中國(guó)建筑業(yè)BIM發(fā)展的對(duì)策方案探究

穆雪

摘 要：建筑信息模型是應(yīng)用于建筑行業(yè)的新技術(shù)，為解決建筑行業(yè)的發(fā)展問(wèn)題提供新方法、新思路。但是由于國(guó)內(nèi)技術(shù)條件的局限性，目前中國(guó)建筑業(yè)BIM技術(shù)的研究滯留在介紹、了解層面，缺乏進(jìn)一步的理論研究和推廣應(yīng)用。因此，有必要開(kāi)展BIM產(chǎn)品的研究與推廣，探討阻礙BIM技術(shù)在中國(guó)發(fā)展的相關(guān)因素。本文主要從國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀入手，對(duì)BIM技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了討論，通過(guò)對(duì)限制中國(guó)建筑領(lǐng)域BIM技術(shù)應(yīng)用的條件進(jìn)行分析，找出主要的阻礙因素。最后提出突破國(guó)內(nèi)BIM產(chǎn)品研究、應(yīng)用瓶頸的解決辦法和方案，對(duì)國(guó)內(nèi)建筑業(yè)BIM技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：建筑業(yè)；BIM技術(shù)；參數(shù)化建模

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.088

0 前言

改革開(kāi)放促進(jìn)了國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的騰飛，也給建筑市場(chǎng)的壯大創(chuàng)造有利平臺(tái)。根據(jù)國(guó)外有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查結(jié)果表明：我國(guó)建筑市場(chǎng)在2010年達(dá)到8000億美元，增長(zhǎng)速度高達(dá)10%。但是快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)也是一把雙刃劍，不僅能促進(jìn)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染、能源消耗等問(wèn)題。因此，在保證建筑經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)，有必要開(kāi)展建筑業(yè)低能耗、低污染的研究。

建筑信息模型即Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱(chēng)BIM，是整合建筑市場(chǎng)資源，提升建筑市場(chǎng)生產(chǎn)能力的重要?jiǎng)恿?。BIM是2002年首次被提出來(lái)的，包含兩個(gè)層面的意思：

（1）BIM理解為名詞。BIM包括建筑、設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，是對(duì)建筑物的物理參數(shù)等進(jìn)行描述；

（2）BIM理解為動(dòng)詞。BIM是數(shù)據(jù)建模的行為和過(guò)程，有數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、輸出，有數(shù)據(jù)的互換與共享等。盡管對(duì)BIM存在不同的描述，但是BIM的含義基本有兩個(gè)主要方面：數(shù)據(jù)載體BIM和協(xié)同工具BIM。

BIM的特點(diǎn)：

（1）參數(shù)化建模過(guò)程。BIM建模的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)就是參數(shù)化建模，這種建模就方式主要是對(duì)模型數(shù)據(jù)的操作，可有效的提高模型3D可視化水平。參數(shù)建模有助于后期設(shè)計(jì)的修改和變更，在設(shè)計(jì)過(guò)程中如果需要調(diào)整或者刪除梁柱構(gòu)件等，只需要應(yīng)用參數(shù)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整，減少了設(shè)計(jì)人員的工作量大大提高了建筑設(shè)計(jì)的出圖速率；

（2）面向?qū)ο蟆Ｋ^面向?qū)ο蠓绞骄褪侵苯邮褂弥悄苣Ｐ瓦M(jìn)行建模，智能模型不僅包含建模對(duì)象的尺寸、面積等幾何信息，還包括建模對(duì)象所需密度、質(zhì)量等物理參數(shù)。在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過(guò)程中，使用智能對(duì)象可以選用成品化的構(gòu)件，例如門(mén)窗洞口、梁板等，通過(guò)這種智能對(duì)象的組裝可以快速形成結(jié)構(gòu)主體，這樣可以減少設(shè)計(jì)人員建模的時(shí)間提高建模效率；

（3）數(shù)據(jù)交互性。當(dāng)不同的設(shè)計(jì)軟件之間需要數(shù)據(jù)交換時(shí)，往往需要一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件信息的描述。根據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，建筑行業(yè)每年因數(shù)據(jù)交互性較差導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)百億美元。NIBS等機(jī)構(gòu)積極為提高BIM數(shù)據(jù)交互性開(kāi)展相關(guān)研究工作，確保不同領(lǐng)域、軟件之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞承浴?guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織為BIM系統(tǒng)信息交換開(kāi)發(fā)研究了IFC等，使得BIM的數(shù)據(jù)交互性大大提高。

1 中國(guó)建筑業(yè)BIM發(fā)展現(xiàn)狀分析

近些年國(guó)外開(kāi)展建筑業(yè)BIM研究較多，國(guó)內(nèi)由于自身經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的局限性，BIM的研究開(kāi)展較晚，且研究主要是專(zhuān)注于對(duì)BIM的概念性介紹和引進(jìn)，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的BIM技術(shù)研究及應(yīng)用推廣。國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的發(fā)展尚處在嬰兒學(xué)步階段，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法達(dá)到國(guó)外BIM技術(shù)在建筑行業(yè)等領(lǐng)域推廣應(yīng)用的水平，同時(shí)也正是這種缺少應(yīng)用案例的問(wèn)題存在導(dǎo)致相關(guān)BIM理論的發(fā)展遇到瓶頸。

國(guó)內(nèi)一些學(xué)者對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)國(guó)內(nèi)各地區(qū)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查?？梢钥闯鼋^大部分的設(shè)計(jì)人員只是聽(tīng)說(shuō)過(guò)BIM技術(shù)，大約占68%，只有4%的設(shè)計(jì)人員使用過(guò)BIM技術(shù)，另外還有相當(dāng)一部分比例的設(shè)計(jì)人員從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)BIM技術(shù)。

對(duì)CAD技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行總結(jié)時(shí)，指出計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的二維模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)快速發(fā)展的建筑行業(yè)，而三維CAD技術(shù)也只能組建不具備建筑物屬性參數(shù)的幾何模型，這都阻礙了建筑行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，因此有必要開(kāi)展BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用。賴(lài)朝俊對(duì)BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)進(jìn)行了探討，并指出了國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)引進(jìn)和發(fā)展的瓶頸：

（1）對(duì)新鮮事物、新技術(shù)的排斥心理；

（2）企業(yè)引進(jìn)BIM技術(shù)需增加設(shè)備成本、員工培訓(xùn)成本等；

（3）新軟件的購(gòu)買(mǎi)、升級(jí)帶來(lái)的費(fèi)用。

對(duì)國(guó)外BIM技術(shù)應(yīng)用案例進(jìn)行了分析，目標(biāo)區(qū)域主要是BIM技術(shù)應(yīng)用相對(duì)廣泛的歐洲和北美等發(fā)達(dá)地區(qū)。主要對(duì)BIM項(xiàng)目中的各個(gè)主體部分進(jìn)行收益分析，從建筑產(chǎn)品的投資、設(shè)計(jì)、施工等多個(gè)方面入手，通過(guò)研究數(shù)據(jù)表明：在BIM技術(shù)應(yīng)用的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，甲方和設(shè)計(jì)方是主要的受益者，并且兩者的收益比率大大超出其他幾個(gè)參與主體。另外，BIM技術(shù)帶來(lái)的收益還波及到建設(shè)承包單位、建筑材料供貨單位、施工管理單位等幾個(gè)主體，但是由于各個(gè)主體扮演角色的不同，導(dǎo)致收益程度差距較大，這種收益不均的現(xiàn)象給BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣帶來(lái)新的難題。

詳細(xì)討論了BIM技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展情況，針對(duì)性的討論了BIM技術(shù)在幾個(gè)工程中的應(yīng)用。認(rèn)為雖然BIM技術(shù)開(kāi)始在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)用案例，但是應(yīng)用領(lǐng)域、范圍狹窄，主要集中在建筑行業(yè)，尚未達(dá)到國(guó)內(nèi)行業(yè)普及的程度。并對(duì)造成這種現(xiàn)狀的原因進(jìn)行分析，認(rèn)為原因主要有兩個(gè)，一是建筑設(shè)計(jì)人員短時(shí)間內(nèi)難以接受新技術(shù)，接受培訓(xùn)耗時(shí)較長(zhǎng)；二是基于BIM技術(shù)開(kāi)發(fā)的軟件大多是國(guó)外廠家，對(duì)國(guó)內(nèi)規(guī)范了解偏少，不能切實(shí)考慮國(guó)內(nèi)工程的概況，導(dǎo)致這些國(guó)外軟件在國(guó)內(nèi)難以廣泛應(yīng)用。

通過(guò)上面描述可以發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的研究與推廣只是停留在介紹和宣傳階段，對(duì)BIM的實(shí)際工程應(yīng)用較少，幾乎處在BIM技術(shù)應(yīng)用的真空階段。

2 中國(guó)建筑業(yè)BIM發(fā)展阻礙因素的識(shí)別endprint

鑒于國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)引進(jìn)以及應(yīng)用較少的現(xiàn)狀，很多學(xué)者也針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，并對(duì)阻礙BIM技術(shù)推廣應(yīng)用的因素進(jìn)行總結(jié)歸納，研究結(jié)果見(jiàn)表1所示。從表1 看出阻礙BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的主要因素分四個(gè)方面：技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、法規(guī)、操作。

3 促進(jìn)中國(guó)建筑業(yè)BIM引進(jìn)和應(yīng)用的方案

3.1 考慮BIM技術(shù)的需求，推出國(guó)產(chǎn)的建筑業(yè)BIM技術(shù)產(chǎn)品

在我國(guó)的建筑市場(chǎng)中，只有一些大型的建筑項(xiàng)目會(huì)用到BIM技術(shù)，所以建筑業(yè)的BIM技術(shù)在中國(guó)的需求較小，外部動(dòng)機(jī)不足，這無(wú)疑是阻礙中國(guó)建筑業(yè)BIM技術(shù)發(fā)展的最大障礙之一。在這一方面的對(duì)策，可以從建筑業(yè)BIM技術(shù)試用開(kāi)始，在一些中型的建筑項(xiàng)目中要求進(jìn)行建筑BIM技術(shù)的應(yīng)用。然后，政府部門(mén)可以介入，一方面加大BIM技術(shù)的應(yīng)用，另一方面也可進(jìn)行項(xiàng)目投資。最后，可以在全國(guó)進(jìn)行BIM技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于建筑業(yè)BIM技術(shù)優(yōu)勝者可進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，以激勵(lì)BIM技術(shù)在全國(guó)的應(yīng)用。建筑業(yè)的BIM技術(shù)的生產(chǎn)效率高和資源浪費(fèi)少等優(yōu)越性已經(jīng)被眾多國(guó)家認(rèn)可，成為建筑業(yè)發(fā)展的主流方向，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家更是投入的大量的人力物力來(lái)推動(dòng)建筑業(yè)BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用。但是，我國(guó)的建筑業(yè)BIM技術(shù)發(fā)展相比其他國(guó)家還處于發(fā)展初期，使用的建筑業(yè)BIM技術(shù)軟件基本上都是從外國(guó)購(gòu)買(mǎi)而來(lái)。購(gòu)買(mǎi)而來(lái)的技術(shù)并不是基于我國(guó)建筑業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而編制，所以在使用上有很大的誤差，而且操作也并不方便。因此，基于我國(guó)建筑業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而開(kāi)發(fā)建筑業(yè)BIM技術(shù)是需要完成的首要一步。在這一方面，需要軟件開(kāi)發(fā)商的積極參與操作，另外，高校等培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也應(yīng)建立相應(yīng)的研究方向，為建筑業(yè)BIM技術(shù)提供需要的技術(shù)人才資源。

3.2 BIM標(biāo)準(zhǔn)和指南的規(guī)范化，以及BIM合同文本的研制

標(biāo)準(zhǔn)和指南是一個(gè)行業(yè)的規(guī)范性和指導(dǎo)性的文件，一旦政府頒發(fā)正式的建筑業(yè)BIM技術(shù)，那么一方面說(shuō)明政府有關(guān)部門(mén)對(duì)建筑業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用的重視性以及對(duì)BIM技術(shù)所保持的支持態(tài)度，另一方面，在建筑業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用時(shí)，也可以做到有法可依，有理可據(jù)。在建筑業(yè)BIM技術(shù)的編寫(xiě)過(guò)程中，可以組織政府部門(mén)，建筑企業(yè)等參考我國(guó)建筑行業(yè)的特點(diǎn)和已經(jīng)出臺(tái)的一些建筑的規(guī)范來(lái)進(jìn)行編寫(xiě)。將編寫(xiě)好的建筑業(yè)BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指南發(fā)放到建筑單位，可以根據(jù)實(shí)際的建筑項(xiàng)目特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行BIM技術(shù)的改動(dòng)。有了建筑業(yè)BIM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和指南之后，就可以更加明確的撰寫(xiě)建筑業(yè)BIM技術(shù)合同文本。由于建筑業(yè)BIM技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展還較為緩慢，目前關(guān)于中國(guó)建筑業(yè)BIM技術(shù)合同文本還沒(méi)有成形。加之傳統(tǒng)的建筑業(yè)工作模式與BIM技術(shù)有著很多不相同的地方，各個(gè)參與單位應(yīng)該負(fù)責(zé)的內(nèi)容和需要負(fù)擔(dān)的責(zé)任也有很大的差別，所以建筑業(yè)BIM技術(shù)合同文本的編制是迫在眉睫的事情。只有將建筑業(yè)BIM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和指南出臺(tái)，進(jìn)而編寫(xiě)出標(biāo)準(zhǔn)的建筑業(yè)BIM技術(shù)合同文本，才能使得建筑業(yè)BIM技術(shù)在中國(guó)生根發(fā)芽，更好的為我國(guó)的建筑事業(yè)服務(wù)。

3.3 加大建筑業(yè)BIM的研究投資，引入新技術(shù)和專(zhuān)家

建筑業(yè)BIM技術(shù)對(duì)工作模式和工作內(nèi)容以及參與工作的各個(gè)單位的責(zé)任和義務(wù)都有很大的改變，這就使得傳統(tǒng)一些出力少，利益多的單位不滿(mǎn)意新的BIM技術(shù)，給建筑業(yè)BIM技術(shù)的應(yīng)用造成了很大的阻礙。但是，隨著新技術(shù)的發(fā)展以及BIM技術(shù)在建筑業(yè)中應(yīng)用所取得的成就，越來(lái)越多的建筑單位已經(jīng)開(kāi)始接受這種新技術(shù)，并且開(kāi)始將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工程中。如此一來(lái)，越來(lái)越多的專(zhuān)家和技術(shù)人員的需求就會(huì)大大增加，出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。因此，在建筑業(yè)中，必然要增加人才方面的投資以吸引人才從事BIM技術(shù)的職業(yè)。此外，不僅需要增加人才的投資，在技術(shù)方面的投資也應(yīng)加大投入。中國(guó)的建筑數(shù)量在世界各國(guó)的數(shù)量中是首屈一指的，如此開(kāi)闊的市場(chǎng)正是適合建筑業(yè)BIM技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)需要努力的就是通過(guò)與歐美國(guó)家等的交流與合作，加大投資，注重專(zhuān)家和技術(shù)人員的培養(yǎng)，相信建筑業(yè)BIM技術(shù)會(huì)更快更好的發(fā)揮其自身的優(yōu)越性。

3.4 增強(qiáng)BIM的研究，建立基于建筑業(yè)BIM技術(shù)的施工流程

我國(guó)雖然已經(jīng)對(duì)建筑業(yè)BIM技術(shù)進(jìn)行了研究，但是基于BIM技術(shù)的施工操作流程并沒(méi)有形成。在一些使用BIM技術(shù)的建筑項(xiàng)目中，由于沒(méi)有BIM技術(shù)的施工流程，一些工作的先后順序較為混亂，并沒(méi)有完全發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)越性。因此，政府部門(mén)和有關(guān)技術(shù)人員需要在結(jié)合國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)建筑業(yè)的實(shí)際情況特點(diǎn)制定適用于我國(guó)基本國(guó)情的施工操作流程。此外，關(guān)于BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)交互性方面，我國(guó)也要開(kāi)發(fā)通用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，以滿(mǎn)足實(shí)際建筑工程的需要?？傊?，在建筑業(yè)BIM技術(shù)的發(fā)展方面，不是僅僅一個(gè)單位的努力就可以做到的，要政府部門(mén)、建筑企業(yè)、教育開(kāi)發(fā)等各個(gè)單位相互努力，共同協(xié)作才能讓建筑業(yè)BIM技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM是推動(dòng)現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展的新生力量，能夠有效的減少建筑資源浪費(fèi)、提高建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率，但是BIM在國(guó)外應(yīng)用較為普遍，在中國(guó)應(yīng)用較少，因此國(guó)內(nèi)有必要加快BIM技術(shù)產(chǎn)品的研究腳步。要想實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)BIM技術(shù)的應(yīng)用與推廣，必須從建筑行業(yè)的各個(gè)參與主體入手，加強(qiáng)政府部門(mén)、設(shè)計(jì)單位、施工單位等各個(gè)部門(mén)的協(xié)調(diào)工作。從技術(shù)層面提供科研經(jīng)費(fèi)支持，從操作層面提供BIM技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)，從法律法規(guī)層面加快BIM行業(yè)規(guī)范的建立。

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