一、BIM的價(jià)值與作用
BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）的縮寫，是近幾年來出現(xiàn)在建筑界中的一個(gè)新名詞。其實(shí)，它是引領(lǐng)建筑業(yè)信息技術(shù)走向更高層次的一種新技術(shù)，它的全面應(yīng)用，將為建筑業(yè)界的科技進(jìn)步產(chǎn)生無可估量的影響，大大提高建筑工程的集成化程度。同時(shí)，也為建筑業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益，使設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程的質(zhì)量和效率顯著提高，成本降低。
建筑信息模型，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對該工程項(xiàng)目相關(guān)信息的詳盡表達(dá)。建筑信息模型是數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，以解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息做出正確的應(yīng)對，并為協(xié)同工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
建筑信息模型同時(shí)又是一種應(yīng)用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險(xiǎn)。
由于建筑信息模型需要支持建筑工程全生命周期的集成管理環(huán)境，因此建筑信息模型的結(jié)構(gòu)是一個(gè)包含有數(shù)據(jù)模型和行為模型的復(fù)合結(jié)構(gòu)。它除了包含與幾何圖形及數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)模型外，還包含與管理有關(guān)的行為模型，兩相結(jié)合通過關(guān)聯(lián)為數(shù)據(jù)賦予意義，因而可用于模擬真實(shí)世界的行為，例如模擬建筑的結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀況、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱狀況。當(dāng)然，行為的模擬與信息的質(zhì)量是密切相關(guān)的。
應(yīng)用建筑信息模型，可以支持項(xiàng)目各種信息的連續(xù)應(yīng)用及實(shí)時(shí)應(yīng)用，這些信息質(zhì)量高、可靠性強(qiáng)、集成程度高而且完全協(xié)調(diào)，大大提高設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程的質(zhì)量和效率，顯著降低成本。對三維空間的BIM 模型附加時(shí)間和成本信息，我們可以定義為“5D”（5D=3D+時(shí)間+成本），可以給工程施工企業(yè)更好的安排和管理該工程的造價(jià)和資源。時(shí)間和成本信息附加在BIM 模型上，直接與進(jìn)度和估價(jià)清單鏈接?？梢越y(tǒng)計(jì)材料的準(zhǔn)確數(shù)量，識(shí)別施工沖突。對于設(shè)備安裝工程可以進(jìn)行在施工階段可以進(jìn)行施工作業(yè)的場地安排，可以進(jìn)行三維管道及設(shè)備安裝的碰撞檢查。
應(yīng)用建筑信息模型，馬上可以得到的好處就是使建筑工程更快、更省、更精確，各工種配合得更好和減少了圖紙的出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，而長遠(yuǎn)得到的好處已經(jīng)超越了設(shè)計(jì)和施工的階段，惠及將來的建筑物的運(yùn)作、維護(hù)和設(shè)施管理。并導(dǎo)致可持續(xù)地節(jié)省費(fèi)用。
建筑信息模型，是應(yīng)用于建筑業(yè)的信息技術(shù)發(fā)展到今天的必然產(chǎn)物。事實(shí)上，多年來國際學(xué)術(shù)界一直在對如何在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行信息建模進(jìn)行深入的討論和積極的探索。
二、BIM在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
BIM是從美國發(fā)展起來，逐漸擴(kuò)展到歐美，日本，新加坡等發(fā)達(dá)國家，在2002年后，國內(nèi)逐漸開始接觸BIM的理念和技術(shù)。下面首先介紹國外BIM的發(fā)展現(xiàn)狀，然后列舉國內(nèi)BIM發(fā)展存在的一些關(guān)鍵問題。
2.1國外BIM現(xiàn)狀
在一些發(fā)達(dá)國家，由于對BIM技術(shù)的研究和開發(fā)起步很早，應(yīng)用開展也早，已走在我國的前面，并驗(yàn)證了BIM技術(shù)的應(yīng)用潛力。美國在BIM領(lǐng)域的研究與實(shí)踐起步較早，發(fā)展到今天，美國大多建筑項(xiàng)目都已應(yīng)用BIM，有種類繁多的BIM應(yīng)用，如Spatial Validation，F(xiàn)acility Management，等等。并且在政府的引導(dǎo)推動(dòng)下，形成了各種BIM協(xié)會(huì)，BIM標(biāo)準(zhǔn)。日本、新加坡還有我國香港地區(qū)的BIM發(fā)展態(tài)勢和應(yīng)用的水平都很不錯(cuò)，但和美國BIM的應(yīng)用層次還有一定的差距。
BIM技術(shù)在國外的應(yīng)用特征歸納為如下幾點(diǎn)。
一是由于BIM技術(shù)已經(jīng)成為設(shè)計(jì)和施工企業(yè)承接項(xiàng)目的必要能力，BIM技術(shù)已受到廣泛重視，大企業(yè)一般均已具備了應(yīng)用BIM技術(shù)的能力；同時(shí)，BIM技術(shù)的專業(yè)咨詢公司已經(jīng)出現(xiàn)，并且十分活躍，為中小企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)提供了有力的支持。
二是，在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，不僅直接將BIM技術(shù)應(yīng)用了建筑工程的局部環(huán)節(jié)中，例如，設(shè)計(jì)單位進(jìn)行各種分析和模擬，而且形成了新的工作模式，例如實(shí)施IPD（Integrated Project Delivery，集成項(xiàng)目交付）模式，即業(yè)主、設(shè)計(jì)、總包、分包等參與方在設(shè)計(jì)階段就參與到項(xiàng)目中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬建造，共同對設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，并共同分享收益或風(fēng)險(xiǎn)，而且對此在行業(yè)中已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)的合同條款。
2.2 BIM在中國的發(fā)展
不可忽視的是中國巨大的建設(shè)量，在這個(gè)背景下，我們看到了以下幾條中國和BIM結(jié)緣的必然性。
第一，巨大的建設(shè)量帶來了大量溝通和實(shí)施環(huán)節(jié)的信息流失造成的損失，BIM所帶來的信息整合，重新定義了設(shè)計(jì)流程，能夠很大程度上改善了這一狀況。
第二，可持續(xù)發(fā)展的需求。建筑生命周期管理，節(jié)能分析。
第三，國家資源規(guī)劃管理信息化的需求。
然而，在BIM確定成為大勢所趨的今天，作為產(chǎn)業(yè)上游的開發(fā)商、設(shè)計(jì)行業(yè)，是否已為此做好準(zhǔn)備？BIM的投資是該哪方承擔(dān)。
目前，絕大部分設(shè)計(jì)院在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，采用的是全2D的工程制圖（方案效果圖除外）。僅僅是在需要進(jìn)行特定分析計(jì)算時(shí)（比如日照、節(jié)能），（一次次重復(fù)）搭建并不十分精準(zhǔn)的三維（體量）模型。
建筑事業(yè)是一項(xiàng)集體“運(yùn)動(dòng)”， BIM的出現(xiàn)正在改變項(xiàng)目參與各方的協(xié)作方式，使每個(gè)人都能提高生產(chǎn)效率并獲得收益。在中國，一些項(xiàng)目率先應(yīng)用上了BIM，比如2008北京奧運(yùn)會(huì)奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程以及香港地鐵項(xiàng)目等。不過相對于中國的建設(shè)大潮，BIM的應(yīng)用僅僅是“小荷才露尖尖角”，雖然從技術(shù)上達(dá)到相當(dāng)程度并不難，但要貫徹到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，使BIM真正融入行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，尚需時(shí)日。
BIM是市場規(guī)范化的產(chǎn)物，是建筑業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)到位的產(chǎn)物。而制約企業(yè)在BIM應(yīng)用上的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是一個(gè)是BIM的建模和維護(hù)工作，另一障礙就是BIM目前在國內(nèi)的實(shí)踐推廣程度較低。無法形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同。
若想在國內(nèi)這么不規(guī)范的大環(huán)境下普及BIM，是件傷筋動(dòng)骨的事情。這已不是行業(yè)的問題，而是整個(gè)社會(huì)發(fā)展的問題了。
既然BIM本身會(huì)給建筑相關(guān)人員帶來這么多的好處，那是什么阻礙了BIM在中國的發(fā)展呢，這里概括了一些意見，列舉如下：
現(xiàn)有的二維設(shè)計(jì)所帶來的不足，被當(dāng)前產(chǎn)業(yè)和市場所容忍。比如，施工人力成本和場地成本較低；由于設(shè)計(jì)缺陷所造成的工程問題解決成本也相對較低；國內(nèi)現(xiàn)在大搞建設(shè)，設(shè)計(jì)院有干不完的活，這讓大家覺得沒有時(shí)間去搞BIM軟件的培訓(xùn)；同時(shí)3D設(shè)計(jì)的收益和成本未被良好的評估或未被市場所認(rèn)可。
3D設(shè)計(jì)及BIM對構(gòu)件元素具有一定依賴性，國內(nèi)軟件公司基本沒有BIM概念的設(shè)計(jì)軟件，而國外軟件產(chǎn)品在構(gòu)件元素的本土化上做的不夠，這就使得國內(nèi)設(shè)計(jì)院如果要使用BIM設(shè)計(jì)軟件，就必須自己開發(fā)構(gòu)件，這對于設(shè)計(jì)院來說，是很難承受的。
BIM意味著一個(gè)全新的建筑行業(yè)的操作模式，如果沒有政府的介入，進(jìn)行大力推行，大家都不愿意去打破目前的操作方式；另外國內(nèi)也缺失一套可參考的BIM操作模式的實(shí)例。
國內(nèi)個(gè)建筑相關(guān)企業(yè)和國家單位，其業(yè)務(wù)水平參差不齊，這也成為國內(nèi)BIM實(shí)施的一個(gè)阻礙。
很多設(shè)計(jì)院里的有經(jīng)驗(yàn)的老設(shè)計(jì)師不愿意去學(xué)習(xí)復(fù)雜的新的軟件，也阻礙了國內(nèi)BIM的實(shí)施。
在施工企業(yè)應(yīng)用時(shí)候，設(shè)計(jì)變更和圖紙調(diào)整都會(huì)帶來巨大的模型維護(hù)工作量，需要有專門的人員維護(hù)。
很重要的一點(diǎn)，目前國內(nèi)缺乏系統(tǒng)化的、行之有效的BIM標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，BIM應(yīng)用能力評估準(zhǔn)則，規(guī)范BIM項(xiàng)目實(shí)施流程，等。而在美國及歐洲一些發(fā)達(dá)國家，這些標(biāo)準(zhǔn)早已推出，如美國的NBIMS。
三、對施工企業(yè)應(yīng)用BIM的建議
BIM技術(shù)和方法可以在建設(shè)和運(yùn)營的各方使用，例如：業(yè)主、策劃、設(shè)計(jì)、施工、供應(yīng)商、銷售、運(yùn)營商等，而且參與BIM使用的范圍越廣，BIM的價(jià)值就越能體現(xiàn)。當(dāng)然，這么說，并不排除項(xiàng)目的單個(gè)參與方甚至單個(gè)個(gè)人使用BIM獲益。也建議建筑施工企業(yè)也是本著總體規(guī)劃、分步實(shí)施的原則開展工作?？梢栽谟袟l件的項(xiàng)目和局部環(huán)節(jié)嘗試性應(yīng)用。培養(yǎng)建模人員因?yàn)檫@部分也是BIM技術(shù)推廣的很關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
BIM技術(shù)作為下一代的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性技術(shù)，其重要性毋庸置疑。我國作為一個(gè)大國，特別是我國正在進(jìn)行著世界上最大規(guī)模的建設(shè)，有必要著力推進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用，以便促進(jìn)我國建筑工程技術(shù)的更新?lián)Q代。
我認(rèn)為，企業(yè)在應(yīng)用BIM的問題上，應(yīng)該首先解決如下的問題：
首先是標(biāo)準(zhǔn)的問題。目前作為BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，IFC標(biāo)準(zhǔn)在國際上已日趨成熟，在此基礎(chǔ)上，美國提出了NBIMS標(biāo)準(zhǔn)。目前，在這方面我國只是引進(jìn)了IFC標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)部分，基于BIM的標(biāo)準(zhǔn)研究還是剛剛開始，結(jié)合我國建筑工程的實(shí)際對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拓展的工作更加缺乏。同時(shí)，應(yīng)該意識(shí)到，在實(shí)際過程中，不僅需要像IFC一樣的技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，還需要較高層次的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，例如三維建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地滿足BIM技術(shù)的應(yīng)用需求。
其次是應(yīng)用軟件問題。如果沒有BIM的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)前，各企業(yè)應(yīng)用的軟件也是百花齊放。當(dāng)然都采用一家的產(chǎn)品在數(shù)據(jù)交換上能一定程度上彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)缺失帶來的問題。但是在企業(yè)內(nèi)推廣一家軟件公司的產(chǎn)品也需要一個(gè)過程。這些也都是必要的基礎(chǔ)工作。而國外的軟件目前還不能很好地滿足我國本地規(guī)范的要求，也不可直接照搬。
第三是應(yīng)用模式問題。我們在應(yīng)用推廣過程中，要先做好基礎(chǔ)性工作，整體規(guī)劃分步實(shí)施。先從局部應(yīng)用再到全局，從典型項(xiàng)目再到推廣。從理念和BIM技術(shù)培訓(xùn)和普及開始，再到企業(yè)實(shí)踐。從BIM類軟件的應(yīng)用開始再到整個(gè)基于BIM理念的協(xié)同工作模式的建立。理想模式就是逐步建立起IPD模式，就是把業(yè)主、設(shè)計(jì)方、總承包商和分包商集合在一起，通過利用BIM技術(shù)，可以在建筑工程中收到很好的效果。應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈越長，發(fā)揮的價(jià)值和作用才越大。
總的來說BIM技術(shù)和方法現(xiàn)在還處于探索階段，還不到大面積推廣與應(yīng)用的階段。對于施工企業(yè)可以持續(xù)關(guān)注，有針對性的做好準(zhǔn)備工作和技術(shù)儲(chǔ)備?？梢栽诰植窟M(jìn)行實(shí)踐。
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