BIM平台下建筑设计信息低效传递研究

苑东亮 薛美玲

（河南理工大学土木工程学院，河南 焦作 454000）

现阶段随着建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术的引进，建筑行业发展得越来越智能化，尤其在建筑信息共享方面得到了更高层次的提升。特别是BIM技术在建筑设计阶段的应用使建筑设计达到了较为成熟的阶段，但是在运用过程中发现设计阶段各专业间的信息传递效率低。国外学者Choi和Kim[1]提出了一种高效管理标准设计图纸信息和建筑文档信息的体系。Nepal[2]等指出从BIM模型中提取特定的施工信息仍然是具有挑战性的。国内学者陈家烨[3]针对超高层建筑自主开发了信息交互平台，以实现结构中信息稳定传递。吴双月[4]针对建筑领域编码形式不统一，不能有效地进行设计信息传递，研究出一套适合建筑部品信息的编码体系。何绍华[5]等从认知、技术、社会三方面进行信息损失分析，详细地分析了信息损失的原因、信息损失环节，应用理论与实践的方法探讨了信息损失的具体过程。于尧[6]从信源、编码、信道、译码、信宿等方面分析了信息传递低效的原因，提出重视信息共享理念。基于此，本文首先分析影响BIM平台下建筑设计信息低效传递的原因，然后有针对性地提出解决方案，以提高设计信息在BIM平台下的传递效率。

1.BIM平台下建筑信息低效传递的原因

BIM平台包含各类设计软件，即Revit、CAD、Bentiey等，建筑项目在进行设计构思时需将前期收集到的各方信息汇总于BIM平台，利用平台中的设计软件对收集到的信息进行编辑、共享与传递。而在进行设计信息共享与传递过程中发现，BIM平台的设计信息共享程度低且信息传递效率低。对于此现状，通过与专家学者交流，初步归纳出影响BIM平台下设计阶段信息传递效率的因素，主要包括以下几方面。

1.1 政府政策层面

政府是建筑市场发展的隐形推手，有关BIM建筑政策的出台都着实影响着建筑发展的方向。对于BIM新技术的引进，政府还处于模仿与摸索阶段，未能成功地解决当前中国化形式下BIM的发展问题。而BIM平台下设计信息传递低效的主要原因在于政府政策的盲从性，将国外BIM标准稍作修改后当作我国建筑行业BIM的发展规范，要求各建筑单位按照该文件进行实施，导致设计信息在传递过程中没有先例可寻，进而人员便依据自己的观念进行信息的传递，导致设计信息在传递过程中发生偏差以及丢失。2016年8月23日新出台的 《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》要求在“十三五”期间全面提高建筑业信息化水平，增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用，实现建筑业数字化、网络化、智能化飞速发展，初步建成一体化行业监管和服务平台。虽然新政策中明确提出加强建筑行业信息化发展，但是运用于建筑行业中的BIM实施细则标准仍然处于一片空白中，仍未得到解决。

2.2 前期信息收集层面

建筑项目前期收集的信息都要汇总到BIM平台，而这个前期信息收集的饱满程度直接影响了BIM平台下设计软件的工作效率。一般情况下，建筑设计分为三个步骤：前期调研、方案设计、施工图设计，BIM平台对于前期信息的收集也要从这三个方面进行考虑。前期调研主要考虑自然环境条件和人文环境条件。自然环境条件需要从项目所处的区域范围、建设项目的地形地貌、地质条件、气候条件、周边道路交通情况等进行信息的收集；人文环境需要从城市的性质、城市规模、城市的地方地貌特色等进行建筑设计信息的收集。方案设计需要从城市风貌特色、周边环境、建筑功能、建筑构成理念、结构形式、建筑技术、地方特色等方面进行相关信息的收集。施工图设计主要是依据前期的收集信息，对工程设备各构件尺寸、水暖电的安置进行精确尺寸的调整。由于在前两个阶段设计过程中需要考虑的设计信息牵涉甚广，导致前期收集到的信息不够完整，使得汇总于BIM平台下的信息存在缺失，BIM平台下的设计软件对缺失的信息进行智能化设计过程中不能高度辨识，这就造成施工图设计发生偏差。不断对设计图纸进行修改，造成项目时间成本的浪费。

1.3 BIM软件层面

BIM平台是处理各方信息的中心平台，平台下各软件处理信息的能力直接决定了信息传递效率。目前影响BIM软件下信息传递效率的因素集中体现在三个方面：第一，BIM平台开发不完善使得各专业、各程序信息不能相互兼容。BIM平台由众多的数据软件组成，存储在Revit、CAD、Bentley等软件中不同专业间的数据信息不能自动识别并利用，这归结于BIM平台开发不完善所致。第二，BIM构件库不完整。BIM软件最大的便利在于它强大的构件库满足不同构件规格尺寸的需求，但是在使用过程中发现，现阶段的BIM构件库还只是停留在开发状态，只有少量的构件尺寸可以套用，其他规格的构件尺寸需要人为的二次修改，手动编程的时间便是造成信息低效传递的因素。第三，软件出图不统一。正如第一条因素所说，影响BIM平台下传递信息效率的软件众多，它们不仅有着不同的识别标准，对于最终建筑设计出图也不相同。不同的软件有着不同的语言标准，绘制的设计图纸就不同，这就需要技术人员在识图过程中花费大量的时间对图纸进行校准，直接降低了信息的传递效率。

1.4 人员技术层面

BIM平台下软件对信息的处理离不开技术人员的操作，技术人员对项目的处理能力直接影响着设计信息传递的效率，尤其技术人员对项目的处理能力、对信息的接受理解能力、自身的业务综合能力。参与人员对项目的处理能力不同直接决定着设计信息的传递效率，而且项目的每个参与者对信息的理解接受能力不一样，对信息的敏感性不同，直接使工作人员在向后方传递信息时发生人为的解读，导致信息不能完整地向后传递。除此之外，技术人员的业务综合能力也是其中的主要因素。技术人员的综合素质直接影响着设计信息传递的快慢，这与技术人员的处事作风、技术能力、语言能力有着密不可分的关系。就是这些看似简单的因素，便是造成设计信息传递低效的人为因素。

2.规避设计信息低效传递的建议

2.1 完善法律法规

现阶段影响设计信息传递效率的主要因素是政府政策层面，由于政府对BIM技术应用于建筑行业尚处于摸索阶段。当务之急需要从两大方面加强法律法规的完善，即BIM新标准和建筑信息产权政策。

2.1 .1颁布BIM新标准

BIM新标准的制定应从四个方面进行考虑：第一，能将我国传统建筑标准与BIM新标准相融合，做到无缝衔接。第二，明确规定设计信息收集范围、存储标准以及传递路径与传递方，明确BIM平台下设计阶段信息的传递界限与内容。第三，明确BIM平台下各参与方的具体责任与权限，促进设计信息的传递。第四，新的BIM标准应符合大数据、云数据的发展趋势。结合多方因素考虑制定的BIM标准不仅符合中国建筑业的发展，而且有助于规范建筑业设计信息的传递。

2.1 .2建筑信息产权政策

由于建筑信息包含的内容多、牵涉的专业多，使得BIM平台下调用信息时容易发生信息的侵权与篡改。为了合理地保护建筑信息的隐私性及合法性，需要出台基于BIM平台下的建筑信息产权政策来保护合法信息。建筑信息产权政策特指在信息收集、存储、传递的全过程中明确各个步骤信息的独占性。建筑信息产权政策对于BIM平台下的设计信息应明确规定信息的独占性、特有性、时间性。

独占性：即只对建筑信息有权利人才能享有，其他人不经权利人许可不得擅自在BIM平台以非法手段获取信息，甚至对该信息进行编辑篡改。

特有性：建筑项目的特征即特有性，与之其携带的信息毋庸置疑也是特有的，不可将BIM平台下本项目的信息窃取使用到其他项目中。

时间性：建筑信息所有者对BIM平台下的建筑信息将会在特定时间段供大家查看，一旦超过访问时间，就会受到信息访问限制，如若需要可对信息所有者进行访问申请。

2.2 设计信息集成化管理

建筑项目在进行设计时需要综合众多信息，而这些信息量大且复杂，不易于收集与存储。对此，需要借助BIM平台按照信息的携带性进行设计信息的收集与存储，即对连续信息、离散信息进行分别收集与存储，从信息本质上提高设计信息的传递效率。

2.2.1 连续信息

按照BIM新标准下的设计信息规范对设计中所需的信息进行收集，针对某一点采取横向铺张与纵向深挖的方式将有关的连续信息收集，这种一点带线再带面的收集方式能最大程度地收集到完整的信息。将收集到的信息存储于BIM平台下，按照BIM平台下信息的内容、信息的属性、信息的使用环境进行存放。这种存放标准有利于后期人员快速精确地找到所需的信息，而且还有利于信息的保存。

2.2.2 离散信息

建筑项目设计收集的信息也有单独离散存在的，对于毫无规律存在的设计信息需要花费较多的时间进行收集。对于离散的建筑信息可以结合BIM平台下信息存储的完整性考虑，对于存储的每个信息匣子进行查漏补缺，从建筑项目的内容、时间、作用进行统计收集，再将收集到的离散信息存储到BIM平台下相对应的信息匣子中，完善BIM平台下每个信息匣子的完整度。离散信息的收集常用统计方法进行，虽然过程复杂、历时久，但能对建筑项目的设计起到至关重要的作用，完整的信息是提高信息传递效率的基础。

2.3 加强软件功能

BIM软件层面是影响设计信息传递低效最直接的因素，这就要求从BIM软件层面进行功能的深度开发，需要增强软件的兼容性以及丰富与完善BIM族库。

2.3.1 软件的兼容性

由于BIM平台下设计软件众多，因此需要加强BIM平台下各种设计软件间的兼容性。第一，各软件按照国际数据存储标准(Industry Foundation Classes，IFC)进行存储，IFC规范下的数据存储既能方便各软件相互识别又能加强软件间数据的交流与共享。第二，设置软件访问通道。在进行本项目BIM平台搭建时，项目内涵盖的各参与方都必须以管理员的身份进行各项操作，这样就能对所需数据在特定的访问通道内进行快速数据地访问，不仅有利于软件的兼容还有利于保护地隐私性，同时还能增强软件间信息交流的效率。

2.3.2 丰富BIM族库

BIM平台下软件族库的不完善也是致使设计信息传递低效的原因，丰富的BIM族库能有效地解决信息低效传递。各个设计软件下都有相应的构建族库，而这些族库目前能加载一些普通规格的尺寸参数，所以需要结合项目的特征在相应的族库里补全该项目所需参数，并将补全的参数设置成普通参数加以保存，以便日后重复提取使用。另外，BIM软件族库除了补全普通构件的参数外，还需添加特殊构件属性。将项目中特殊构件的信息创建成新的族库，特殊构件族库随着项目的进行不断完善。丰富的BIM族库是提高项目设计效率、减少项目时间成本的有效方式。

2.4 增强人员综合素质

2.4.1 增强基础知识

在建筑项目中对于参与BIM技术的工作人员必须加强基础知识理论，在现实工作中，BIM参与人员很大一部分是半道出家，对于BIM理论只知道一点皮毛，更不用说能很好地理解并且应用它。所以，对于参与BIM的工作人员需要定期进行理论知识的传授，同时进行考核，加强他们的自主学习的能力，只有理论知识丰富了，才能更好地应用BIM技术于实践中。

2.4.2 提高业务处理能力

项目参与人员在理论知识丰富的基础上，需要进行实际操作能力的训练，即业务能力。一方面，为了快速地提高他们的业务处理能力，可以以师带徒的方式进行一对一的业务辅导，能快速地增强他们的业务能力。另一方面，可以分配小的项目给初学者，让他们进行单独跟进，培养他们的综合思考与处理能力，有利于提升个人的整体综合能力。个人综合能力得到了提升，对于项目的处理能力也会提高。

3.总结

总结BIM平台下设计信息传递低效的原因，进而对原因进行分析，主要包括政府政策层面、信息集成管理层面、BIM软件层面、人员技术层面，从而提出相应的解决方案，从完善法律法规、信息集成化收集、加强软件协同共享、增强人员综合素质四个方面加强设计信息传递的效率，解决低效传递的障碍。

[1]Choi J,Kim I.An approach to share architectural drawing information and do hecking system[J],Tsinghua Science k Technology,2008（13）:171-178.

[2]Nepal M P,Zhang J,Webster A,et al.Querying IFC-based building information to functions[c]//Proc.of the 2009 Construction Research Congress,Buildinga Sustainable Future,2009.

[3]陈家烨.基于BIM与数据映射技术的结构信息传递[D].大连：大连理工大学，2016.

[4]吴双月.基于BIM建筑部品信息分类及编码体系研究[D].北京：北京交通大学，2015.

[5]何绍华,方清华.信息传递中的信息损失认知与技术分析[J].信息系统,2006(29)：764-766.

[6]于尧，杨森.建筑工程管理信息化存在的问题及对策[J].绿色环保材料，2017(6)：167.