BIM在中国面临的根本问题和解决方式探究

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  摘 要:BIM是数字技术在建筑业中的直接表达,引领全世界建筑信息化建设的快速发展,但BIM在中国的发展中还存在诸多障碍。笔者查阅、分析相关文献,结合实际,分析BIM在中国面临的根本问题,并提出相应解决方式。
  关键词:BIM;根本问题;解决方式
  1 前言
  建设项目规模大、参与方众多、建设工期较长,信息量很大。如何实现整个建设工程周期以及建筑物生命周期的全面信息管理,快速整合、处理与建设项目有关的各种信息,合理安排工期,有效控制成本,把因规划、设计不当造成的工期延误及工程损失提前消除,是整个建筑行业亟待解决的问题。BIM技术的出现及应用,为这些目标的实现成为可能。
  1.1 BIM的概念
  BIM(Building Information Modeling)是指基于先进的三维数字设计,集成建筑工程项目各种相关信息及解决方案,所构建的可视化数字建筑模型;是整个团队在建筑全生命周期内的工作对象,供不同参与方从不同角度反复使用,通过数字技术把整个建筑智能化、虚拟数字化,提升各方在各阶段的数据及工作效率的一致性,使“节省能源、降低污染、节约成本、提高效率”的本质目标在工程项目设计、施工、使用、维护、保修等各个阶段予以实现;是一个内容丰富、符合逻辑而又十分完整的建筑信息承载平台。
  1.2 BIM的发展现状
  BIM技术起源于美国。2003年美国推出3D-4D-BIM计划,随后陆续发布了一系列有关BIM的指南及应用标准,很多新建的公共建筑项目及由州政府投资的设计、施工项目均要求应用BIM技术。目前BIM已在欧美发达国家中普及。2010年,日本国土交通省宣布推行BIM技术,目前已在全国范围内实施。韩国也已制定有关BIM的应用标准。BIM在CAD完成了将图纸从手绘转变成计算机2D数据的第一次革命之后,为全球建筑工程业第二次革命打响了第一枪,实现了2D图纸到3D,4D设计和建造的转换。BIM正在建筑工程业这项事业中引领着一场史无前例的彻底变革。
  BIM在国外一些发达国家中的研究和应用均起步较早,在很多建设工程项目的规划、设计、施工、运维及管理等阶段得到了很好的应用。BIM在我国起步较晚,但目前BIM技术也正备受关注,逐步为我国建筑行业所认识、所接受。在以北京、上海、广州为代表的城市,专业的BIM技术咨询公司不断发展起来,使BIM技术被应用在建设项目生命周期的各个阶段。水立方、上海中心、珠海歌剧院等建筑都是BIM技术在我国建筑行业的应用中极具代表性的成功案例。建筑企业信息化是建筑行业的发展方向及发展趋势,为加强建筑信息化的建设,不断提高信息技术应用水平,我国住建部在2011年发文的《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》中指出,要高度重视信息化的推动作用,要全面提高行业信息化水平,在“十二五”期间,基本实现建筑行业信息系统的普及和应用,尤其是要致力于推行BIM技术在建筑工程中的普及和应用。
  就目前我国建筑行业信息化发展水平来看,BIM技术取得了一定发展,但其程度还远远不够,离国际先进水平还有很长一段路要走。究其原因,一是我国在BIM核心建模软件开发方面较为缺失,还有一些尚属空白;二是BIM用户群小,没能普及;三是BIM与我国建筑行业体制不能较好融合。总之,要实现BIM“本土化发展”,就要理清BIM在我国所面临的根本问题及其解决方法。
  2 BIM在中国面临的根本问题
  BIM自2004年进入我国建筑市场,个别示范工程较全面地应用了BIM技术,对我国建筑业产生了巨大影响,如上海中心大厦。经济全球化趋势愈演愈烈,我国建筑业面临巨大挑战和激烈竞争,二维和三维模型已不能完全适应质量要求越来越高、复杂性越来越大的工程项目,以及建筑的可持续性要求、严格的工期及造价控制要求,我国建筑业市场迫切需要引进BIM技术。而BIM在我国发展缓慢、艰难,跟国外先进水平之间还有很大差距。查阅、整理及分析相关参考文献,笔者以为BIM技术在我国面临如下根本问题。
  2.1 对BIM技术软件的开发不够成熟
  BIM技术软件在欧美及日韩等发达国家发展较为成熟,而我国在专业设计软件核心技术方面处于劣势地位,专业的BIM软件未能本土化,使BIM的应用受限。BIM进入我国已十余年,可它还不能较好适应我国设计规范的要求,不能很好实现软件数据的互通,我们对BIM技术软件的课题研究较少且不够深入。
  2.2 来自建筑行业的阻力
  我国BIM技术专家何关培说过:用BIM受益最大的是业主,贡献最大的是设计,动力最大的是施工。潘石屹也说过:对项目的全生命期而言,拥有BIM不仅可以节省成本,还能更好地开展运营管理,更快更高质地实现空间规划、应急管理、能源管理、资产管理等功能。
  (1)业主对BIM技术缺乏正确认识。业主是推动建筑行业不断进步的主要力量,也是应用BIM技术受益最大的一方。BIM技术在我国还未普及,且存在技术缺陷等问题,业主对BIM缺乏认识。到目前为止,也仅有一些高端业主仅为满足某些特定的建筑设计要求才不得不应用BIM技术。从BIM最大受益者对BIM的认识、了解和接受程度上来看,我国BIM技术的推广和发展艰难而缓慢。
  (2)设计方对BIM技术的应用较被动。BIM最先用在设计当中,设计是BIM应用的最直接环节。就目前现状来看,用BIM来完成的设计并不多,很多设计者处于观望状态。首先,現下设计为相对独立的环节,不同工种均有自己的一套系统,应用不同的设计软件;而BIM是不同工种之间的协同设计,要实现这一转变,完全用BIM的建筑语言来描述建筑信息,对设计者来说,本就是一件难事。其次,当下设计所应用的设计软件及设计方法很成熟,且能满足我国建筑行业规范和法律法规要求,要大力推行BIM技术,设计方就不得不投入大量的人力、物力、财力及时间精力去学习BIM理念、培训BIM应用方法、购买BIM相关软件等,应用BIM技术的积极性大打折扣。再次,我国现有关于BIM技术的建筑规划法律法规的体制并不成熟,BIM应用标准不够完善,导致设计者无法参照具体规范来实施自己的设计方案。最后,我国正处在BIM技术应用初级阶段,针对大部分设计任务重、时间紧的工程项目设计,随时可能会因为BIM技术应用的不成熟而延长设计周期,不能按时提交设计成果。综上种种因素,均会导致设计方不会主动应用BIM技术。   (3)施工企业对BIM技术应用的广度和深度有限。BIM应用贯穿建设项目全寿命周期,涉及的东西很多、面很广,对建筑施工企业来说,很难准确把握。曾有人对施工企业BIM技术的应用情况做过调研,很多企业认为只要应用了某个主流BIM应用软件就是应用了BIM技术,甚至很多企业认为只要建立了三维模型,就是应用了BIM技术。对BIM技术都没有一个正确认识,又怎能充分利用BIM技术的优势、获得BIM技术的好处呢?
  BIM技术在欧美日韩等发达国家较为普及,被用在建筑工程的规划、设计、施工、运维、项目管理等阶段,贯穿建设项目的全寿命周期。然而在我国,施工企业在工程建设中期能得以在设计方提供的BIM设计模型的基础上开展工作,实现起来难度很大。若是施工企业拿着设计方提供的设计图纸再建立相应BIM设计模型,又会耗费大量人力、物力、财力及时间,这又无法实现BIM技术节约能源、节约成本、缩短工期的本质目标。
  施工企业应用BIM技术主要也是学习国外,但效果不佳。一是目前我国对建筑工程采用BIM技术来指导施工的研究较少,应用情形模糊;二是现有BIM相关应用软件还不能很好适应我国建筑规范;三是现有国产BIM相关应用软件非常有限;四是我国施工企业对BIM技术的应用尚处在起步阶段,施工企业主动要求应用BIM技术的案例少之又少,BIM技術究竟能给建筑行业带来哪些效益(如节省多少成本、节约多少能源、缩短多长工期等)没能量化,无法给出定量的评价结果,很难调动施工企业的主动性;种种原因均使BIM技术应用的广度和深度受到很大限制。
  2.3 政府机构对BIM技术的政策不够充分、法律法规不够完善
  政府机构对BIM技术在建筑工程中应用的认识并不全面、相关政策不够充分,BIM技术的推行力度大打折扣。虽然政府机构对BIM技术的推广给予了一定的支持,专门的实施战略、法律法规却迟迟没能出台。很多城市的图纸审查机构仍要求建筑设计成果文件为二维图纸,这给BIM技术的推广和普及制造了很大障碍。
  3 解决方式
  3.1 科研院校积极参与理论研究,尽快解决BIM关键技术问题
  BIM的关键技术问题主要是其技术数据标准的确定,即如何保证项目数据的准确和完整,正确进行数据管理,构建相应的数据库。科研机构和各大高校应积极参与BIM技术本土化研究,改良现有BIM软件,使其更好的地适应我国建筑行业规范要求,加快BIM技术在建设项目各个阶段的应用和普及。
  3.2 将BIM的巨大潜能、优势和诱惑摆在业主眼前
  业主最需要对项目实现整体控制,自始至终将规划、设计、施工、运维、管理整合在一起。目前的设计方法及法律规范等均能满足绝大多数工程要求,最可能接受BIM的设计方缺少动力。施工方可不应用BIM,它不需要施工过程的高透明度,它不可能成为推广BIM的中坚力量。真正需要BIM的是业主,业主需要对项目规划、设计、预算、施工、监理、能源管理、物业管理等全周期进行把握,在设计阶段,就让施工总包方的专家参与设计模型可施工性分析,以此类推,在下一个总包进来之前就完成对该部分的可行性分析,这样可实现成本大幅度节约、工期得到控制、杜绝资源能源浪费、施工透明无蛀虫,业主有什么理由拒绝BIM这么多的优势、潜能?
  3.3 积极学习新技术,促使设计方观念转型
  推广BIM技术在建设项目中应用的重要力量来自设计方,因此首先要转变设计观念,开设BIM培训课程,强制再教育,加强设计者不断学习、提升的意识。国家应出台BIM技术相关运算法则、示范样本、法律规范,使设计人员在应用BIM设计时有章可循、有法可依。在国家战略布局中应强调BIM技术的重要性,有意识提高大众对BIM的关注和接受程度。对主动使用BIM的设计单位,给予优惠政策,提高设计方使用BIM技术的动力。业主在招标时可适当提价,促使设计单位接受BIM,或将应用BIM技术所产生的巨大经济效益给予设计方一定提成,以达到业主和设计方合作共赢的局面。
  3.4 技术上不断创新,提升施工方自身实力
  BIM应用面广、难度大。政府机构、行业协会制定的指导意见、使用指南、规范标准、法律法规等可帮助施工企业正确认识BIM。政府工程提倡应用BIM技术,既能给政府带来直接效益,又可促使施工企业主动或被动接受、应用、推广BIM;鼓励施工企业在BIM技术方面的创新,增强综合实力;鼓励设计方将BIM设计模型有偿或无偿地传递给施工方,做到一次建模、多次使用,这在一定程度上也能实现节约成本、合作共赢的目的。
  3.5 政府要积极推广、加强指导、身体力行
  在BIM技术应用和推广过程中政府扮演着不可或缺的角色。首先,政府应组织相关专家学者分专题研究,确定适合我国建筑行情的BIM技术应用框架。编制BIM技术相关规范,确定须建立BIM模型的情形及建立方法,确定各参与方对该模型的责任、义务及限制条件;界定BIM技术信息管理服务范围;确定业主对BIM技术信息管理的需求(软硬件、数据和安全标准等);制定BIM技术在建设项目各阶段的数据交付标准等。其次,政府应加强BIM技术的宣传和推广力度,制定符合国情的战略步骤和行动指南,协调研究、应用BIM技术的各方关系,明确其责任、义务。对应用BIM技术的建设项目示范工程进行定量分析,明确效益,突出优势,增强大家应用BIM的动力。政府应鼓励与国外建筑行业机构进行技术交流,精诚合作,第一时间把握BIM技术研究与应用的发展动向,推动BIM在我国的发展、推广、普及,节能减排,保护环境。
  4 结语
  BIM技术是全球建筑业发展的主流方向,但在我国起步较晚、发展较缓,与国外先进水平还有很大差距。为更好应用、推广和普及BIM技术,我们应从目前我国BIM发展现状出发,摸清存在的根本问题,从BIM技术中国化本身、业主方、设计方、施工方以及政府方面做出努力,解决问题,推进BIM技术的发展,加快我国建筑业的信息化建设。
  参考文献
  [1]陈花军.BIM在我国建筑行业的应用现状及发展对策研究[J].工程科技,2014,(12):278-279.
  (作者单位:大连恒基建设工程咨询有限公司)
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