企业级BIM的规划与落地初探

冯建德，刘彦力

（1.浙江省省直同人集团，浙江 杭州 310030；2.浙江省省直建筑设计院，浙江 杭州 310030）

企业级BIM的规划与落地初探

冯建德1，2，刘彦力2

（1.浙江省省直同人集团，浙江 杭州 310030；2.浙江省省直建筑设计院，浙江 杭州 310030）

BIM作为贯穿设施全生命周期的设施信息建立、储备与工程管理的智能化技术方法，给建筑业的生产带来巨大的变革。在此从BIM的由来与发展着手，解析了BIM的定义与延伸概念，并阐述了其技术的应用及特点；以集团企业级BIM的发展实践为研究基础，着眼于企业级BIM定位、工程实践、总体规划与管理研究，通过工程项目的实践，总结BIM技术发展经验，完善团队建设，推广与建立集团BIM标准，宏观规划，逐点推进，探索企业级BIM的规划与落地模式。

BIM；工程生命全周期；企业级；宏观规划；项目实践；专业团队建设

2015年，住建部发出《关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》之后，相继多省市出台各项BIM应用指南或标准，这充分表明国家推动BIM应用的政策已由纲要层面向具体的意见转变，对企业来讲，这促使我们必须掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。

1 BIM的由来与发展

1.1 落后的生产力

2004年美国商务部和劳动统计局发布一项研究报告，建筑业同其他非农业相比，劳动生产率有所下降，生产力下降的重要因素是信息化和智能化技术方法没有有效应用在工程领域。2002年全球制造业每年花费在信息技术方面的金额大约为81亿美元，而建筑业的投入约为14亿美元，仅为制造业的17%［1］。

1.2 BIM技术的应用及特点

BIM技术是一项应用于设施（包括建筑物、构筑物及线性形态的基础设施，如道路隧道桥梁等）全生命周期的3D数字化技术，它以一个贯串其生命周期都通用的数据格式，创建、收集该设施所有相关的信息并建立起信息协调的信息化模型作为项目决策的基础和共享信息的资源［2］。

据美国斯坦福大学设施集成工程中心研究表明，BIM技术的应用可以消除多达40%的预算外更改；造价估算精确度在3%范围内；最多可减少80%耗费在造价估算上的时间；通过冲突检测可节省多达10%的合同价格；项目工期缩短7%［3］。同样，据美国Autodesk公司统计结果表明，BIM可以改善项目产出和团队合作79%，3D可视化更便于沟通，提高企业竞争力66%，减少50%～70%的信息要求，缩短5%～10%的施工周期，减少20%～25%的各专业协同时间。

这几年，在我们国内应用BIM技术的项目也产生了可观的经济效益，如上海中心建设项目，由于应用BIM，大大减少了施工返工造成的浪费；天津117大厦，运用BIM技术实现了成本节约、管理提升、标准建设；国家电网上海容灾中心的建设过程中，由于引进BIM技术，在施工图过程中发现并消除了碰撞错误，避免因设备、管线拆改造成的损失，同时避免了工程管理费用的增加。

BIM在建筑工程领域的应用可显著提高生产力，并带来可观的经济效益， BIM技术同时又具有以下两大特点：

1）操作的可视化及协调性

BIM的操作都是在基于同一个平台下且可视化的环境下完成，可以实时且关联地进行前期策划、设计分析、施工管理、运营维护等一系列的工作。

2）信息的完整化及互通性

BIM是设施的功能造型和物理参数的数字化表达，包含设施的所有信息。各阶段的信息只需要一次性建设，均以数字化形式保存在数据库中，就可以在全生命周期中实现信息的共享与交换。

总之，BIM（建筑信息模型）是一种工作方式的变革，正是BIM技术大大改变了传统建筑业的生产模式，较好地解决了设施全生命周期中多工种、多阶段的信息共享问题，使整个工程的成本大大降低，质量和效率显著提高。但是BIM不是万能的，因为它还缺乏统一的国家BIM信息标准、BIM软件存在局限、信息库不够完善，等等，因此BIM稳步健康的发展，仍需要政府的引导支持以及全行业的业务积累和信息互通等。

2 行业及企业的背景分析

2.1 政府的引导推动BIM的应用

我国的建筑工程领域在这些年飞速发展，国家及地方政府高度重视BIM的推进工作，推出了一系列的指导意见或应用标准：

1）2015年6月，住建部发出《关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》，要求到2020年年底，建筑行业甲级勘察、设计单位，以及特级、一级房屋建筑工程施工企业，应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用；

2）2015年12月，上海市《建筑信息模型应用标准》通过技术审查，由华东建筑设计研究院组编；

3）2015年12月，河北省《建筑信息模型应用统一标准》通过审查，由河北建工集团设计院组编；

4）2016年1月，湖南省发布了建筑信息模型应用工作的指导意见；

5）2016年2月，国家标准《建筑工程施工信息模型应用标准》征求意见稿出台；

6）2016年5月，浙江省发布《浙江省建筑工程信息模型技术应用导则》；

7）浙江省内已经开展BIM专项技术服务招投标、首届BIM应用大赛、2016钱江杯及西湖杯等（优秀勘察设计）奖首次增设BIM应用项目评奖；

……

这些都表明国家推动BIM应用的政策已由纲要层面向具体的意见转变，工程类企业BIM的发展势在必行。

2.2 企业的发展离不开BIM

同人集团自2011年挂牌成立至今，以设计为中心，已形成了集房产开发、建筑规划设计、工程代建、建筑工程装饰装修设计与施工、市政园林设计与施工、工程监理、物业管理、节能环保、文化体育、酒店经营、医疗服务、物资贸易、农业开发、木业生产等业务板块的上下游产业链，并且还成为浙江省首批获得工程总承包资质的企业。产业链体系庞大，管理复杂。如何能更好地保持并且提升我们企业的业务和管理？管理学科的发展和研究表明，信息技术改变组织特点以至于从总体上改变一个组织是通过实现信息效率和信息协同的能力来实现［4］。所以企业开展BIM的信息建设与管理尤为必要。企业级BIM规划既不能好高骛远，不切实际，避免一次性投入太大，而产生不了相应的经济效益；又要充分意识到BIM技术发展的迅速，不能裹足不前，失去占领市场先机，使得之前所投入、取得的成绩付之东流。所以企业级BIM应该是宏观规划，逐点推进，不等不急。

3 企业级BIM规划的定位与建设

要全面推进企业级BIM的工作是一个复杂且长期的过程，其中会涉及到理论研究、标准建立、工具研发、人员培养、工程应用及推广，等等，会影响到工程领域所有参与者，所以这个过程是一个目标明确但路线却会适时调整的过程［5］。

3.1 规划理念

企业级BIM的规划与建设方法主要有两种：一种是自上而下的，顾名思义就是从企业整体的层面出发，建立企业宏观层面的BIM组织机构，通过试点项目的BIM应用效果验证企业整体规划的准确性，不断完善，并在此基础上向企业所有项目推广。另外一种则是自下而上的方式，企业并没有BIM应用规划，而是在项目的进展中为了满足要求而开展的BIM实践活动。这种模式是企业积累了一定量的BIM实践经验后开展的，其特点是由分散的项目到企业逐步扩散［2］。而BIM的规划与落地是一个复杂的工程，笔者作为企业的首要管理者携总师办在对BIM技术作了充分的认识和了解之后，觉得应采取两种结合的方式，宏观把控，重点实验，积极推广，强化吸收。

3.2 团队建设与项目实践

集团于2015年成立集团专职BIM工作室，由集团总工程师直接负责管理，可以调配企业的资源，分别从设计院调配了建筑、结构、机电各专业的精干力量，再加上工程部与人力部，共同组建了企业的BIM团队。在团队搭建好的前期，我们还委托了专业的BIM咨询机构，对我们的团队进行了评估和培训，使得我们的团队成员能在较短的时间内学习到较扎实的BIM技术，从而迅速地投入到重点项目的BIM应用工作中。在项目的选择上我们也特意挑选具有代表性同时也具有挑战性的实际工程。

1）工程实例一：某项目地下室工程

地下室汽车库主体2层，局部设置夹层自行车库，总建筑面积33 654 m2。由于各专业管线种类繁多、走向复杂，加之框架结构与无梁楼盖的混合结构形式，给地下室的管线综合与空间设计上带来了困难和挑战。

BIM主要应用于管线碰撞检测及优化：

通过碰撞检测发现碰撞点两千多处，可以减免施工联系单十余条内容（其中包括车库净高不足等问题），并且通过后续的优化设计调整，又较先前的CAD二维设计优化多出近300 mm的地下使用空间。该工程地下室管线综合模型见图1。

图1 地下室的管线综合模型

2）工程实例二：某大学图书馆项目

图书馆共5层，东侧附带有一个报告厅，报告厅高2层，图书馆包含有阅览室、自修室、书库、办公室等功能用房，报告厅含大中小型报告厅。图书馆总建筑面积19 470 m2，报告厅面积3 412 m2。图书馆因其处在整个校区的主轴线上，是校园内的标志性建筑，而且该建筑立面造型独特、空间变化丰富、综合管线复杂。业主单位希望我们在保证美观的造型空间的前提下，节约成本，缩短工期，因此我们选择了将BIM技术应用到该项目中，保证设计的高效准确。图书馆模型见图2。

图2 图书馆模型

通过对该图书馆项目BIM的应用，我们总结了以下三点应用的心得体会：

1）可视化技术在建筑方案中的作用巨大

该图书馆立面造型中不规则的折面比较多，原本的二维设计图纸很难精确定位，基于BIM的三维辅助设计技术，我们直接在三维模型中对图书馆进行建模修正，让业主直接看到设计方案的效果，更加形象、直观、准确，并通过漫游技术，对该馆室内外空间造型进行观赏，更利于多折面体量及内部大中庭空间的推敲及展示。而且基于BIM可视化特点，又让施工人员更准确地理解该馆建筑方案设计中二维图纸所不能理解的一些细部构造，指导施工，保证了该建筑方案的平稳落地。

2）协同化工作方式大大提高了工作效率

为了能在较短的时间内完成该图书馆项目的BIM应用，提高工作效率，我们利用了BIM技术中协同操作功能，在一个协同设计的平台，工作室各技术人员根据自己的专业分工不同设置自身的工作集，已经做到了分层分专业分个人，在同一时间进行BIM应用设计建模，我们只需要将自己设计的内容定期传入中央数据库，工作室所有人即可在相应平面、三维视图中查看。这样既减少了我们内部互提资料的时间，又保证了专业信息的准确。

3）精细化设计可以促进建筑工程领域品质的提升

该项目的图书阅览等大空间区域采用了全空气系统，而办公室小空间采用了空气-水系统的空调形式，且与排烟系统、消防喷淋系统及电缆桥架等，形成了复杂的机电管线网络。管线相互交叉问题若不能从设计源头得到解决，则会给施工现场带来碰撞、返工、拖延进度、增加成本，甚至影响功能使用等。我们利用BIM精细化设计对机电工程各专业管线位置综合布置，与主体结构的模型进行整合，通过核模，解决模型中硬碰撞及软碰撞，保证了设计图纸质量，为业主单位减少了返工、节约了成本、缩短了工期，提高了空间的舒适度和建筑工程的品质。

3.3 企业级BIM推广与标准建立并进

本集团BIM团队在进行实验总结经验的同时，也在积极地组织企业的全体员工开展BIM应用推广培训， BIM工作室精心策划、提前准备，组织本集团各部门的设计和工作人员进行BIM的知识与技能的轮训（图3），在软件上机操作的过程中，遇到困难，都会及时去解决问题。这种理论与实践相结合的教学方式，有效地提高了培训的效果。通过这样的推广培训可以促进企业BIM技术的有效吸收和应用，为企业转型升级提供重要的人力技术与管理的支撑。

图3 集团内员工培训

图4 企业BIM标准

同时，企业推广BIM的应用着眼于其全生命周期的价值，因此团队在积累了一定的项目经验后，结合集团的设计业务情况，正在起草企业级BIM建模、出图标准（图4），为设计的可出图性、施工的可算量性及运维信息的可管理方面提供基础，保障信息的互通。

4 结 语

虽然BIM的应用价值已经越来越被认知和重视，但很多企业在推进BIM的同时也会遇到困难与困惑，需要根据自身的企业现状，编制有针对性的企业级BIM规划。合理规划加上行之有效的实施，可以提高企业的团队协同水平，提高劳动生产率，提升信息化管理程度和规范管理，从而大大提高企业的核心竞争力。现今，欧美一些发达国家特定的项目已经在强制应用BIM技术，BIM技术作为一个外来产物，在我国如此庞大的建筑工程领域必会得到长足的发展，并且逐渐占领主导地位，一个能熟练掌握并应用BIM技术的企业也将实现经济和社会效益双盈利。

企业级BIM的规划与建设是一个漫长的过程，涉及的时间跨度会比较大，集团分步骤有计划的进行，同时也要结合市场环境等因素的变化，实时地调整战略。总承包EPC项目会给BIM的应用价值带来全面提升，本集团也正在酝酿着将BIM技术应用到EPC项目的全过程设计、施工与管理当中去，这将保证企业级BIM规划的平稳落地，提高工程质量，创造更多效益。

［1］ Anne Lu. Worldwide IT Spending by Vertical Market 2002 Forecast and Analysis，2001-2006［R］.IDC，2002.

［2］ 李建成.王广斌.BIM应用导论［M］.上海：同济大学出版社，2015.

［3］ Gao J，Fischer M. Frameworka & Cace Studies Comparing Implementations & Impacts of 3D/4D Modeling Across Projects ［R］. CIFE Technical Report TR172，STANFORD UNIVERSITY，2008.

［4］ 史小坤.信息技术与组织的效率、协同和创新［J］.科技进步与对策， 2003（20）：54-56.

［5］ 何关培.如何让BIM成为生产力［M］.北京.中国建筑工业出版社.2015.

First Exploration on the Programming and Actualization for Enterprise-Level BIM

FENG Jiande1，2， LIU Yanli2

TU17

B

1008-3707（2016）08-0060-04

2016-06-17

冯建德（1958—），男，浙江杭州人，高级经济师，从事企业管理工作。