑信息化發(fā)展綱要中也將BIM技術(shù)納入研究內(nèi)容[3]。

目前，BIM的使用主要是在建筑專業(yè)，在設(shè)備安裝較少，建筑智能化就幾乎很難找到經(jīng)典案例，就該技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度而言，即便是在建筑專業(yè)BIM在我國的應(yīng)用還都是在起步階段，但從目前國外的推廣情況來看，該技術(shù)一定會逐步推廣和深入到建筑行業(yè)各個專業(yè)，在建筑智能化專業(yè)的開展也只是時間的問題。

2 BIM在建筑智能化項目推廣瓶頸分析

我們通過對BIM軟件的應(yīng)用情況調(diào)查和對建筑智能化施工企業(yè)在BIM軟件內(nèi)部使用的情況進(jìn)行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)BIM在建筑智能化企業(yè)的推廣應(yīng)用主要存在以下瓶頸。

2.1 建筑行業(yè)大環(huán)境的限制

BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用推廣還有一段路需要走，它必將成為建筑行業(yè)未來10年～20年發(fā)展關(guān)鍵建筑技術(shù)，目前進(jìn)行大范圍的推廣應(yīng)用還存在很多阻力。國外推廣應(yīng)用較好，這與行業(yè)管理模式不同有關(guān)。我國建筑行業(yè)市場管理體制尚不健全，正在摸索中前進(jìn)，行業(yè)和建設(shè)部對BIM的應(yīng)用沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在建筑專業(yè)推廣BIM應(yīng)用大環(huán)境都不夠成熟，更不用說建筑智能化行業(yè)的推廣了。我國UIA職業(yè)實踐委員會聯(lián)席主席莊惟敏指出“平臺的完善度和市場認(rèn)知是BIM發(fā)展面臨的主要問題”。專家普遍認(rèn)為，就目前我國現(xiàn)有建筑行業(yè)體制、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的差異是推廣BIM應(yīng)用亟需突破的障礙[4]。

2.2 軟件國產(chǎn)化進(jìn)程緩慢

BIM軟件國產(chǎn)化進(jìn)程緩慢也是阻礙其推廣的又一主要因素。在國家沒有出強(qiáng)制要求的情況下，能購買國外正版軟件用于項目設(shè)計、實施的單位并不多。目前，主要的BIM軟件有Autodesk公司的Revit系列軟件，價格在5萬元左右，芬蘭Tekla公司的Tekla Structures，價格在40萬元左右，國內(nèi)也有廣聯(lián)達(dá)的1萬元左右，以及魯班的免費BIM軟件等。國外的正版軟件價格都比較高，但使用效果較好，而國產(chǎn)化的軟件無論是在軟件功能上還是使用效果上與國外軟件存在較大差距，適用專業(yè)也較少，主要以建筑專業(yè)為主，安裝專業(yè)較少。同時，目前國內(nèi)智能化施工企業(yè)主要以中小企業(yè)為主，規(guī)模普遍較小，無力承擔(dān)較高的軟件費用。計劃購買國外軟件的企業(yè)也會因為投入與產(chǎn)出不成比例，而暫時放棄購買。

2.3 受建筑專業(yè)BIM使用范圍的限制

目前，建筑智能化企業(yè)做深化設(shè)計都是在建筑設(shè)計圖基礎(chǔ)上來開展的，通過業(yè)主向建筑設(shè)計院索取建筑設(shè)計CAD圖，在原設(shè)計圖紙上進(jìn)行深化設(shè)計。同樣，要想將建筑智能化系統(tǒng)也采用BIM軟件進(jìn)行深化設(shè)計，來使項目增值的話最好也是在建筑專業(yè)設(shè)計好相應(yīng)文件后，由智能化企業(yè)在該文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能化系統(tǒng)的深化BIM設(shè)計。否則，建筑智能化企業(yè)需要自己從頭開始，先根據(jù)設(shè)計院的CAD建筑設(shè)計圖得到BIM文件，再在這個BIM文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑智能化的深化設(shè)計工作。這無疑會給建筑智能化企業(yè)帶來較大的額外開支，在建筑智能化項目利潤越來越微薄的今天，這種開支也會讓企業(yè)望而卻步。即便是設(shè)計院可以提供原設(shè)計的BIM方案，兩家單位的軟件是否兼容也是問題，有些企業(yè)較大，軟件可能是國外的，智能化企業(yè)一般規(guī)模較小，軟件可能是國產(chǎn)的，這必然會造成兼容性差的問題。

2.4 BIM軟件市場容量小，相關(guān)技術(shù)人員匱乏

就目前建筑市場BIM軟件應(yīng)用情況來看，國外軟件的使用主要以北上廣等一線城市的設(shè)計院、規(guī)模較大的安裝公司為主，其他地區(qū)主要是以國產(chǎn)尤其是免費軟件為主。應(yīng)用面不廣，沒有成為主流也使得這方面的人才缺乏，技術(shù)好水平高的人才較集中，加上各種培訓(xùn)班的收費價格不菲，也使得個人出錢參加培訓(xùn)的可能性較小，造成了BIM軟件在中國市場的應(yīng)用效果不理想。

2.5 軟件功能不全，小專業(yè)得不到重視

BIM軟件在開發(fā)之初主要以建筑專業(yè)為主，更好的體現(xiàn)了建筑方面的應(yīng)用，水電、暖通等專業(yè)功能的開發(fā)存在滯后和不完善，這也限制了其在建筑智能化工程項目中的推廣應(yīng)用。

3 BIM在建筑智能化項目中打破瓶頸建議

BIM的理念和技術(shù)在國外建筑行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，也涉及到建筑領(lǐng)域的各個專業(yè)，在我國的應(yīng)用可以說已經(jīng)初露頭角，有蓄勢待發(fā)的架勢。但是在建筑智能化項目中的應(yīng)用仍然面臨諸多困難和挑戰(zhàn)。在建筑智能化項目中BIM的應(yīng)用存在很大的局限性，而且很多問題不是智能化專業(yè)自己能夠解決的問題，比如政府政策引導(dǎo)問題、二次開發(fā)成本問題、人才匱乏問題、推廣問題等等。

3.1 政府導(dǎo)向是關(guān)鍵

在行業(yè)內(nèi)大家都發(fā)現(xiàn)了BIM的應(yīng)用前景和給項目帶來增值的好處，但是推廣起來就涉及成本，利潤率降低，無形中帶來了推廣阻力。所以，在政府標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)的層面應(yīng)該協(xié)同合作整體推進(jìn)推廣BIM應(yīng)用工作。隨著BIM全球化進(jìn)程，在世界范圍內(nèi)會推進(jìn)全球一體化和信息的交流，實現(xiàn)信息交互與共享，政府應(yīng)積極參與BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定，完善建筑行業(yè)體制、規(guī)范。

3.2 國內(nèi)軟件開發(fā)企業(yè)要奮起直追

前面提到BIM推廣困難很重要的一個原因就是國外軟件價格高，國內(nèi)軟件功能不完善，專業(yè)不齊全。不同軟件開發(fā)公司之間的軟件存在兼容性較差，尤其是國產(chǎn)軟件和進(jìn)口軟件之間的交互性問題，每個企業(yè)都有自己的考慮，他們要考慮自己的知識產(chǎn)權(quán)，這樣往往保護(hù)了產(chǎn)權(quán)也限制了自己的發(fā)展。所以歐美相比我國企業(yè)對BIM研究及應(yīng)用尚有差距[5]。國內(nèi)的軟件開發(fā)企業(yè)應(yīng)該加快BIM軟件的國產(chǎn)化進(jìn)程，完善軟件功能，不能閉門造車，軟件開發(fā)企業(yè)應(yīng)提高創(chuàng)新力與國際接軌，面向國際，創(chuàng)新技術(shù)工具，提高軟件兼容性與互操作性、實現(xiàn)BIM同平臺對話。

3.3 人才儲備是BIM推廣應(yīng)用的又一突破口

在BIM綜合應(yīng)用推廣長遠(yuǎn)來看，培養(yǎng)BIM在項目全壽命周期過程中的綜合應(yīng)用人才是關(guān)鍵。人才的儲備是決勝市場的又一主要因素，現(xiàn)在BIM在各個專業(yè)的應(yīng)用已不再是幾年前提出的理念和方法問題，而是要推向市場，由市場來評判，需要懂技術(shù)懂管理能實踐的創(chuàng)新型人才作為支撐。在BIM應(yīng)用實踐過程中，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)籌管理，推行BIM輔助設(shè)計、指導(dǎo)施工、支持后期運營管理，實現(xiàn)項目全壽命周期綜合應(yīng)用[6]。

3.4 廣泛推廣BIM，綜合應(yīng)用模式是關(guān)鍵

要想將BIM大規(guī)模運用到建筑智能化專業(yè)，我們迫切需要廣泛推行BIM綜合應(yīng)用模式。目前在BIM的應(yīng)用上主要是設(shè)計驅(qū)動模式，由設(shè)計院主導(dǎo)，我國也是在實行這種方式，帶來了很大的弊端。因為建筑智能化專業(yè)的二次深化設(shè)計往往是由智能化企業(yè)來完成的，設(shè)計單位沒有更多的人力和資源來進(jìn)行設(shè)計。從市場推廣的效果方面來考慮，建設(shè)單位驅(qū)動模式更有利于發(fā)揮BIM的主要功能。從BIM的市場來看，無論是從設(shè)計到施工再到后期維護(hù)還是設(shè)計到施工BIM的功能沒有得到充分的發(fā)揮，所以廣泛推行BIM項目全壽命周期綜合應(yīng)用模式[3]是行業(yè)急需解決的問題。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)從無到有經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生、軟件實現(xiàn)到現(xiàn)在的基本應(yīng)用乃至今后的廣泛應(yīng)用。從BIM在國內(nèi)外建筑智能化專業(yè)的應(yīng)用情況來看在技術(shù)實現(xiàn)上已經(jīng)不是問題，現(xiàn)在的關(guān)鍵是要將其應(yīng)用提到行業(yè)發(fā)展的層面。因此，通過行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀的分析到應(yīng)用推廣建議，結(jié)合我國工程應(yīng)用現(xiàn)狀探討其發(fā)展動態(tài)及存在的障礙，對提高智能化相關(guān)設(shè)計、施工、維護(hù)管理水平具有重要理論和現(xiàn)實意義；同時也將進(jìn)一步促進(jìn)BIM在全球范圍內(nèi)的廣泛推廣，也為BIM在我國建筑智能化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用起到重要的作用和價值。

[1] 龔彥兮.淺析BIM在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展阻礙[J].中國市場,2013(46):104-105.

[2] 王彥忠.工程監(jiān)理企業(yè)建筑信息模型(BIM)應(yīng)用策略研究[J].上海建設(shè)科技,2013(3):73-75.

[3] 何清華,錢麗麗,段運峰，等.BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報,2012(1):12-16.

[4] 明 星.基于MVD的建筑與結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)換研究[D].上海:上海交通大學(xué),2014:20-22.

[5] 杜 欣.BIM在地鐵車站中的應(yīng)用[J].四川建筑,2015(1)：241-242.

[6] 楊兆龍.基于BIM的工程施工優(yōu)化研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2014(17):232-233.

Discussion on the bottleneck of BIM in building intelligent construction★

Wang Liangcheng Chen Xiaohu

(SanyaUniversity,Sanya572022,China)

Combining with the application status of BIM technology, the paper analyzes common BIM software functions and information interaction at home and abroad, explores major application barrier of BIM in intelligent building engineering construction, and puts forward suggestions of promoting BIM implementation, which has certain meaning for promoting BIM in wide domestic building field.

BIM, building intelligent, application status, promoting bottleneck

1009-6825(2017)11-0230-02

2017-02-06★:海南省教育廳科研項目(編號：Hnky-46)；三亞市院地合作項目(編號：2012YD49)；三亞市院地合作項目(編號：2016YD14)

王良成(1982- )，男，碩士，工程師

TU712

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