BIM在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與障礙研究

鐘 娟 （海南旭博工程咨詢有限公司，海南 ?？?570203）

1 BIM在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

2012年中國(guó)BIM發(fā)展聯(lián)盟成立，著力加強(qiáng)我國(guó)BIM軟件開(kāi)發(fā)、技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)制定。2013年成立了中國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，對(duì)于加快我國(guó)BIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)步伐，促進(jìn)管理制度改革具有重要的意義。2013年中國(guó)BIM標(biāo)委會(huì)發(fā)布了《綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)P-BIM軟件技術(shù)與信息交換標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)志著中國(guó)BIM系統(tǒng)編制工作正式啟動(dòng)。

在國(guó)家研究課題方面，主要的代表性課題有，國(guó)家863課題“基于全生命周期的綠色住宅產(chǎn)品化數(shù)字開(kāi)發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用”（2013-2016），以及國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于云計(jì)算的建筑全生命周期BIM數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究”（2013.1-2016.12)。研究成果方而，在標(biāo)準(zhǔn)研究上主要有《中國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)框架》、《建筑施工IFC數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn)》。在基礎(chǔ)研究上開(kāi)發(fā)了“基于IFC的BIM數(shù)據(jù)集成與管理平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)了BIM數(shù)據(jù)的讀取、保存、提取、集成，子模型定義、提取與訪問(wèn)等功能，支持設(shè)計(jì)與施工BIM數(shù)據(jù)交換、集成和共享。在應(yīng)用性研究上開(kāi)發(fā)了“基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑成木預(yù)測(cè)系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑施工優(yōu)化系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑工程安全分析系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑工程耐久性評(píng)估系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑工程信息資源利用系統(tǒng)”等。

2 在中國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展時(shí)BIM將遇到的實(shí)質(zhì)困難

2.1 建筑行業(yè)被以往傳統(tǒng)思維影響，難以轉(zhuǎn)變

關(guān)于認(rèn)識(shí)、推廣BIM其中一項(xiàng)困難是：傳統(tǒng)觀點(diǎn)對(duì)建筑的設(shè)計(jì)結(jié)果仍然是二維的，缺乏創(chuàng)新傳統(tǒng)設(shè)計(jì)及傳遞方式的勇氣。同時(shí)對(duì)BIM的理解是錯(cuò)誤的，認(rèn)為軟件開(kāi)發(fā)可以使所有功能的構(gòu)建信息模型都被覆蓋，但無(wú)論從技術(shù)還是對(duì)當(dāng)事人的利益，都是不切合實(shí)際的。BIM不單是軟件，更是一種新的理念，是對(duì)一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的“整體”觀點(diǎn)。

2.2 缺乏可應(yīng)用BIM技術(shù)的模型

目前，BIM的應(yīng)用主要集中在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，在項(xiàng)目的其他階段沒(méi)有得到全面的應(yīng)用。對(duì)BIM在建設(shè)項(xiàng)目整個(gè)生命周期的綜合應(yīng)用中探索和學(xué)習(xí)是必要的，在國(guó)內(nèi)外沒(méi)有一個(gè)具備典型意義的可應(yīng)用BIM技術(shù)的綜合應(yīng)用模型。推廣BIM綜合應(yīng)用是建筑領(lǐng)域的一個(gè)新變化。由于巨大的資本投資，同時(shí)業(yè)務(wù)操作不熟練，技術(shù)存在缺點(diǎn)和應(yīng)用程序不完整等因素，致使BIM技術(shù)模型在綜合應(yīng)用當(dāng)中，對(duì)于縮短工期、提高投資收益率、降低成本方面成效不明顯，使建設(shè)單位對(duì)新變化、新技術(shù)缺乏熱情。

2.3 目前的建筑環(huán)境不成熟，限制了BIM的應(yīng)用

目前BIM應(yīng)用的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與法律責(zé)任的界限尚不明確，BIM軟件技術(shù)在本土化方面的成熟度不夠，從而直接導(dǎo)致使用、推廣的環(huán)境條件不足。BIM技術(shù)主要使用在建筑工程，對(duì)工程項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)起承擔(dān)作用，BIM模型的所有權(quán)以及技術(shù)模型數(shù)據(jù)誤差造成的重大損失引起的索賠，爭(zhēng)議和其他法律責(zé)任問(wèn)題需要解決；同時(shí)，建筑項(xiàng)目的參與小組之間的法律責(zé)任界限也需要澄清。

中國(guó)建筑行業(yè)的主要設(shè)計(jì)成果是以二維平面和圖形的形式表現(xiàn)，但BIM技術(shù)在生成二維圖紙方面，同樣缺乏相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的支持，導(dǎo)致一些細(xì)節(jié)上的混亂，突顯了我國(guó)BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的滯后。此外，不同項(xiàng)目參與者之間的數(shù)據(jù)交互數(shù)據(jù)交互作用以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的支持是BIM應(yīng)用推廣的程序障礙。

2.4 BIM技術(shù)在軟件信息集成及信息共享方面存在困難

大型建設(shè)項(xiàng)目是一項(xiàng)復(fù)雜而全面的建設(shè)活動(dòng)，涵蓋了大量的參與單位來(lái)參與項(xiàng)目，各單位將在整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生大量的信息。因?yàn)锽IM數(shù)據(jù)必須依靠軟件集成平臺(tái)來(lái)集成和共享，如何解決建設(shè)項(xiàng)目從根本上與BIM技術(shù)在整個(gè)過(guò)程應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息斷層，使BIM數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集成、信息共享和利用，是我國(guó)數(shù)字信息和建設(shè)領(lǐng)域的重點(diǎn)問(wèn)題。目前缺乏合適的協(xié)作平臺(tái)和集成工具、共享項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)信息的不同階段，不同軟件之間的數(shù)據(jù)交換接口兼容性并不完美，發(fā)展BIM軟件之間的數(shù)據(jù)不同的公司信息相關(guān)性程度不夠，不能達(dá)到完美的數(shù)據(jù)信息傳播[1]。

同時(shí)，我國(guó)目前處于構(gòu)建BIM數(shù)據(jù)信息集成和數(shù)字表達(dá)領(lǐng)域建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用階段，為實(shí)現(xiàn)信息過(guò)程共享，需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表達(dá)方式和傳輸標(biāo)準(zhǔn)。然而，BIM技術(shù)的應(yīng)用還處于起步階段，同樣國(guó)家和地方相關(guān)的BIM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范仍處于研發(fā)階段，相對(duì)滯后。

3 在建筑業(yè)中推廣BIM技術(shù)應(yīng)用的對(duì)策及建議

3.1 建設(shè)單位應(yīng)作為轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思維的先驅(qū)主導(dǎo)力量

對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，建設(shè)單位是整個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)最大效益的獲得者，同時(shí)也是項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者，因此建設(shè)單位在轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思維方式和建設(shè)領(lǐng)域的能力上應(yīng)占主導(dǎo)地位。建設(shè)單位要積極參與和推動(dòng)BIM技術(shù)轉(zhuǎn)型。需要充分認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)項(xiàng)目的參與單位積極采用BIM技術(shù)，鼓勵(lì)采用數(shù)字設(shè)計(jì)和集成項(xiàng)目交付技術(shù)，促進(jìn)BIM技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

3.2 積極探索BIM技術(shù)，使應(yīng)用模式呈現(xiàn)一體化

目前，世界各國(guó)的發(fā)達(dá)國(guó)家的高校都增設(shè)了BIM技術(shù)的相關(guān)課程，培養(yǎng)了大量的BIM技術(shù)應(yīng)用人才，中國(guó)高校建筑相關(guān)專(zhuān)業(yè)也可以學(xué)習(xí)借鑒。在國(guó)家政策扶持的條件下，加快建立BIM課程體系的腳步，從而培養(yǎng)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)人才。同時(shí)，企業(yè)還應(yīng)提供BIM培訓(xùn)課程，聘請(qǐng)專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行講座，培養(yǎng)BIM技術(shù)人才。此外，大學(xué)研究人員和專(zhuān)家學(xué)者應(yīng)認(rèn)真總結(jié)BIM應(yīng)用案例和經(jīng)驗(yàn)，探索BIM技術(shù)集成應(yīng)用的模式，為其他工程項(xiàng)目及后續(xù)研究提供案例參考。

3.3 加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的宣傳，改善BIM技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境

政府制定了國(guó)家BIM技術(shù)實(shí)施的戰(zhàn)略，并將BIM的應(yīng)用推廣到行業(yè)協(xié)會(huì)，拓寬了BIM技術(shù)的宣傳渠道。積極發(fā)揮政府的領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)作用，貫徹執(zhí)行政策指導(dǎo)，協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)組織、學(xué)術(shù)團(tuán)體、協(xié)會(huì)、科研機(jī)構(gòu)、軟件開(kāi)發(fā)人員和建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工單位和其他主體建筑行業(yè)的合作。對(duì)于BIM技術(shù)在我國(guó)的法律界限不明現(xiàn)狀，更需要制定適合于BIM技術(shù)模型的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和解決賠償問(wèn)題的法律法規(guī)，讓使用BIM技術(shù)模型類(lèi)型的EPC項(xiàng)目、BOT項(xiàng)目、PM項(xiàng)目，滿足承包合同的需要，在項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，準(zhǔn)確劃分建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、項(xiàng)目管理部門(mén)之間的責(zé)任分區(qū)[2]。

為了BIM市場(chǎng)更好地發(fā)展，規(guī)范管理，就要培養(yǎng)一批高水平的BIM技術(shù)從業(yè)人員，可以在我國(guó)成立專(zhuān)門(mén)的BIM資格認(rèn)證系統(tǒng)，或在行業(yè)內(nèi)成立認(rèn)證機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行證書(shū)或資格認(rèn)證，這種形式可以促使從業(yè)人員不斷地學(xué)習(xí)，自發(fā)地提高自身技術(shù)水平，從而提高自身綜合實(shí)力，長(zhǎng)久以來(lái)，對(duì)BIM技術(shù)人才培養(yǎng)、發(fā)展實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

4 搭建BIM項(xiàng)目管理信息平臺(tái)，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成及共享

作為BIM技術(shù)的高級(jí)應(yīng)用，BIM技術(shù)的BIM軟件信息數(shù)據(jù)管理的深層應(yīng)用應(yīng)意識(shí)到集成與共享，本文的研究主要集中在BIM信息數(shù)據(jù)整合和共享研究的整個(gè)生命周期中，BIM技術(shù)信息整合及共享研究數(shù)據(jù)模式，簡(jiǎn)單概括就是項(xiàng)目交付管理模式。前者，可以先通過(guò)建立整個(gè)周期的BIM數(shù)據(jù)，組成集成框架，再利用BIM技術(shù)中關(guān)鍵的建模技術(shù)、應(yīng)用程序框架和建模過(guò)程的基本結(jié)構(gòu)研究，著力于開(kāi)發(fā)BIM信息數(shù)據(jù)集成及共享服務(wù)平臺(tái)，以驗(yàn)證項(xiàng)目的適用性和可行性；后者以BIM技術(shù)為核心，運(yùn)用項(xiàng)目IPD管理模式，構(gòu)建工程建設(shè)項(xiàng)目綜合項(xiàng)目交付協(xié)同管理雙層框架。

根據(jù)國(guó)家制定的BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)可自主依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)起草更高要求的企業(yè)準(zhǔn)則。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要立足于企業(yè)實(shí)際情況，所以要比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更細(xì)致，在工程運(yùn)行中不斷的完善、提高企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

采用協(xié)同辦公平臺(tái)，在同一臺(tái)服務(wù)器上進(jìn)行二維協(xié)同設(shè)計(jì)，可以有效避免因溝通不及時(shí)，出現(xiàn)漏、碰、缺而造成的故障，影響設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。在同一個(gè)平臺(tái)上不同專(zhuān)業(yè)進(jìn)行操作，能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題點(diǎn)，便于快速識(shí)別優(yōu)化。結(jié)合專(zhuān)業(yè)模型，進(jìn)行全面的整合，導(dǎo)出概要文件生成圖，控制和分析間隙及每個(gè)函數(shù)，有效地優(yōu)化空間，達(dá)到業(yè)主的設(shè)計(jì)需求標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)是基于二維數(shù)字技術(shù)，是所有功能和幾何特征的整個(gè)生命周期，以及數(shù)字形式表達(dá)和集成的項(xiàng)目信息，旨在為各項(xiàng)目提供真實(shí)可靠的項(xiàng)目數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了資源的共享性，從目前我國(guó)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用情況，以項(xiàng)目管理角度對(duì)BIM深度進(jìn)行評(píng)估，系統(tǒng)的分析、比較了BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況，深度剖析了我國(guó)BIM技術(shù)發(fā)展面臨的障礙，同時(shí)提出推廣應(yīng)用的合理建議。