设计阶段业主BIM知识库建设路径研究

刘红霞+陶玉凡+程家鑫+汪曲娇

摘  要：在市场变革下，各级政府、以及建筑行业内的各相关企业都认识到BIM的价值。处于项目管理核心地位的业主，将成为BIM技术应用的最大受益者，更应积极推广BIM技术。本文结合业主在BIM应用中的实际困难，建立项目设计阶段BIM知识库模型，旨在帮助业主拟清思路，尽快地准备好BIM应用所需的人才和知识，更好地使用BIM技术，实现项目的高效管理。

关键词：BIM技术;知识库;业主;设计阶段;项目管理

中图分类号：  TU241 文献标识码： A

BIM （Building Information Model建筑信息模型）技术以三维实体模型为基础，以建筑对象为核心，实现统一的、结构化的信息存储;并在虚拟的三维空间中，实现可视化的建筑设计。在此过程中，建立起建筑构件之间、模型与二维视图之间的关联关系，实现信息自动传递和关联变动，从而保证数据的准确统一。BIM技术可以很好地解决项目管理中存在的各种问题，为节省项目投资，赢取更大收益。

BIM理念早在20年前已经提出，但真正应用发生在最近的几年内。美国是较早启动建筑业信息化研究的国家，发展至今，BIM研究与应用都走在世界前列。随着全球化的进程，欧洲、日、韩、新加坡等国家在BIM技术的发展和应用方面也达到了一定水平。

1  业主BIM技术应用现状

2009年来，BIM在国内建筑行业协会、政府、软件厂商的大声呼吁下，也形成一股热潮。最近几年，业主对BIM的认知度也在不断提升，SOHO董事长潘石屹已将BIM作为SOHO未来三大核心竞争力之一;万达、龙湖等大型房产商也在积极探索应用BIM;上海中心、上海迪士尼等大型项目要求在全生命周期中使用BIM，BIM已经是企业参与项目的门槛;其他项目中也逐渐将BIM写入招标合同，或者将BIM作为技术标的重要亮点。

1.1 BIM技术给业主带来的改变

（1）业主是BIM技术的最大受益者

BIM技术是一项可以应用到建设项目所有参与方的综合技术，业主作为工程建设中的主导者，是所有工程建设参与单位的中心，有能力也有必要使所有参与单位都参与BIM系统中，并让其在工作过程中彼此协调、配合。作为项目的投资者和风险的最大承担者，业主必然会成为BIM的最大受益者。

（2）BIM技术将改变业主项目管理的工作方式

必须说明，BIM技术将会给行业带来巨大的变革，但是它不会改变业主在项目管理中的核心地位，反而会强化这一点。同时，业主项目管理的核心任务、员工岗位职责也不会发生变化。BIM技术将会改变员工的知识和技能构成，改变使用的软件工具、改变工作流程和方法，改变项目成果的交付形式、内容和质量。

1.2 业主BIM技术应用中的误区

（1）误区一：业主详细地规定设计方、施工方在BIM交付上的任务，忽略自身团队建设及BIM应用能力。

业主往往会在项目各阶段对设计方、施工方、咨询方提出BIM应用的各种技术上、内容上、质量上的要求。在网络时代，资源获取的便捷可以让业主很容易拼凑一份BIM应用的规划方案，也非常方便业主提出对其他各方的要求。但是随便拼凑而来的BIM应用规划方案并不能给业主带来好处。

（2）误区二：BIM投资巨大，风险大，观望再说

无论是BIM技术应用的前期成本（BIM系列软件及高配置的电脑硬件），还是BIM本身的技术要求，或是企业实施BIM技术所需要的相关人才的引进和培养，对建设企业来说在时间和资金上都是一笔不小的投资。

另外，由于应用BIM技术的不成熟性，当真正把BIM技术应用到实际建设项目中是具有一定的风险性（涉及到团队的配合、软件的协同等因素）的。一旦项目失败，企业投入的前期成本过高将严重影响到企业对BIM技术应用的信心。

（3）误区三：只是利用BIM建立一个三维模型，并未真正实现BIM精髓

现阶段，国内业主应用BIM的案例本身就不多，基本依赖于个别复杂项目和某业主的特殊要求，就算应用也只是停留在局部或浅层次上：要求设计师提供一个三维可视化的模型。但这只是BIM最基本功能。BIM技术的精髓是将项目的协调设计、精密性数据、绿化设计等各方面信息贯穿到项目的全寿命周期中，以便整个项目在全寿命周期中进行高效、便捷的集成管理。项目协同设计与否，对能否充分实现BIM的价值至关重要。

2 设计阶段业主BIM知识库的价值

建设项目的设计阶段是BIM应用的关键阶段，不仅对提高广义的设计质量有重大作用，也会为项目后续阶段提供BIM模型支持。在建筑项目设计阶段中实施BIM，建立BIM知识库的最终目的是要提高项目设计质量和效率。从而减少后续施工期间的洽商和返工，保障施工周期，节约项目资金。其在建筑设计阶段的价值主要体现在以下6个方面：

（1）保证概念设计阶段决策正确

在概念设计阶段，设计人员需对拟建项目的选址、方位、外形、结构形式、耗能与可持续发展问题、施工与运营概算等问题做出决策，BIM技术可以对各种不同的方案进行模拟与分析、且为集合更多的参与方投入该阶段提供平台，使做出的分析决策早期得到反馈，保证了决策的正确性与可操作性。

（2）更加快捷与准确地绘制3D模型

BIM软件可以直接在BIM平台上绘制3D模型，并且所需的任何平面视图都可以由该3D模型生成。模型精准直观，为业主、施工方、预制方、设备供应方等项目参与方的沟通协调提供了平台。

（3）多个系统的设计协作进行、提高设计质量

BIM整体参数模型可以对建设项目的各系统进行空间协调、消除碰撞冲突，大大减少了设计错误与漏洞。同时，结合运用与BIM建模具有相关性的分析软件，可以就拟建项目的结构合理性、空气流通性、光照、温度控制、隔音隔热、供水、废水处理等多个方面进行分析，并基于分析结果，可以不断完善BIM知识库。

（4）提高图纸的可施工性

BIM知识库可以通过提供3D平台加强设计与施工的交流，让有经验的施工管理人员参与到设计阶段早期植入可施工性理念，更深入地推广新的工程项目管理模式，如一体化项目管理模式IPD以解决可施工性的问题。

（5）为精确化预算提供便利

在设计阶段的任何时候，BIM技术都可以按照定额计价模式根据当前BIM模型的工程量给出工程的总概算;随着初步设计的深化，项目各个方面如建设规模、结构性质、设备类型等均会发生变动与修改，BIM知识库中的模型平台导出的工程概算可以在签订招投标合同之前给项目各参与方提供决策参考，也为最终的设计概算提供基础。

（6） 利于低能耗与可持续发展设计

在设计阶段初期，利用与BIM软件具有互用性的能耗分析软件就可以为设计注入低能耗与可持续发展的理念，这是传统的2D工具所不能实现的。除此之外，各类与BIM软件具有互用性的其他软件都在提高建设项目整体质量、效率上发挥了重要作用。

3 设计阶段业主BIM知识库的建立路径

3.1 建立BIM知识库方法

（1）从业内有代表性的开发商、设计方、BIM开发商专家入手，搜集和整合BIM方面相关知识，并结合业主在设计阶段的影响情况来建立BIM知识库。

（2）招聘有相应技能的人才，结合公司自身特点组建相应成员建立BIM知识库。

（3）择优选择一家专门建设此类知识库的公司聘请他们建立非机密性框架。

3.2 BIM知识模块分类

本知识库将BIM知识分为BIM软件操作学习、BIM核心功能应用、基于BIM平台各参与方的协调配合、BIM知识的数据管理等几大模块。

3.2.1 BIM软件操作学习模块

BIM技术涉及建模、能耗分析、目标控制类等多种软件，想要将这些软件灵活、熟练地进行协调、配合运用，需要相应的规范学习、培训。必须引进能熟练掌握BIM软件的高素质技术人才，才能将BIM技术真正应用到实际项目中去，这也是推广发展BIM技术的必要措施。所以建立一个BIM软件学习模块是非常有必要的。框架模式如下图1所示。

建立BIM软件学习框架只是架构BIM知识库的第一步，如按照此框架运作，发挥实质作用，还需要三点：一是将BIM理念贯穿项目管理始终;二是企业领导重视，从资金、管理上进行采取激励及调整措施;三是人才配备齐全，职能到位。

3.2.2 BIM知识库技术模块及协调管理模块

（1）BIM核心功能应用模块（技术模块）

BIM技术能广泛的引起业内学者及专家重视，并被预知为建筑业一大革命性成果，在国内较多大型综合项目上得到有效应用，其关键因素在于BIM技术突破之前软件所不具备的各大功能，如：三维模型建模、模型综合、多方协调运作、能耗分析、各目标的精准实时管控等。因此，在业主设计阶段BIM知识库的建立中，这部分将是重中之重，直接决定着整个知识库建立的质量和效益。框架模式如下图2所示。

（2）基于BIM平台各参与方的协调配合（协调管理模块）

业主在整个建设项目中处于中心位置，但是没有BIM技术的条件下，各参与方基本上只能单方联系，很难及时、有效的与其他多方建立联系，一旦项目出现问题或有疑虑不能在短时间内及时有效地与相关方取得联系并解决问题。这样就不可避免的出现进度耽搁、窝工等问题，严重影响进度，成本控制，加大管理任务。

以业主为中心在设计阶段建立BIM平台，实现平台共享、数据共享，一旦哪方出现问题都能及时通过BIM信息平台进行合理、高效的解决。另外，需要强调的是，这个平台也有助于各方之间合同的高效管理。模式如下图3所示。

3.2.3 BIM知识库数据管理模块

和所有其他知识库一样，BIM知识库也应该确定一个完善的数据管理方式。这样才能做到及时搜集、存储、分类、搜索、删除、更新相关数据，将知识库的作用效果发挥到最大化。模式如图4所示。

4 总结

国家政策强调：高度重视信息化对建筑业发展的推动作用，通过统筹规划、政策导向，进一步加

强建筑企业信息化建设，不断提高信息技术应用水平，促进建筑业技术进步和管理水平提升。BIM技术的应用是顺应时下政策之举。业主在建设工程项目中处于中心地位，是联系其他参与方的纽带，以业主在项目设计阶段为中心运用BIM将能使BIM技术在整个工程项目中发挥最大效益，创造最大价值。业主在设计阶段建立BIM知识库不仅有益于单个工程项目的有效管理，更能使整个建筑行业投资效益、管理质量发生质的改变。

参考文献：

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（本文审稿  柳立生）