基于国内应用案例的BIM技术分析与建议

宗 亮 刘延志

江西应用技术职业学院土木工程系（34100 0）

0 引言

建筑信息模型 (Building Information Modeling，BIM)作为一种全新的理念和技术，正受到国内外学者和业界的普遍关注。BIM思想源于20世纪70年代，最早是由美国乔治亚技术学院建筑与计算机专业的查克·伊斯曼(Chuck Eastman)博士提出的。关于BIM的定义,目前相对完整的是美国国家BIM标准(National Building Information Modeling Standard，NBIMS)给出的:“BIM是设施物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自职责的协同工作”[1]。BIM技术对国内外的建筑领域来说，是一种“革命性”技术，是建筑业信息化发展的基础。

BIM技术在我国的应用起步较晚，我国工程建设行业从2003年开始引进BIM技术，目前的应用以设计公司为主，正在逐步推广和深入到建筑行业各个领域。在信息化技术飞速发展的今天，建筑业的低效率与混乱管理显得很不协调，因此国家住房和城乡建设部在 《十二五建筑业信息化发展纲要》中提出，“十二五”期间将基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用。

无疑，BIM将成为未来建筑业发展的主流技术。现阶段，深入分析BIM技术在我国的应用现状及发展动态，从现状中发现应用存在的问题，有针对性地提出解决措施,对尽快让BIM技术在我国建筑业更广泛、更深入的应用具有重要的现实意义。

1 国内BIM技术应用案例

随着BIM技术在国内逐渐被认可与应用，特别是近年来在国内工程建造行业高速发展的背景下，BIM技术已经在国内一些大型工程项目中得到积极应用，涌现出很多成功案例。表1列出了近年来BIM技术在国内应用的典型案例，其中注明了各个案例中BIM技术的主要推动方和BIM的应用阶段以及应用效果。

2 国内BIM技术应用现状分析

深入分析表1的BIM技术应用典型案例，可以从以下三个方面来进行。

2.1 从BIM技术应用的主要推动方来分析

工程建设行业有业主、设计单位、施工单位、供应商、政府等多个参与方，根据王广斌等(2009)在“建设项目施工前各阶段BIM应用方受益情况研究”中的结论，在建筑信息模型施工前各阶段的应用过程中，业主、设计方、承包商、政府、材料供应商等都是受益者，其中业主和设计方在产品、过程及组织三个方面都是收益项和受益频数最多的参与方，受益程度要高于其他参与方[2]。因此，在BIM技术的应用实践中，出现了业主驱动的BIM应用、设计单位驱动的BIM应用和施工单位驱动的BIM应用三种模式[3]。从表1的诸多案例可以看出，主要推动方为设计院的有5例(占42%)，主要推动方为施工单位的有4例(占33%)，主要推动方为业主的有3例(占 2 5%)，如图 1 所示。

图1 BIM技术应用的主要推动方

表I国内BIM技术应用典型案例

由图1可知，设计单位主动实施BIM技术的比例最高，施工单位次之，业主主动要求的比例最低。这与项目各参与方在BIM技术应用过程中的受益程度不太相符，业主在BIM技术的推动过程中不太积极，这可能与业主所掌握的BIM技术知识有限相关，是信息不对称导致的。

2.2 从BIM技术覆盖的项目建设阶段来分析

一个建筑(或设施)从筹建到交付使用再到报废需要经历决策、设计、招投标、施工、运营等若干个阶段,根据BIM技术的强大功能,BIM技术可以为建筑(或设施)从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据,也就是说，BIM技术从理论上是可以覆盖建筑(或设施)的全寿命周期的。但是实际上并非如此。从表1可以看出，BIM使用阶段为全过程的有1例(即将使用)，贯通施工阶段和运营阶段的有1例，贯通设计阶段和施工阶段的有1例，仅在施工阶段使用的有4例，仅在设计阶段使用的有5例。可以说，目前BIM的使用还是以设计阶段的可视化设计、设计效果的表现为主，或以施工阶段的碰撞检查、模拟施工为主，且以单阶段使用为主(占75%)，很少有两个阶段协同使用的案例，全过程应用的案例目前还只停留在计划阶段，具体效果如何还有待考察。这种以单阶段使用为主的现象造成了BIM模型的创建效率损失,提高了BIM技术的应用成本,且无法充分发挥项目各参与方的协同作用。

2.3 从BIM技术应用的工程项目特点来分析

建筑按用途可以分为工业建筑和民用建筑两大类,民用建筑又可以分为居住建筑和公共建筑，公共建筑包括行政办公建筑、文教建筑、托教建筑、科研建筑、医疗建筑、商业建筑、观览建筑、体育建筑、旅馆建筑、交通建筑、通讯广播建筑、园林建筑、纪念性建筑等等。从表1可以看出，BIM技术的应用主要集中在商业建筑(5例)、居住建筑(3例)、交通建筑(2例)、文教建筑(1例)、体育建筑(1例)，且应用项目大多具有结构复杂、造型独特、规模大、高度高、设计难以表现、施工难度大的特点。这说明国内的BIM技术应用覆盖面较窄，亟需在各类建筑项目中大力推广。

3 我国BIM技术推广应用的具体措施建议

BIM技术作为一种全新的技术管理手段，被称为建筑业的信息革命，在优化设计、优化建设过程和优化管理等方面可大大提高工作效率[4]。随着BIM技术在多个项目中的成功应用，BIM的理念和技术已经被建筑业界各方广泛认可，但是在国内的应用仍然存在应用范围窄、业主不积极、单阶段使用为主的问题。为推动BIM技术在我国建筑业中更广泛更深入的应用，现提出如下建议。

3.1 政府应加大BIM宣传力度，让建筑业界各方对BIM充分了解

BIM技术在我国建筑业的应用还处在初期阶段，多数从业人员还缺乏对BIM的了解，对BIM的具体应用更无从谈起。清华大学BIM课题组近年在中国BIM标准制定上取得了重大进展，出版了《中国建筑信息模型标准框架研究》(CBIMS)和《设计企业BIM标准实施指南》，这些研究成果为BIM的具体应用提供了科学的指导。政府应该加大对BIM研究成果的宣传和推广。同时，积极开展国内BIM应用成功案例的经验交流，用BIM成功应用带来的高效率和高效益，充分调动建筑业界各方尤其是受益最大的业主方的积极性。

3.2 设计合理的BIM成本和利益分配制度。促进BIM的多阶段协同使用

目前，国内的BIM技术主要在设计阶段或施工阶段单阶段使用，BIM应用仅限于满足应用方自身的利益，无法实现BIM模型和数据的共享，无法实现BIM在项目全寿命周期的充分应用,究其原因,主要是没有合理的BIM成本和利益分配制度，BIM应用方没有协同共享的动力，造成BIM应用在项目建设各阶段的割裂。

在项目建设的不同阶段，BIM技术发挥着不同的作用,项目建设各参与方的受益程度也就不同。为平衡各方的利益关系，BIM系统建模和维护等费用，应从项目全寿命周期的角度来分析，按业主、设计单位、材料设备供应商、施工单位、物业管理单位等各参与方应用BIM系统的受益程度大小，设计合理的成本和利益分配制度。只有这样才能激励各方切实有效地将BIM技术应用于各阶段,实现BIM的多阶段协同使用，从而产生最大的经济效益。

3.3 BIM应用可从政府工程开始，形成榜样效应，逐步带动社会各类工程应用

政府工程是政府投资兴建的市政工程或者公共建筑工程。建筑业的一些改革如工程招投标、工程量清单计价等，都是由政府工程开始试行并逐步推广的。BIM技术的推广应用，也可以从政府容易掌控的政府工程开始，再逐步在社会各类工程中进行推广。目前，深圳市建筑工务署已与美国Autodesk(欧特克)公司建立战略合作关系，创新开展BIM在政府工程管理中的应用，在若干个政府工程中进行BIM应用试点，深化政府工程集中管理的专业优势。

4 结语

BIM技术是建筑业未来信息管理的主力技术，我国的BIM技术应用尚处于起步阶段，相关标准刚刚制定，建筑业各参与方还在观望、学习和探索。为了全面深入推广应用BIM技术，政府应该加大BIM宣传力度，充分调动项目各参与方的积极性。并将政府工程作为试点,不断积累BIM应用成功经验,逐步向社会各类工程推广BIM技术。同时，应该设计合理的BIM成本与收益分配制度,为BIM在工程建设各阶段的协同应用提供可能。

[1]何清华,钱丽丽,段运峰BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报,2012(2):12-16.

[2]王广斌,张洋,姜阵剑.建设项目施工前各阶段BIM应用方受益情况研究[J].山东建筑大学学报,2009(5):438-442.

[3]李恒,郭红领,黄霆.BIM在建设项目中应用模式研究[J].工程管理学报,2010(5):525-552.

[4]何关培.BIM在建筑业的位置、评价体系及可能应用[J].土木建筑工程信息技术,2010(1):109-116.