產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級背景下BIM 技術(shù)應(yīng)用與推廣實施策略研究

董 巍，孫國帥、2，劉占坤

(1.遼寧工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，遼寧 錦州 121001；2.中大建設(shè)股份有限公司 工程管理中心，廣東 廣州 510280)

新時期傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的背景下，建筑行業(yè)內(nèi)各相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的最根本途徑是依靠科技進(jìn)步與管理創(chuàng)新，而最關(guān)鍵的是增強(qiáng)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。而BIM(Building Information Modeling)技術(shù)將項目管理的每一個環(huán)節(jié)都變得可控，將建筑業(yè)傳統(tǒng)的事中和事后管理，變?yōu)榫_的事前管理，實現(xiàn)管理創(chuàng)新，助力整個建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的BIM 技術(shù)，不僅能夠創(chuàng)建三維建筑模型，而且還能達(dá)到仿真模擬效果。這一技術(shù)應(yīng)用充分展現(xiàn)了信息技術(shù)的完備性與協(xié)調(diào)性等優(yōu)勢特點，同時也對建筑行業(yè)起到引領(lǐng)性作用。尤其是在全面提升企業(yè)核心競爭力與項目管理水平前提下，使之充分展開了打通建筑的全生命周期的應(yīng)用價值。

在基于對BIM 技術(shù)的全員推廣方面，2019 年4月份國家職業(yè)教育改革實施方案中提出“在職業(yè)院校，應(yīng)用型本科院校學(xué)歷證書+若干技能等級證書”制度試點，簡稱1+X。其中BIM 技術(shù)作為X 的首選技能，推進(jìn)資歷框架建設(shè)，探索實現(xiàn)學(xué)歷證書及技能證書的相互銜接，這充分的體現(xiàn)了國家對BIM技術(shù)的關(guān)注及推廣的迫切希望。

在經(jīng)歷了萌芽、產(chǎn)生與發(fā)展三個階段后，BIM技術(shù)在今天已經(jīng)得到了社會的廣泛認(rèn)同，尤其在建筑設(shè)計、工程咨詢等領(lǐng)域具有數(shù)字化、集成化的應(yīng)用優(yōu)勢。本文通過系統(tǒng)分析BIM 技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢和存在的問題，為其進(jìn)一步的應(yīng)用與推廣提出建議，拓展其基礎(chǔ)應(yīng)用環(huán)境并未建立更廣泛的信息交流提供有力支撐與完善服務(wù)。

一、簡述BIM 技術(shù)

(一)BIM 概念

BIM 是指建筑信息模型，它是依托于三維數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新興技術(shù)。這一模型可在設(shè)計和施工，以及管理的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中使用，是一種數(shù)字技術(shù)。在西方國家，BIM 的應(yīng)用已有一定歷史，它最早出現(xiàn)在美國，且廣泛使用在建筑領(lǐng)域中，并且形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)化。國際上對BIM 給出了定義，即為建立在開放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的物理與功能特性以及其相關(guān)項目生命周期信息的可計算與計算表示[1]。這也使決策制定獲得了更大了支持，從而使項目的價值得到最大化的體現(xiàn)。

現(xiàn)如今，中國的各行各業(yè)都在進(jìn)行積極的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，這使BIM 技術(shù)也在這一良好推動作用下取得了更多實踐應(yīng)用與成功經(jīng)驗，尤其是在一些繁復(fù)的工程項目當(dāng)中取得了顯著的應(yīng)用效果[2]。然而，就現(xiàn)階段的發(fā)展情況而言，我國的技術(shù)水平仍保持在較低水平，且缺乏一定的深度以及廣度，仍需要加大進(jìn)行更加廣泛而深入的探索，BIM 技術(shù)的應(yīng)用也仍然受到層層阻礙影響，亟待創(chuàng)新突破[3]。

(二) BIM 特性

BIM 技術(shù)具有如下四種特點：

1.可視化。借助計算機(jī)能夠使BIM 技術(shù)得到更好的展現(xiàn)，可以實現(xiàn)“所見即所得”。不用再通過繁復(fù)的頭腦想象。

2.可分析。在相同模型的基礎(chǔ)上，借助計算機(jī)可以在BIM 中提取其中的任何一層信息或是任何一種類型的信息，然后加以分析和計算；

3.可管理。對于模型和信息管理和維護(hù)而言，BIM 技術(shù)使用非常方便。通過BIM 技術(shù)將幾何模型信息和建筑的整個流程信息相互關(guān)聯(lián)。通過BIM技術(shù)，可以方便快速地查詢或瀏覽任意模型或者是相關(guān)信息。不僅如此，模型或是相關(guān)信息稍有變動，與之相關(guān)聯(lián)的信息也會隨之變動[4]。

4.可共享。BIM 技術(shù)的應(yīng)用，是依托在開放的架構(gòu)以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之上的，除了能夠使各項專業(yè)數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享和協(xié)同工作以外，還可以為建筑領(lǐng)域和應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互以及整個建筑關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)管理提供有力的支持 。

二、BIM 技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

(一) BIM 技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

BIM 技術(shù)是隨著信息技術(shù)的不斷提高而產(chǎn)生的一種新興技術(shù)，其核心競爭力就在于這項技術(shù)的信息整合能力非常得強(qiáng)大。在傳統(tǒng)的技術(shù)手段中信息是通過分散式的方式進(jìn)行傳遞的，參與項目的各方都必須要將信息相互交換才可以獲取自己所需的信息，也只有這樣才能把自己的信息成功傳遞出去[5]。然而，在BIM 技術(shù)應(yīng)用過程中，所有的參與者只需要將信息傳送至BIM 的信息數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，同時，也可以從信息數(shù)據(jù)庫當(dāng)中找到自己所需的信息。信息交換模型使整個信息的傳遞更加簡捷，同時也更加高效。尤其是針對工程中后期階段的施工問題，BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢更加明顯。不僅如此，還能夠?qū)λ械膮⑴c者進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，避免相互間的溝通障礙。另外，還能夠充分地降低運行維護(hù)成本以及維護(hù)管理成本。

(二)BIM 技術(shù)應(yīng)用存在的問題

1.BIM 應(yīng)用的大環(huán)境成熟度不夠。目前來看，我國的BIM 技術(shù)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)上和國外還有著不小的差距，而且也未嚴(yán)格定義法律責(zé)任。工程項目在推進(jìn)過程中所承受的風(fēng)險和其所有權(quán)，以及BIM 模型數(shù)據(jù)錯誤等問題都有可能造成巨大的損失，而由此引發(fā)的索賠以及糾紛問題也缺少有效的解決辦法，且項目參與方之間的責(zé)任界限模糊。上述這一系列問題，都需要在BIM 軟件的積極應(yīng)用與廣泛推廣過程當(dāng)中加以有效解決[6]。

2.BIM 技術(shù)應(yīng)用的深度不夠深入。就現(xiàn)階段而言，在BIM 應(yīng)用過程中主要的重點放在了駕駛員模型。在項目的建設(shè)及運營階段，BIM 技術(shù)并未發(fā)揮其效用，綜合應(yīng)用相對較少。其一，BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于集成化以及協(xié)作，但這些特有的優(yōu)勢并沒能得到有效的發(fā)揮。其二，因為資金的過多投入和技術(shù)水平的上部成熟，而且在技術(shù)上也尚存在一定缺陷，不僅如此，應(yīng)用模式也并不完善。BIM 綜合應(yīng)用模式能夠有效地縮短工期，而且還能提升工程的投資率，另外，也可以充分地節(jié)約成本[7]。其三，BIM 技術(shù)在建設(shè)項目中的應(yīng)用，并沒能與其管理系統(tǒng)實現(xiàn)有效的結(jié)合，致使BIM 無法發(fā)揮其真正的價值。完整的BIM 系統(tǒng)，能夠在建設(shè)項目的整個環(huán)節(jié)的各個階段實現(xiàn)數(shù)據(jù)和流程，以及資源的連接。還能夠使建設(shè)項目的參與者實現(xiàn)項目的一體化管理以及協(xié)同工作，同時，為其創(chuàng)建一個科學(xué)的決策環(huán)境[8]。

3.BIM 軟件信息集成與共享受阻。對于大型建筑項目而言，其整個建設(shè)過程極為復(fù)雜，而且需要多方聯(lián)合。因為BIM 數(shù)據(jù)只要在借助應(yīng)用平臺的集成和共享才能發(fā)揮作用。就現(xiàn)階段而言，BIM 數(shù)據(jù)在建設(shè)項目的各個階段之間并沒能建立一個有效的協(xié)作平臺，而且也缺少工具集成及數(shù)據(jù)共享。各軟件的數(shù)據(jù)交互接口難以兼容，各企業(yè)在在軟件開發(fā)過程中，忽視了信息關(guān)聯(lián)性的問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息的傳遞存在一定的困難[9]。另外，在信息的共享，需要依托在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表達(dá)以及傳遞標(biāo)準(zhǔn)上。BIM在這一層面上才剛剛起步，尚不成熟，國家以及地方的有關(guān)BIM 的標(biāo)準(zhǔn)始終停留在調(diào)研和制定的階段，相對來說還處于發(fā)展比較滯后狀態(tài)[10]。

三、BIM 技術(shù)的推廣與應(yīng)用建議

(一)加大宣傳力度，促進(jìn)BIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)實施

1.作為政府部門應(yīng)發(fā)揮其作用，大力宣傳BIM技術(shù)，使更多企業(yè)關(guān)注BIM 技術(shù)，并組織開展BIM技術(shù)高峰論壇或是交流會等各種活動，讓更多的企業(yè)和高校等參與進(jìn)來。與此同時，對應(yīng)用BIM 的建設(shè)項目適當(dāng)提供一些資金或是政策方面的扶持，設(shè)立獎勵機(jī)制，積極鼓勵企業(yè)更多地在建設(shè)項目中應(yīng)用BIM 技術(shù)。明確要求在政府的工程項目的實施中必須使用BIM 技術(shù)，通過此來讓企業(yè)意識到BIM技術(shù)的優(yōu)勢。

2.在建設(shè)項目的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，其中包括項目規(guī)劃和設(shè)計，以及施工和運營維護(hù)等等，現(xiàn)有的BIM 技術(shù)尚且未給出統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致建設(shè)項目的有關(guān)參與者無法享受到BIM 技術(shù)所帶來的優(yōu)勢，也就是高效率和節(jié)約成本等。故而，政府有關(guān)部門應(yīng)針對BIM 技術(shù)，積極督促行業(yè)協(xié)會制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，從而在建設(shè)項目整個過程中，都能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享。

(二)項目協(xié)同機(jī)制，深入推廣BIM 技術(shù)應(yīng)用

1.作為建設(shè)項目的參與者，應(yīng)該積極地參與到BIM 技術(shù)的應(yīng)用推廣當(dāng)中，要先從企業(yè)入手，將BIM 廣泛應(yīng)用，設(shè)立相應(yīng)的獎勵機(jī)制，引導(dǎo)企業(yè)從真正意義上認(rèn)識到BIM 技術(shù)的優(yōu)勢。相關(guān)建設(shè)單位應(yīng)對其技術(shù)人員加強(qiáng)BIM 技術(shù)方面的培訓(xùn)，同時，也可以從高校當(dāng)中招聘一些能夠熟練運用BIM 技術(shù)的高端技術(shù)人才，從而建立起一支熟練運用BIM技術(shù)的專業(yè)隊伍，從而提高建設(shè)項目的質(zhì)量，同時也使項目建設(shè)更加高效。

2.結(jié)合相關(guān)的研究分析發(fā)現(xiàn)，阻礙BIM 技術(shù)應(yīng)用推廣的原因有很多，而其中BIM 和CAD 造價等其他軟件缺少有效的技術(shù)端口是關(guān)鍵性的問題。從中可以看出，BIM 相關(guān)軟件開發(fā)企業(yè)必須要在軟件開發(fā)方面進(jìn)行完善和優(yōu)化，研發(fā)出BIM 和其他軟件的有效技術(shù)端口，從而使得BIM 技術(shù)的推廣更加順利。

(三)利用軟件開發(fā)，實現(xiàn)BIM 綜合應(yīng)用管理

1.BIM 應(yīng)用程序之間的交互性較差，針對這一問題相關(guān)企業(yè)在軟件開發(fā)過程中不能只考慮單一領(lǐng)域中軟件之間是否能夠兼容，這樣會阻礙BIM 技術(shù)在項目協(xié)同方面的優(yōu)化。除此之外，國內(nèi)相關(guān)軟件缺少相應(yīng)的核心技術(shù)，且國內(nèi)軟件和國外軟件標(biāo)準(zhǔn)之間存在不兼容的問題，導(dǎo)致了BIM 技術(shù)的普及在一定程度上受到了的阻礙。故而，在軟件開發(fā)過程中，必須要加強(qiáng)各類軟件之間的兼容性，使其能夠在不同的模型當(dāng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和共享。

2.對于BIM 而言，管理和實踐是非常值得重視的問題。必須對BIM 技術(shù)加以全方位的綜合管理，借助BIM 為項目的施工提供輔助和指導(dǎo)，使BIM 在整個項目階段都能得到綜合應(yīng)用。例如，數(shù)字城市涵蓋的內(nèi)容不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施信息，它還包含了城市自然資源和社會資源，以及人文和經(jīng)濟(jì)信息，數(shù)字接入和裝載給政府以及社會提供了廣泛的服務(wù)。

(四)BIM 專業(yè)性人才培養(yǎng)計劃

在建筑行業(yè)發(fā)展的今天，作為輸送人才的高校，需要進(jìn)行相關(guān)的專業(yè)課結(jié)構(gòu)調(diào)整，合理的優(yōu)化課程方案，將BIM 實際應(yīng)用課程作為重點學(xué)科，嘗試“教學(xué)+企業(yè)”校企合作模式，將課堂上所學(xué)應(yīng)用到實際的工作之中，培養(yǎng)出BIM 理論與BIM 實際操作相結(jié)合的復(fù)合型人才。

BIM 從標(biāo)準(zhǔn)到工具，再到應(yīng)用，發(fā)展至今經(jīng)過了十幾年的時間?，F(xiàn)在，BIM 的應(yīng)用已經(jīng)不能只是單純地看作是技術(shù)實施問題，它已經(jīng)關(guān)乎到了整個建筑行業(yè)的發(fā)展。故而，需要從管理學(xué)的角度對BIM 展開更加深層次的研究和分析，找到BIM 發(fā)展過程中存在的問題，并進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)。要大力宣傳BIM 技術(shù)，鼓勵建筑企業(yè)應(yīng)用BIM 技術(shù)，促進(jìn)BIM 技術(shù)在國內(nèi)得到普及，將BIM 技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮至極致，為整個建筑行業(yè)的發(fā)展提供動力。