建筑信息模型系統(tǒng)(BIM)的本土化策略研究

吳吉明

(北京市建筑設計研究院，北京 100044)

1 前言

本文節(jié)選自作者清華大學的工程碩士論文《建筑信息模型系統(tǒng)(BIM)的本土化策略研究》。針對中國BIM發(fā)展的現(xiàn)狀，重視著眼中國的實際，建立出具有中國特色的信息管理平臺，這是BIM本土化轉變的核心。本文從 BIM的準備——BIM的實踐——BIM的建設與管理——數(shù)據(jù)庫建設與未來發(fā)展的幾個層級，對中國的BIM本土化進行了一個較為全面的梳理，為中國未來的BIM發(fā)展提供了一個可以參考的依據(jù)。如圖10。

技術、材料和工具的發(fā)展從來都是建筑行業(yè)發(fā)展的重要推動力，而建筑信息模型(BIM)無疑是當今建筑界最偉大的一次工具革命。BIM的發(fā)展與當前迅速崛起的互聯(lián)網(wǎng)技術以及新興媒體緊密相連。它的產(chǎn)生不僅極大地整合了設計的流程與資源，提高了設計的效率，為我們帶來更多的設計可能，更是為未來全新的設計模式打下了一個堅實的基礎。如圖1所示。

圖1 未來的設計模式(自繪)

2 BIM在中國的發(fā)展

“BIM在中國正受到廣泛的關注，但縱觀我國目前的狀況，BIM的發(fā)展和推廣相當不平衡，究其原因就是從西方國家發(fā)展起來的BIM系統(tǒng)缺乏在我國本土化的過程，妨礙了 BIM在我國的推廣?！薄f惟敏，國際建筑師協(xié)會(UIA)職業(yè)實踐委員會聯(lián)席主席，清華大學建筑設計研究院院長。

目前在中國BIM的配合機制尚不完善，設計機構在實際應用中還是常常處于孤立無援的境地。BIM一體化咨詢解決方案亟待完善。見圖2～3。

目前中國的BIM實踐模式主要分為:組建專業(yè)化的BIM團隊(如中建國際設計院);結合項目組分散培BIM團隊(如中國建筑設計研究院);專業(yè)研究與項目BIM團隊相結合(如北京市建筑設計研究院);施工前期的的集中BIM化(如魯班預算的BIM技術學校)等幾種方式。

在有關國內BIM的市場研究領域，目前有兩部較權威的報告。分別是由Autodesk公司組織編制的《BIM建筑信息模型在中國市場的研究報告》(2009年)［1］以及由中國房地產(chǎn)協(xié)會商業(yè)地產(chǎn)專業(yè)委員會編制的《中國商業(yè)地產(chǎn)BIM應用研究報告2010》［2］。見圖4～5。這兩部調研報告分別從軟件編制以及商業(yè)地產(chǎn)的角度，分別闡述了BIM在中國的發(fā)展以及應用前景。

由Autodesk公司組織編制的《BIM建筑信息模型在中國市場的研究報告》是一份有關我國BIM發(fā)展的全面性報告，闡明了BIM目前在中國的現(xiàn)狀與格局。報告中指明了我國的巨大市場，強調了政府有關部門對產(chǎn)業(yè)的關注與支持。報告同時指出了國內企業(yè)對BIM投資回報的謹慎態(tài)度，并表明需要進一步提升BIM的本土化技術，對中國將從協(xié)同設計直接跨越到BIM技術表現(xiàn)出擔憂。

《中國商業(yè)地產(chǎn)BIM應用研究報告2010》是由中國房地產(chǎn)協(xié)會商業(yè)地產(chǎn)專業(yè)委員會編制的一份有關BIM在中國商業(yè)地產(chǎn)使用的全面研究建議書。報告分析了目前商業(yè)地產(chǎn)以及公共建筑中行業(yè)內的普遍應用情況，為開發(fā)商、業(yè)主以及軟件供應商提供了相應的數(shù)據(jù)參考。報告提出，一方面由于目前信息資源的割裂，導致業(yè)主付出了巨大的成本;另一方面由于BIM系統(tǒng)的引入，為業(yè)主方帶來了良好的投資回報。這篇報告著重強調了BIM的團隊建設與及實踐中應注重的法律問題，為業(yè)主如何實施BIM的商業(yè)模式提供了策略。

3 BIM的本土化策略

3．1 基礎性的準備與過渡期策略

BIM是信息時代發(fā)展的趨勢，基于軟硬件環(huán)境的建立、有效的人員配置、思維模式的轉化、有效的培訓與再訓練機制以及舊有與習慣的平順延續(xù)。都是亟待解決的問題。

(1)另辟蹊徑的解決之道

除此之外，我們必須要意識到在中國現(xiàn)有的生產(chǎn)分配模式下，從BIM可以直接產(chǎn)生利益的后期施工與管理入手。誰受益就由誰來主導。通過自身的努力，改變舊有的利益分配體系，或促進利益的受益各方盡早的介入，這些都可以有效推動BIM本土化發(fā)展。

施工方越來越早的參與，將為自身帶來更大的利益，施工與設計的關系將因此越來越緊密，共同決策、共同創(chuàng)造更大價值，這必將變成未來的趨勢。參與者的共同協(xié)作、共同創(chuàng)造更多的社會價值、更多的付出，必將帶來更多的收獲。由此形成整個產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)。

(2)有關外包服務的可行性探討

目前的軟件企業(yè)的盈利模式主要是:軟件+培訓+項目指導。隨著人們對BIM越來越多的了解，項目指導已日趨成為未來BIM維護企業(yè)的主要盈利模式。它將成為未來BIM配合的主要形式。目前外包服務的形式主要分為分包合同、項目指導以及傳統(tǒng)效果圖式配合三種方式。其中以項目指導最為常見。

作為BIM的外包，我們的重點在于找到一個更好的切入時機與分工配合方式。作為一種系統(tǒng)化的工作模式，BIM的進入門檻相對較高。因此“整體化的外包服務有產(chǎn)生的需求”［1］。但配合模式應根據(jù)項目的具體情況而有所不同。

目前，可進行外包作業(yè)的團隊普遍不了解設計流程的本身，對其復雜性及多邊性缺乏必要的準備。此外，由于BIM本身的操作過程更多是一種自身設計的過程，因此很難依靠完全的外部服務來替代。

對業(yè)主與最終使用者來說，最終的成果是目的，過程并不是他們關注的最重要內容。因此BIM的外包服務會對他們產(chǎn)生更大的吸引力。

3．2 工程項目的實踐策略

(1)從技術應用轉向流程再造

BIM是一門系統(tǒng)性的工程，因此在BIM本土化進程中，我們的重點應逐步由具體技術的應用轉向流程的再造，人員配置需要進行相應調整。在這種全新的模式下，花費在設計階段的時間將大大增加。因此在項目初期，創(chuàng)建出一套框架性的指導模型以及恰當?shù)牧鞒虅澐质欠浅Ｖ匾摹?/p>

(2)借鑒國外成熟管理體系，積極應對全球化趨勢

對外的合作與交流是一種非常有效地推進BIM的方法。目前，在中國設計及管理體系尚未形成良好體系，而在海外經(jīng)過幾十年成熟的積累，管理體系已相對健全。中外合作是非常有效的學習方式，也是我們了解世界、建立中國特色管理模式的捷徑。BIM作為一門實踐性很強的科學，只有經(jīng)過我們不斷的努力與嘗試，才能在我國獲得更快速發(fā)展。

(3)不同項目的不同準備

選擇適合的人員配備和正確的項目，發(fā)揮出最大的優(yōu)勢。而針對不同的項目，我們也應該有不同的應對策略:

①簡單的小型項目(圖6)

實踐是學習BIM的最好方式。著手BIM，選擇簡單的小型項目會使BIM的轉化變得更加輕松。作者所實踐的北京大學教育學院的設計便是一個例證。通過這樣一個相對簡單可控的項目，明確BIM實踐與努力的目標，通過實踐檢測所學知識，逐步積累屬于自己的數(shù)字化構建，真正步入BIM的廣闊天地。因不斷看到自己的進步，所以更加專業(yè)，為日后承擔更加復雜的任務打下堅實的基礎。

②復雜的小型項目(圖7)

這是進一步掌握BIM技術細節(jié)、打造自身獨特競爭優(yōu)勢的最佳途徑。在實踐這類項目的過程中，我們要努力克服技術難題，為今后更多復雜項目的推廣提供技術支持。

③簡單的大型項目(圖8)

這是全面推進BIM的最佳途徑，也是目前要著重考慮的部分。完善的企業(yè)標準、整體流程計劃和培訓計劃應該是這一類項目工作的重點。

除了要下決心建立BIM專家小組支持更多的項目，我們也要更加重視每一位參與者BIM實踐能力的提升。

此外在這一階段，還應廣泛運用于BIM的分析工具，從BIM的合作伙伴和其它渠道中學習更多的經(jīng)驗，學會充分利用建模共享和分析制定整體流程計劃。

④復雜的大型項目(圖9)

這是走向高級用戶的必然途徑。對于設計專業(yè)人士和建設者而言，通過對進度整合與成本控制(四維和五維模型)等BIM專業(yè)知識技能的學習，競爭將更具優(yōu)勢，工作效率將更高。

此外，更多專家級的BIM公司可成立聯(lián)盟，為未來發(fā)展提供更加完整的流程服務，助力BIM由個體化逐步轉向社會性。

⑤對于業(yè)主的準備

對于關注BIM的業(yè)主方來講，他們的操作重點在于確定項目具體的BIM需求，以便選擇最符合要求的供應商。

此外作為業(yè)主方，還應注重后期階段經(jīng)營與維護管理中的BIM應用，使團隊成員有能力支持這項工作。

3．3 系統(tǒng)化建設以及管理策略

(1)強化協(xié)同，打造一流管理型人才

做BIM一定要注重系統(tǒng)，強化協(xié)同工作。應進一步加強系統(tǒng)與平臺的建設，設置專業(yè)部門進行管理。這不僅僅是簡單的維護系統(tǒng)運轉，更多的注意力應轉化為對系統(tǒng)構架的搭建與不斷的修正更新上。BIM是一種全新的設計模式而并非只是一種技術，團隊的建設更多的是需要一種全面的設計思維而并非只是一個熟練的操作手。

(2)建立有效的配合機制，探尋自己的生存與發(fā)展之路

面對國內尚不完善的知識產(chǎn)權環(huán)境，我們不僅在全社會范圍內加強輿論宣傳、加大政府部門的監(jiān)管，數(shù)字信息系統(tǒng)開發(fā)的服務企業(yè)還應探尋一條適合我國國情的配合機制。［3］在很多具有中國特色的領域中，作為BIM的開發(fā)者同樣也可以找到這個產(chǎn)業(yè)的突破點。充分利用BIM系統(tǒng)的優(yōu)勢，我們可以創(chuàng)造出一個領先的機會，取得非凡的成就?；诠诺錉I造法式而創(chuàng)建出的“BIM中國傳統(tǒng)建造系統(tǒng)”就是這樣一個非常優(yōu)秀的案例。它的誕生彌補了這方面的空白，為設計人員提供了極大的便利，在多個領域的數(shù)字化模擬等方面都帶來顯著的示范效應，給予我們很大的啟迪。

(3)規(guī)則的有效建立，風險的規(guī)避

在制定企業(yè)BIM戰(zhàn)略時，除了管理團隊的建立，還應注重有關BIM的合同條款，避免有可能帶來的風險。相比原有的生產(chǎn)模式，BIM的方式有了根本性的改變，更加依靠模型以及附加其上的有關信息，是指導所有參與方行為的最重要依據(jù)。因此，有關BIM的合同條款應包含以下幾個方面:

BIM模型開發(fā)和所有者的職責;模型的分享與可信度;數(shù)據(jù)互用以及統(tǒng)一的文件格式;模型管理以及知識產(chǎn)權的有關內容。

3．4 數(shù)據(jù)積累與與遠期的發(fā)展策略

(1)密切結合我國工程實踐，建立更為完善的數(shù)據(jù)庫體系

在共同的標準下，加速舊有工程的數(shù)字化轉換，建立以BIM信息管理系統(tǒng)為基礎的完善的新型數(shù)據(jù)庫，強化推理及搜索技術，是我們現(xiàn)階段工作的重點之一。而在這種數(shù)據(jù)資源的轉化過程中，我們一定要注重產(chǎn)學研的有機結合，以產(chǎn)帶動:

①數(shù)字化資源的積累與管理應用

在目前數(shù)字化資源積累的過程中，要充分考慮到數(shù)字資源的本土化問題。目前絕大多數(shù)的BIM使用平臺仍直接引入國外核心技術，本土化過程中由于很多國內外規(guī)定、規(guī)范上的不一致，使得在很多具體實踐過程中常見的中國化部件還未到位，帶給設計人員很大的困擾，直接影響到基層人員對BIM的投入。更多符合中國設計標準的部件庫的建設，應作為未來BIM發(fā)展工作中長期堅持的一個重點。

圖10 BIM的本土化策略分析1(自繪)

②現(xiàn)有資源的數(shù)字化

此外對于大量已有資源的數(shù)字化轉化也應更快地計上日程。在轉化過程中我們應努力尋求一條代價更小、速度更快、效率更高的模式，打好BIM中國化的基礎，我們也應充分考慮到項目的差異性，分類別分難度地制定出不同的數(shù)字化要求與完成計劃?，F(xiàn)有資源的數(shù)字化應著重從標準模塊、優(yōu)秀的通用結點入手，以便最快的實踐應用。

③數(shù)字化資源的轉化標準

數(shù)字化資源的轉化標準是過渡階段急需完善的。統(tǒng)一的行業(yè)標準是必須的。工程信息交換標準:IFC正是在這種大背景下所誕生的(相應國標目前也在編制之中)。由于發(fā)展策略等原因，各種BIM軟件的數(shù)據(jù)交換不可能做到百分百無縫，因此探尋所有廠家都能認可的中間轉換格式，是促進行業(yè)發(fā)展的要素之一。

(2)智能推導與識別技術

BIM的開發(fā)者們應更加注重圖形數(shù)據(jù)的識別與歸類技術，加強對模糊語句的判斷以及反向索引技術，為定制化時代的到來做好充分的準備。使數(shù)字資源得到有效整合，提高基礎數(shù)據(jù)庫的運行效率。

(3)定制化的引擎與智能化輸出

隨著越來越多數(shù)字化模塊邏輯判斷組件的建立，以及基礎數(shù)據(jù)庫的積累與完善，相信在不久的將來，類似現(xiàn)有搜索引擎的全新設計模式將會產(chǎn)生，我們的設計將會進入到一個全新的時代——設計的自主定制化時代。

4 結論(詳見圖11)

通過分析與總結，在中國開展BIM的推進一定要注重對以下問題的思考:

·強化BIM系統(tǒng)建設的系統(tǒng)化思維;

·充分考慮BIM系統(tǒng)的開放性，建立共同的標準化體系;

·充分考慮BIM在實踐中的應用;

·充分考慮BIM多樣化的實現(xiàn)途徑;

·充分考慮收益，強化來自施工的早期介入以及軟件商積極配合;

·強化數(shù)據(jù)庫的建設，發(fā)展未來的推導技術。

放眼世界，關于BIM的思考已經(jīng)成為了一種未來設計的主流方式。它被廣泛地認識與應用正為傳統(tǒng)的工程作業(yè)方式帶來前所未有的改變。在我國現(xiàn)有的建筑設計與管理特點之上，我們應注重整合體系的力量，注重產(chǎn)學研的合作，注重生產(chǎn)的前沿帶動作用。同時我們也應考慮到目前行業(yè)利益分派的現(xiàn)狀，強化利益獲得方的反向推動與配合作用，強化我國建設各個環(huán)節(jié)間的聯(lián)系。我相信BIM的本土化實現(xiàn)將越來越令人期待。

［1］麥格勞．希爾建筑信息公司．BIM建筑信息模型在中國市場的研究報告，2009．

［2］中國商業(yè)地產(chǎn)BIM應用研究報告2010［M］．中國房地產(chǎn)協(xié)會商業(yè)地產(chǎn)專業(yè)委員會，2010．

［3］吳吉明．數(shù)字信息模型(BIM)與我國的建筑設計［C］．工程設計與計算機技術:第十五屆全國工程設計計算機應用學術會議論文集，2010．09．

［4］過渡到BIM．第二屆工程建設計算機應用創(chuàng)新論壇論文集，2009，44-51．