宗 亮 劉延志
江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院土木工程系(34100 0)
建筑信息模型 (Building Information Modeling,BIM)作為一種全新的理念和技術(shù),正受到國內(nèi)外學(xué)者和業(yè)界的普遍關(guān)注。BIM思想源于20世紀(jì)70年代,最早是由美國喬治亞技術(shù)學(xué)院建筑與計(jì)算機(jī)專業(yè)的查克·伊斯曼(Chuck Eastman)博士提出的。關(guān)于BIM的定義,目前相對(duì)完整的是美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(National Building Information Modeling Standard,NBIMS)給出的:“BIM是設(shè)施物理和功能特性的數(shù)字表達(dá);BIM是一個(gè)共享的知識(shí)資源,是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息,為該設(shè)施從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程;在項(xiàng)目不同階段,不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映各自職責(zé)的協(xié)同工作”[1]。BIM技術(shù)對(duì)國內(nèi)外的建筑領(lǐng)域來說,是一種“革命性”技術(shù),是建筑業(yè)信息化發(fā)展的基礎(chǔ)。
BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用起步較晚,我國工程建設(shè)行業(yè)從2003年開始引進(jìn)BIM技術(shù),目前的應(yīng)用以設(shè)計(jì)公司為主,正在逐步推廣和深入到建筑行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。在信息化技術(shù)飛速發(fā)展的今天,建筑業(yè)的低效率與混亂管理顯得很不協(xié)調(diào),因此國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在 《十二五建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出,“十二五”期間將基本實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用,加快建筑信息模型(BIM)、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用。
無疑,BIM將成為未來建筑業(yè)發(fā)展的主流技術(shù)。現(xiàn)階段,深入分析BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài),從現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用存在的問題,有針對(duì)性地提出解決措施,對(duì)盡快讓BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)更廣泛、更深入的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
隨著BIM技術(shù)在國內(nèi)逐漸被認(rèn)可與應(yīng)用,特別是近年來在國內(nèi)工程建造行業(yè)高速發(fā)展的背景下,BIM技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)一些大型工程項(xiàng)目中得到積極應(yīng)用,涌現(xiàn)出很多成功案例。表1列出了近年來BIM技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用的典型案例,其中注明了各個(gè)案例中BIM技術(shù)的主要推動(dòng)方和BIM的應(yīng)用階段以及應(yīng)用效果。
深入分析表1的BIM技術(shù)應(yīng)用典型案例,可以從以下三個(gè)方面來進(jìn)行。
工程建設(shè)行業(yè)有業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位、供應(yīng)商、政府等多個(gè)參與方,根據(jù)王廣斌等(2009)在“建設(shè)項(xiàng)目施工前各階段BIM應(yīng)用方受益情況研究”中的結(jié)論,在建筑信息模型施工前各階段的應(yīng)用過程中,業(yè)主、設(shè)計(jì)方、承包商、政府、材料供應(yīng)商等都是受益者,其中業(yè)主和設(shè)計(jì)方在產(chǎn)品、過程及組織三個(gè)方面都是收益項(xiàng)和受益頻數(shù)最多的參與方,受益程度要高于其他參與方[2]。因此,在BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中,出現(xiàn)了業(yè)主驅(qū)動(dòng)的BIM應(yīng)用、設(shè)計(jì)單位驅(qū)動(dòng)的BIM應(yīng)用和施工單位驅(qū)動(dòng)的BIM應(yīng)用三種模式[3]。從表1的諸多案例可以看出,主要推動(dòng)方為設(shè)計(jì)院的有5例(占42%),主要推動(dòng)方為施工單位的有4例(占33%),主要推動(dòng)方為業(yè)主的有3例(占 2 5%),如圖 1 所示。
圖1 BIM技術(shù)應(yīng)用的主要推動(dòng)方
表I國內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用典型案例
由圖1可知,設(shè)計(jì)單位主動(dòng)實(shí)施BIM技術(shù)的比例最高,施工單位次之,業(yè)主主動(dòng)要求的比例最低。這與項(xiàng)目各參與方在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中的受益程度不太相符,業(yè)主在BIM技術(shù)的推動(dòng)過程中不太積極,這可能與業(yè)主所掌握的BIM技術(shù)知識(shí)有限相關(guān),是信息不對(duì)稱導(dǎo)致的。
一個(gè)建筑(或設(shè)施)從籌建到交付使用再到報(bào)廢需要經(jīng)歷決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、運(yùn)營等若干個(gè)階段,根據(jù)BIM技術(shù)的強(qiáng)大功能,BIM技術(shù)可以為建筑(或設(shè)施)從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù),也就是說,BIM技術(shù)從理論上是可以覆蓋建筑(或設(shè)施)的全壽命周期的。但是實(shí)際上并非如此。從表1可以看出,BIM使用階段為全過程的有1例(即將使用),貫通施工階段和運(yùn)營階段的有1例,貫通設(shè)計(jì)階段和施工階段的有1例,僅在施工階段使用的有4例,僅在設(shè)計(jì)階段使用的有5例??梢哉f,目前BIM的使用還是以設(shè)計(jì)階段的可視化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)效果的表現(xiàn)為主,或以施工階段的碰撞檢查、模擬施工為主,且以單階段使用為主(占75%),很少有兩個(gè)階段協(xié)同使用的案例,全過程應(yīng)用的案例目前還只停留在計(jì)劃階段,具體效果如何還有待考察。這種以單階段使用為主的現(xiàn)象造成了BIM模型的創(chuàng)建效率損失,提高了BIM技術(shù)的應(yīng)用成本,且無法充分發(fā)揮項(xiàng)目各參與方的協(xié)同作用。
建筑按用途可以分為工業(yè)建筑和民用建筑兩大類,民用建筑又可以分為居住建筑和公共建筑,公共建筑包括行政辦公建筑、文教建筑、托教建筑、科研建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑、觀覽建筑、體育建筑、旅館建筑、交通建筑、通訊廣播建筑、園林建筑、紀(jì)念性建筑等等。從表1可以看出,BIM技術(shù)的應(yīng)用主要集中在商業(yè)建筑(5例)、居住建筑(3例)、交通建筑(2例)、文教建筑(1例)、體育建筑(1例),且應(yīng)用項(xiàng)目大多具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造型獨(dú)特、規(guī)模大、高度高、設(shè)計(jì)難以表現(xiàn)、施工難度大的特點(diǎn)。這說明國內(nèi)的BIM技術(shù)應(yīng)用覆蓋面較窄,亟需在各類建筑項(xiàng)目中大力推廣。
BIM技術(shù)作為一種全新的技術(shù)管理手段,被稱為建筑業(yè)的信息革命,在優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化建設(shè)過程和優(yōu)化管理等方面可大大提高工作效率[4]。隨著BIM技術(shù)在多個(gè)項(xiàng)目中的成功應(yīng)用,BIM的理念和技術(shù)已經(jīng)被建筑業(yè)界各方廣泛認(rèn)可,但是在國內(nèi)的應(yīng)用仍然存在應(yīng)用范圍窄、業(yè)主不積極、單階段使用為主的問題。為推動(dòng)BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)中更廣泛更深入的應(yīng)用,現(xiàn)提出如下建議。
BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)的應(yīng)用還處在初期階段,多數(shù)從業(yè)人員還缺乏對(duì)BIM的了解,對(duì)BIM的具體應(yīng)用更無從談起。清華大學(xué)BIM課題組近年在中國BIM標(biāo)準(zhǔn)制定上取得了重大進(jìn)展,出版了《中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究》(CBIMS)和《設(shè)計(jì)企業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南》,這些研究成果為BIM的具體應(yīng)用提供了科學(xué)的指導(dǎo)。政府應(yīng)該加大對(duì)BIM研究成果的宣傳和推廣。同時(shí),積極開展國內(nèi)BIM應(yīng)用成功案例的經(jīng)驗(yàn)交流,用BIM成功應(yīng)用帶來的高效率和高效益,充分調(diào)動(dòng)建筑業(yè)界各方尤其是受益最大的業(yè)主方的積極性。
目前,國內(nèi)的BIM技術(shù)主要在設(shè)計(jì)階段或施工階段單階段使用,BIM應(yīng)用僅限于滿足應(yīng)用方自身的利益,無法實(shí)現(xiàn)BIM模型和數(shù)據(jù)的共享,無法實(shí)現(xiàn)BIM在項(xiàng)目全壽命周期的充分應(yīng)用,究其原因,主要是沒有合理的BIM成本和利益分配制度,BIM應(yīng)用方?jīng)]有協(xié)同共享的動(dòng)力,造成BIM應(yīng)用在項(xiàng)目建設(shè)各階段的割裂。
在項(xiàng)目建設(shè)的不同階段,BIM技術(shù)發(fā)揮著不同的作用,項(xiàng)目建設(shè)各參與方的受益程度也就不同。為平衡各方的利益關(guān)系,BIM系統(tǒng)建模和維護(hù)等費(fèi)用,應(yīng)從項(xiàng)目全壽命周期的角度來分析,按業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、材料設(shè)備供應(yīng)商、施工單位、物業(yè)管理單位等各參與方應(yīng)用BIM系統(tǒng)的受益程度大小,設(shè)計(jì)合理的成本和利益分配制度。只有這樣才能激勵(lì)各方切實(shí)有效地將BIM技術(shù)應(yīng)用于各階段,實(shí)現(xiàn)BIM的多階段協(xié)同使用,從而產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。
政府工程是政府投資興建的市政工程或者公共建筑工程。建筑業(yè)的一些改革如工程招投標(biāo)、工程量清單計(jì)價(jià)等,都是由政府工程開始試行并逐步推廣的。BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用,也可以從政府容易掌控的政府工程開始,再逐步在社會(huì)各類工程中進(jìn)行推廣。目前,深圳市建筑工務(wù)署已與美國Autodesk(歐特克)公司建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,創(chuàng)新開展BIM在政府工程管理中的應(yīng)用,在若干個(gè)政府工程中進(jìn)行BIM應(yīng)用試點(diǎn),深化政府工程集中管理的專業(yè)優(yōu)勢(shì)。
BIM技術(shù)是建筑業(yè)未來信息管理的主力技術(shù),我國的BIM技術(shù)應(yīng)用尚處于起步階段,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)剛剛制定,建筑業(yè)各參與方還在觀望、學(xué)習(xí)和探索。為了全面深入推廣應(yīng)用BIM技術(shù),政府應(yīng)該加大BIM宣傳力度,充分調(diào)動(dòng)項(xiàng)目各參與方的積極性。并將政府工程作為試點(diǎn),不斷積累BIM應(yīng)用成功經(jīng)驗(yàn),逐步向社會(huì)各類工程推廣BIM技術(shù)。同時(shí),應(yīng)該設(shè)計(jì)合理的BIM成本與收益分配制度,為BIM在工程建設(shè)各階段的協(xié)同應(yīng)用提供可能。
[1]何清華,錢麗麗,段運(yùn)峰BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報(bào),2012(2):12-16.
[2]王廣斌,張洋,姜陣劍.建設(shè)項(xiàng)目施工前各階段BIM應(yīng)用方受益情況研究[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2009(5):438-442.
[3]李恒,郭紅領(lǐng),黃霆.BIM在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用模式研究[J].工程管理學(xué)報(bào),2010(5):525-552.
[4]何關(guān)培.BIM在建筑業(yè)的位置、評(píng)價(jià)體系及可能應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù),2010(1):109-116.