建筑信息管理系統(tǒng)(BIM)應(yīng)用情況調(diào)研分析★

侯 婕 王佳麗 孔德澤 田 峰 苑 翔

(北方工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，北京 100144)

1 BIM的內(nèi)涵與優(yōu)點(diǎn)

1.1 BIM的內(nèi)涵

眾所周知BIM的中文直譯是“建筑信息模型”，這可能會(huì)讓許多剛?cè)腴T的同行對(duì)其有所誤解。BIM的內(nèi)涵是用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)作為存放工程數(shù)據(jù)的唯一知識(shí)庫(kù)，使得工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等各個(gè)階段的相關(guān)工作人員都能從中獲取各自所需的相關(guān)可靠并連續(xù)的數(shù)據(jù)信息。BIM可以理解為覆蓋工程項(xiàng)目全壽命周期中不同階段的多維數(shù)字信息模型、含可視化設(shè)計(jì)和分析技術(shù)、以及針對(duì)模型的信息集成的工具和協(xié)同工作的過(guò)程。

BIM的研究主體是建筑物，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。BIM建模信息如同走入建筑物中想要找到某個(gè)部位的信息一樣直觀，找到后是以三維、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的形式存在的。BIM模型從項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)、施工，直至后期運(yùn)營(yíng)管理的全壽命周期中，通過(guò)操作模型信息可起到插入、抽取、更新、修改信息從而起到各方(業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工等)協(xié)同工作的作用，并且由于它的可視化、可協(xié)調(diào)性、可模擬性、可優(yōu)化性，讓業(yè)主變成最明白的人是業(yè)主最得力的“幫手”。綜上可知信息是BIM的靈魂，軟件是BIM的工具(見(jiàn)表1)，信息模型只是BIM的結(jié)果。

表1 常見(jiàn)BIM軟件類型

1.2 BIM在當(dāng)前行業(yè)中與傳統(tǒng)軟件相比的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1BIM技術(shù)可提高造價(jià)的精確度

從根本上避免傳統(tǒng)的計(jì)價(jià)方式所造成的誤差，從而影響成本。而通過(guò)BIM模型的工料計(jì)算對(duì)工程的工程量以及價(jià)格進(jìn)行更科學(xué)的對(duì)比和分析，從而準(zhǔn)確的計(jì)算出工程量及造價(jià)，不僅提升整體3%的計(jì)算精確程度，同時(shí)估算時(shí)間可降低80%,大幅度的減少了人力和物力方面的成本，用科學(xué)控制成本的手段，來(lái)對(duì)成本的結(jié)果實(shí)施更有效的控制。

1.2.2BIM技術(shù)可縮短項(xiàng)目工期

通過(guò)BIM技術(shù)，可以改善傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式，BIM信息更加清晰透明的4D技術(shù)(3D+進(jìn)度)通過(guò)減少合理的人員分配工作時(shí)間、預(yù)制廠商、訂貨時(shí)間等方式可縮短約7%的工期，使業(yè)主盡早獲得投資回報(bào)。

1.2.3BIM技術(shù)可節(jié)約成本

建設(shè)項(xiàng)目是一個(gè)不斷優(yōu)化的過(guò)程，利用BIM技術(shù)可在項(xiàng)目要修正優(yōu)化時(shí)提高各參與方的交流與溝通，各方協(xié)同工作減少返工現(xiàn)象并且減少人員來(lái)往開支，節(jié)省10%的合同價(jià)格，同時(shí)5D技術(shù)(4D+造價(jià))可以清晰的確定最佳方案。

1.2.4BIM技術(shù)可方便項(xiàng)目后期維護(hù)與物業(yè)管理

項(xiàng)目建成后BIM的竣工模型作為數(shù)據(jù)庫(kù)以便于后期管理人員的工作，通過(guò)6D技術(shù)(5D+物業(yè)管理)可更高效、精確的提高勞動(dòng)效率。

1.2.5BIM技術(shù)的可視化

對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，可視化的作用非常之大。對(duì)于簡(jiǎn)單的構(gòu)件的信息表達(dá)，建筑人員和施工人員自行想象，是可以進(jìn)行初步了解的，但是現(xiàn)在建筑越來(lái)越復(fù)雜，難免有偏差，BIM提供了可視化的思路，將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖展現(xiàn)在業(yè)主及各個(gè)參與方面前，從而使業(yè)主變成了最了解項(xiàng)目的人，實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)為業(yè)主創(chuàng)造更多價(jià)值的目的。

1.2.6BIM技術(shù)的可模擬性

BIM技術(shù)可以模擬項(xiàng)目設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、銷售運(yùn)營(yíng)階段中的，例如：節(jié)能模擬、日照模擬、投資流動(dòng)模擬、施工計(jì)劃模擬、緊急情況模擬以及日常模擬等。

2 BIM目前的應(yīng)用現(xiàn)狀及影響因素

為研究建筑信息系統(tǒng)(BIM)應(yīng)用情況，我方團(tuán)隊(duì)以問(wèn)卷的方式在建筑行業(yè)中進(jìn)行不分專業(yè)、不分方向和不分針對(duì)性的調(diào)研，回收的問(wèn)卷有180份，受訪人所在的單位其中有32個(gè)甲方單位，24個(gè)設(shè)計(jì)單位、40個(gè)施工單位、4個(gè)監(jiān)理單位、32個(gè)咨詢培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，48個(gè)其他建設(shè)單位。

2.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

通過(guò)調(diào)研企業(yè)和單位對(duì)BIM的理解，有116個(gè)企業(yè)和單位認(rèn)為建設(shè)信息管理系統(tǒng)(BIM)僅是建筑信息模型，占總受訪容量的64.44%；20%的企業(yè)和單位則認(rèn)為該系統(tǒng)是用來(lái)形容那些以三維圖形為主，面向?qū)ο笫墙ㄖc有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。認(rèn)為其是可視化設(shè)計(jì)軟件的僅有11.11%。不了解的比較少。通過(guò)該數(shù)據(jù)表明，大多對(duì)BIM的理解僅限于在建筑信息模型上，對(duì)BIM在建筑活動(dòng)中的應(yīng)用理解不全面。

在使用和接觸等情況上看，有51.11%的受訪單位聽說(shuō)但是沒(méi)接觸過(guò)，接觸三年以內(nèi)及以上的僅有不到35%，然而還有小部分的受訪單位沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)。BIM在建筑領(lǐng)域是新興的，正因?yàn)槿绱?，接受傳統(tǒng)的固然比較多。在受訪的單位中僅有35%的企業(yè)在使用，可見(jiàn)BIM技術(shù)在建筑行業(yè)內(nèi)的使用情況比較少，還沒(méi)有達(dá)到普及的程度。然而在使用該系統(tǒng)的單位中應(yīng)用程度較高的僅有24.44%，表示一般的有33.33%，較低的42.22%，該數(shù)據(jù)表示BIM在建筑單位的使用程度還是比較低的。

認(rèn)識(shí)到使用是一個(gè)過(guò)程，在使用的單位中有53.33%的基于繪圖類型，基于在專業(yè)、管理上分別17.78%，其他方面占11.11%。在設(shè)計(jì)軟件(revit)上使用的單位有55.56%，ArchiCAD(建筑設(shè)計(jì))11.11%，CATIA有4.44%，civil 3D,Navisworks,Tekla,Bentley分別占到了2.22%，在分布上看，運(yùn)用的軟件比較集中，其配套的一些軟件被利用的程度很少。BIM的理解上人們往往認(rèn)為出綜合管線圖的占62.22%，24.44%則認(rèn)為碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案，2.22%的人認(rèn)為只能綜合結(jié)構(gòu)留洞圖，在認(rèn)識(shí)和理解上人們的誤差比較大、也比較單一。

在傳統(tǒng)和BIM的實(shí)際成本核算方法相比上認(rèn)為快速、準(zhǔn)確的分別占到31.11%。而認(rèn)為其分析能力強(qiáng)的占到37.78%。在現(xiàn)有BIM技術(shù)上有86.67%認(rèn)為利于施工總包管理和各分包之間的協(xié)調(diào)。13.33%則不認(rèn)為有利于施工總包管理和各分包之間的協(xié)調(diào)。80%的單位認(rèn)為BIM在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展難度大，而在那些已經(jīng)熟練的使用單位上來(lái)比較認(rèn)為發(fā)展難度相對(duì)比較小。

2.2 影響因素

影響B(tài)IM應(yīng)用的因素有很多，其中在問(wèn)卷中體現(xiàn)最多的是相關(guān)的政策和法規(guī)及人才的培養(yǎng)，一個(gè)新興的軟件和技術(shù)必須有一個(gè)成熟的培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)，在BIM的應(yīng)用程度上可以看出BIM的技術(shù)的相對(duì)人才還是比較少，部分企業(yè)還是遵循傳統(tǒng)的模式，應(yīng)用BIM技術(shù)企業(yè)的成本也會(huì)加大。

然而在技術(shù)的革新或者取締傳統(tǒng)，必須要有政府部門和相關(guān)政策的支持，在受調(diào)研的180個(gè)單位中，普遍認(rèn)為政府在推行和建設(shè)開放性公共事業(yè)上的力度不夠。就法律而言反映出以下問(wèn)題：1)全國(guó)范圍內(nèi)缺乏統(tǒng)一的法律法規(guī)規(guī)范BIM的使用;2)BIM人才職稱制度缺位及對(duì)BIM證書和認(rèn)證缺乏正確認(rèn)識(shí);3)BIM相關(guān)軟件缺乏開發(fā)、設(shè)計(jì)以及保護(hù)的法律法規(guī);4)無(wú)BIM項(xiàng)目處理機(jī)制和BIM模型知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)法等法律。

就經(jīng)濟(jì)而言：1)BIM投資成本大，但短期成本較低。2)BIM應(yīng)用人才需要長(zhǎng)期培訓(xùn)，成本高，配置硬件(購(gòu)買，升級(jí)，維護(hù))成本極大，目前推廣范圍小，被接受的可能小，面臨經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

就人才而言：1)人員思想傳統(tǒng)，思維轉(zhuǎn)變困難;2)高校的相關(guān)專業(yè)缺乏相關(guān)人才培養(yǎng);3)設(shè)計(jì)師建立了固定的二位思維，難以轉(zhuǎn)變;4)施工各階段人員無(wú)法達(dá)到完全的信息交流;5)嚴(yán)重缺乏可以將BIM技術(shù)和專業(yè)性技術(shù)結(jié)合的專業(yè)性人才;6)傳統(tǒng)的建筑行業(yè)人員安于現(xiàn)狀，使用BIM后，工作壓力大動(dòng)力不足，所以對(duì)BIM有很強(qiáng)的抵觸心理。

就行業(yè)來(lái)說(shuō)：1)經(jīng)營(yíng)流程約束BIM應(yīng)用;2)業(yè)主未對(duì)施工單位提出使用BIM的要求，缺乏客戶需求;3)一個(gè)企業(yè)的管理模式較難改變，需要將公司的專業(yè)技術(shù)人員和BIM技術(shù)人員融為一體，尚不能實(shí)現(xiàn);4)各企業(yè)之間軟件不同，增加了信息交互和共享的難度，使得出現(xiàn)信息孤立和斷層;5)從業(yè)主、設(shè)計(jì)到施工對(duì)模型的信息共享度太低，最終的BIM模型需要行業(yè)各專業(yè)人員的共同努力和投入，難以協(xié)調(diào)。

就BIM自身而言:1)BIM軟件的可操作性與易操作性差。2)所開發(fā)的軟件之間交互性差，缺乏連接的端口。3)中國(guó)建筑業(yè)重視開發(fā)本土BIM相關(guān)軟件，但成果不大。4)BIM對(duì)計(jì)算硬件要求高，技術(shù)達(dá)不到所需要求。

3 結(jié)語(yǔ)

BIM作為一個(gè)新興的技術(shù)和軟件在推廣和使用上首先沒(méi)有在國(guó)內(nèi)層面上得到法律的保護(hù)，其次政府部門的推廣和強(qiáng)制使用的力度不夠。再者BIM現(xiàn)在不夠成熟，在傳統(tǒng)的技術(shù)上，人們普便還是接受傳統(tǒng)的，并缺少人才的培養(yǎng)和專業(yè)性的人才。最后重要是經(jīng)濟(jì)的制約，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定了上層建筑，科技不斷的推陳出新，對(duì)這方面的耗資企業(yè)沒(méi)有一個(gè)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)做支撐是不行的。所以BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用需要各界的驅(qū)動(dòng)力BIM技術(shù)才能普遍運(yùn)用。

[1] 何關(guān)培，李 剛.那個(gè)叫BIM的東西究竟是什么[M].北京：中國(guó)建筑農(nóng)業(yè)出版社，2011：14-17.

[2] 劉照球.建筑信息模型BIM概論[M].北京:機(jī)械工程出版社,2017:10-20.

[3] 蔣妃楓.BIM的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展研究[J].建材與裝飾,2016(41):133.