智能建造背景下BIM设计及应用现状与发展趋势分析

南锦顺

（吉林农业科技学院）

1 引言

互联网时代，建筑业以信息化和智能化为特色进行转型升级，智能建造是工业化和信息化的深度融合，是解决建筑业低效率、高能耗的有效途径。在建筑信息化和互联网+背景下，BIM在智能建造中应用发展迅速，建设单位、设计单位和施工单位等逐渐应用和推广BIM 技术。BIM 全称建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型[1]，模拟建筑物的真实信息并共享给所有项目参与方进行建设活动的过程，为项目的全生命周期决策提供可靠依据。BIM技术需要多专业协同实现模型和数据信息共享，BIM 设计和各专业应用是否能很好地协同并提高工作效率十分关键。因此，分析智能建造背景下BIM 设计及应用现状与发展趋势十分必要。

2 BIM设计及应用现状

2.1 BIM相关政策

住建部于2011年发布《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》，第一次将BIM纳入信息化标准建设内容；2015年发布《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，为推进BIM 在建筑领域的应用提出意见；2016年发布《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，BIM成为“十三五”时期建筑业为提高信息化水平着力增强应用的技术之首；2017 年发布《建筑业10 项新技术（2017 版）》，重点提出了基于BIM 的现场施工管理信息技术。随着BIM 在建筑业的迅速发展，国家为规范BIM应用，陆续发布了各项标准，如表1所示。

表1 建筑信息模型国家标准

国家层面的建筑业BIM六项标准全部发布。但由于建筑信息模型国家标准是陆续出台且时间相对较晚，建设项目各参与方及地方政府往往制定了企业或地方的BIM相关标准。一个项目多重标准的情况时有发生，导致BIM 设计标准与验收标准无法统一[2]。

2.2 BIM相关软件

随着BIM 技术在建筑业的快速发展，各大软件开发企业积极投入研发，开发了包含多专业的BIM系列软件。忽略地域性特点，从软件应用程度来说，代表企业有欧特克（Autodesk）、广联达、斯维尔和鲁班等，不同企业的软件在不同专业应用广泛。BIM软件如表2所示。

表2 应用较广泛的BIM软件

BIM系列软件按不同专业可以分为设计类和应用类两大类，设计类是各专业用于设计、建模、出图和分析的软件，代表软件为欧特克（Autodesk）的Re‐vit等；应用类是基于BIM的可以共享数据信息的软件，代表软件为广联达的BIM 土建计量平台和云计价平台等、鲁班的鲁班工场等。但是各大企业BIM系列软件都基于企业内部标准设计开发，建立适合内部标准的模型，使得各专业软件之间可以很好地实现模型和数据信息的交互及共享。然而不同企业开发的软件之间因标准不同，不能很好地实现模型和数据信息的交互及共享，导致各专业不能很好地协同，BIM应用具有局限性。同时，由于各省定额不同，使得很多地方企业开发了具有本地特色的计量计价软件，导致软件数量繁多，BIM计量计价具有明显的地域性差异。

2.3 BIM社会需求

在当今多学科交叉、知识融合、技术集成的社会大环境下，企业需要思维复合、知识复合、能力复合的复合应用型人才。《中国建筑企业BIM应用分析报告（2019）》指出，BIM应用已全部覆盖工程建设项目的技术、商务、生产三方面业务，现场可视化技术交底的应用比例为53.1%，质量及安全方面应用比例分别为47.2%和43.4%[3]。可见，BIM 技术在建筑企业应用的覆盖面已十分广泛，相应BIM 技术人员也是企业所需。在当前应用较广泛的招聘网站进行BIM相关职位搜索，结合企业调研可以看出，企业对BIM 人才的需求以BIM 建模及维护为主，同时还有BIM造价管理、BIM施工管理等，侧重于以建筑信息模型为中心的多专业协同能力。但是，高校各专业BIM 应用能力培养各自独立，且以软件操作为主，BIM 各专业协同不足，企业融入程度不高。毕业生因综合实践能力差、与企业需求不对接导致就业形势不乐观，BIM 复合应用型人才的数量和社会需求相差甚远。

2.4 BIM设计及应用流程

BIM 应用贯穿于工程建设各阶段，可以为全生命周期决策提供可靠依据。目前，BIM 在工程建设各阶段的应用情况如表3所示。

表3 BIM在工程建设各阶段应用

续表

BIM 作为信息的载体，其广泛意义在于模型的深度应用。虽然BIM 广泛应用于设计阶段、招投标阶段和施工阶段，但是不同阶段的目标不同，使得模型的深度要求和侧重点不同，即模型标准不同，导致各专业协同性较差。当前，国内BIM 设计及应用流程是BIM设计首先用AutoCAD绘制二维设计图，然后根据图纸建立三维建筑信息模型。虽然BIM设计和应用之间可以实现模型和数据信息交互，但是BIM设计阶段的建筑信息模型不能同后续阶段的造价管理、施工管理等实现上下游之间的无缝交互及共享，设计和应用的BIM 是割裂的，各专业的BIM标准各异。BIM设计软件建模不符合BIM应用软件所需模型和数据交互标准，设计模型导入应用软件后存在较大误差，需根据CAD图纸重新建模或翻模才能准确实现BIM应用，即BIM设计及应用是非正向的，导致工作量大、工作效率不高。

3 BIM设计及应用发展趋势

由BIM 设计及应用现状分析可知，仍存在政策和标准不完善、软件不成熟、应用型人才不足等问题，当前国内BIM设计及应用流程是非正向的，无益于建筑业信息化的持续发展。BIM重点在于各专业协同，实现不同专业软件之间模型和数据信息的无缝交互及共享，故从设计阶段至交付阶段全过程由三维建筑信息模型完成，实现BIM 正向设计及应用将是未来发展趋势。这要求BIM设计阶段以某一通用软件平台为主，协同多个软件平台进行综合设计建模，从三维模型导出精确二维施工图纸和各种数据信息的连续性[4]。基于BIM 正向设计建立的三维建筑信息模型直接对接下游行业，有效实现设计后续阶段的BIM 应用，例如，造价管理和施工管理等，满足模型和数据信息要求，充分体现专业协同的BIM 全过程应用。BIM 正向设计及应用流程如图1所示。同时，创建文件共享平台，规范文件夹及文件命名，上传各专业的信息文件并设置访问权限，不同专业人员可以查看对应的文件并提取需要的信息，实现高效协同管理。

`图1 BIM正向设计及应用流程

针对当前BIM 设计及应用存在的问题，从国家完善BIM相关标准、企业开发符合国情的BIM设计软件并完善BIM 应用软件、高校加强培养复合应用型人才等方面着手，完善多方共同参与的保障机制，共同推进BIM正向设计及应用的发展，为BIM在智能建造中的发展、社会对人才的需求、创新创业提供新的方向。

4 结语

建筑业信息化是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求，也是建筑业发展战略的重要组成部分。本文分析了智能建造背景下BIM设计及应用现状，指出存在政策和标准不完善、软件不成熟、应用型人才不足等问题，并分析出BIM正向设计及应用将是未来发展趋势。BIM作为建筑业信息化的重要组成部分，必将极大地促进建筑领域生产方式的变革，对建筑业可持续发展具有重要意义。