梅蘇良?周與淳

摘?要：BIM 是目前全世界建筑業(yè)最為關(guān)注的信息化技術(shù)，歐美發(fā)達國家正在強力推動BIM 的研究和應(yīng)用。BIM被認為是能夠突破生產(chǎn)效率低和資源浪費等諸多建筑業(yè)普遍存在的問題的一項技術(shù)?？v觀世界，BIM 已經(jīng)成為了全世界建筑業(yè)發(fā)展的主流方向，本文就BIM在中國協(xié)同設(shè)計的現(xiàn)狀進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：BIM?協(xié)同設(shè)計?數(shù)字模型

中圖分類號：TU203 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0004-02

1BIM概念及特點

建筑業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，與整個國家經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的改善有緊密的關(guān)系。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國固定資產(chǎn)投資額不斷增加，從2005年的88，773億元人民幣增加到2010年的278，140億元人民幣。其中，工程項目是是固定資產(chǎn)投資的主要載體。隨著建筑工程項目復(fù)雜性的不斷提高，設(shè)計周期時間的不斷縮短，傳統(tǒng)的設(shè)計方式由于其自身效率低、協(xié)同性差、各方配合較差、溝通困難等缺點已經(jīng)不能滿足業(yè)主的需要。因此需要一種能解決傳統(tǒng)設(shè)計方式不足的新設(shè)計方法。BIM（Building Information Modelling，建筑信息模型）的出現(xiàn)，在一定程度上解決了以上難題，它提供了一個協(xié)同設(shè)計、提高設(shè)計效率的平臺，能夠縮短工程項目設(shè)計周期，提高設(shè)計效率。

BIM概念最初是由美國Autodesk 公司在總結(jié)歸納匈牙利Graphsoft公司提出的虛擬建筑（Visual Building）概念和美國Benetly公司提出的Signal Building Information概念基礎(chǔ)上于2002 年首次提出，并將其應(yīng)用到Revit 軟件中[1]。BIM是創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對項目進行設(shè)計、建造及運營管理的過程，它是一個包含豐富數(shù)據(jù)、面向?qū)ο蟮?、具有智能化和參?shù)化特點的建筑設(shè)施的數(shù)字化表示，它的應(yīng)用會引起整個建筑生產(chǎn)方式的改變[2]。BIM通過計算機軟件來形象化、數(shù)字化地模擬工程項目中設(shè)計、施工和運行的技術(shù)，運用3D空間，通過模擬使得設(shè)計和施工的合作更加緊密，而在3D模型基礎(chǔ)上增加的時間、成本等信息可以將更多維的因素引入BIM模型，從而能夠?qū)崿F(xiàn)項目績效的最大化[3]。在產(chǎn)品方面，BIM的應(yīng)用可以改善設(shè)計生產(chǎn)環(huán)境、提高設(shè)計效率。

在設(shè)計階段促進信息共享、各方進行深入的溝通交流是BIM設(shè)計階段的又一特色。傳統(tǒng)的設(shè)計方式由設(shè)計方在腦中設(shè)計出建筑的3D模型，將該3D模型A轉(zhuǎn)化為2D模型A，得出CAD圖紙，然后將2D模型A的圖片發(fā)送給承包商，承包商將該2D模型A轉(zhuǎn)換成方便自己理解的3D模型B，加入自己的設(shè)計意圖經(jīng)修改后再將3D模型B調(diào)整為2D模型B，與設(shè)計單位發(fā)送過來的2D模型A進行比較，找出異同，再與設(shè)計單位進行交流（如圖1），這就極大地減慢了溝通和變更設(shè)計的效率[4] [5]。在整個過程中，有很高的概率出錯，造成施工階段的停工，返工，浪費了許多不必要的資源。而運用BIM，設(shè)計階段將承包商、設(shè)計單位等相關(guān)單位緊密聯(lián)合在一起，提高了業(yè)主和其他參與方對設(shè)計過程的參與程度，共享全部信息，這樣做不僅可以節(jié)約工期，而且設(shè)計成果的價值與傳統(tǒng)方式相比得到了很大的提升[6] [7]。

2BIM應(yīng)用現(xiàn)狀分析

協(xié)同設(shè)計是當(dāng)今工程建設(shè)領(lǐng)域經(jīng)常被提到的一個概念，它是指一種基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計溝通手段及設(shè)計流程的組織管理方式，包括：通過CAD文件之間的外部參照，使得工種間的數(shù)據(jù)可視化共享；通過網(wǎng)絡(luò)信息與視頻會議等方式，使得各個設(shè)計團隊內(nèi)的成員可以跨部門、跨地域、跨國界討論設(shè)計方案、研究設(shè)計變更、進行成果交流；通過建立網(wǎng)絡(luò)資源庫，能夠使所有設(shè)計者獲得統(tǒng)一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計成員通過對網(wǎng)絡(luò)管理軟件的應(yīng)用，保證了成果的及時性和唯一性[8]。

如今BIM理念正逐漸被我國建筑行業(yè)所知曉，國內(nèi)先進的設(shè)計公司、建筑公司紛紛成立BIM技術(shù)小組，如中國建筑設(shè)計研究院、中國建筑科學(xué)研究院、中建國際建設(shè)有限公司、上海現(xiàn)代設(shè)計集團等等。這些集團或公司花費了很大的人力、物力、財力研究BIM，將BIM應(yīng)用到自身的工程項目中去。判斷一個工程設(shè)計是否運用了BIM并不是看其設(shè)計圖紙是用2D或3D顯示，而是其設(shè)計階段是否使用了以BIM技術(shù)為理念的專業(yè)軟件，如Autodesk Revit系列，Benetly Building系列、ArchiCAD等專業(yè)BIM軟件。合理有效運用這些軟件才能更好的實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計的初衷，高效率高質(zhì)量地完成設(shè)計任務(wù)。我國目前BIM專業(yè)軟件的開發(fā)尚處于初級階段，只有中國建筑科學(xué)研究院設(shè)計開發(fā)的PKPM、北京廣聯(lián)達和上海魯班等一些大型公司開發(fā)的造價管理軟件。

除了專業(yè)BIM軟件的應(yīng)用外，咨詢公司與工程項目參與方也對BIM協(xié)同設(shè)計的成敗起著重要的作用。BIM專業(yè)咨詢公司為工程項目提供技術(shù)支持和管理服務(wù)，以專業(yè)化的角度指導(dǎo)設(shè)計團隊中的人員，提高工作效率，促進各部門之間人員的溝通與交流，及時解決出現(xiàn)的各類問題。工程項目參與方特別是各方負責(zé)設(shè)計的人員對于BIM協(xié)同設(shè)計的理解是影響設(shè)計結(jié)果好壞的關(guān)鍵因素之一。如果工程設(shè)計人員擁有良好的BIM知識與協(xié)同設(shè)計的經(jīng)驗，那么設(shè)計成功的幾率將會很大。相反，如果設(shè)計人員是第一次接觸協(xié)同設(shè)計與BIM，那么設(shè)計成果很可能費時又費力，得不到理想的成果。因此在平時打下良好的基礎(chǔ)是十分重要的。我國目前只有一些大型設(shè)計院在嘗試著適用BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計，如沈陽建筑設(shè)計院在2005年開始使用Revit Architecture進行協(xié)同設(shè)計；2010年中國建筑設(shè)計研究院的敦煌游客中心項目使用的BIM進行協(xié)同設(shè)計等等。但是國內(nèi)絕大多數(shù)中小型建筑公司尚沒有引入BIM技術(shù)，進行設(shè)計工作時仍然使用傳統(tǒng)的AutoCAD進行平面設(shè)計。

全國高等院校與研究機構(gòu)是研究BIM技術(shù)與推動BIM技術(shù)與協(xié)同技術(shù)結(jié)合的重要力量。通過研究，高等院校與研究機構(gòu)梳理出一套成熟的應(yīng)用體系與理論方便建筑實業(yè)界的人員使用，已使得BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑行業(yè)快速普及。但與國外高等院校積極將BIM技術(shù)納入課程體系不同，國內(nèi)大多數(shù)高等院校并沒有引入BIM的相關(guān)課程，而研究機構(gòu)對BIM的研究與推廣工作做的還很不夠。因此他們在深入介紹BIM的核心理念與相關(guān)技術(shù)方面仍需努力。

3BIM在國內(nèi)應(yīng)用存在的問題

運用BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計與傳統(tǒng)的設(shè)計方式相比，擁有很多的優(yōu)勢，但在國內(nèi)的應(yīng)用卻并不廣泛，究其原因，有以下幾點：

3.1 BIM技術(shù)難度大，需要進行長時間的培訓(xùn)

目前國內(nèi)設(shè)計單位絕大多數(shù)仍然在使用AutoCAD進行2D圖紙設(shè)計，經(jīng)過多年的使用，積累了豐富的經(jīng)驗與技術(shù)，應(yīng)用起來比較成熟。用BIM技術(shù)代替AutoCAD技術(shù)進行3D協(xié)同設(shè)計，需要團隊設(shè)計人員從根本上轉(zhuǎn)變設(shè)計理念，從2D設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)?D設(shè)計，從相對獨立的設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)同設(shè)計，思維定勢的轉(zhuǎn)換比較困難。且設(shè)計人員熟練理解BIM理念并掌握BIM相關(guān)軟件的應(yīng)用需要大量的資金與時間成本的投入，從開始應(yīng)用BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計到熟練掌握需要一定的時間，這些都阻礙了BIM技術(shù)在中國的推廣[9]。

3.2 風(fēng)險程度高

我國的工程建筑設(shè)計普遍存在著設(shè)計時間短、施工周期緊張的問題，初期運用BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計勢必會存在技術(shù)障礙，可能導(dǎo)致無法按時高質(zhì)量完成設(shè)計任務(wù)，失去市場份額。因此應(yīng)用BIM技術(shù)對于工程建筑設(shè)計公司具體較大的風(fēng)險。很多公司為了規(guī)避此類風(fēng)險，沒有引入BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計。

3.3 相關(guān)機制不到位

目前很多城市公開招標(biāo)的工程項目仍然要求設(shè)計單位以AutoCAD制作的2D圖紙上交設(shè)計成果，無形之中減緩了BIM技術(shù)在中國的發(fā)展。通過業(yè)主對BIM技術(shù)的需求不多，國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不完善也阻礙了BIM技術(shù)的推廣。目前中國很多業(yè)主仍然對缺乏對BIM技術(shù)的基本了解，只有一些特定業(yè)主在設(shè)計高端建筑時才要求設(shè)計方必須使用BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計。此外相關(guān)部門缺乏特定的機制鼓勵業(yè)主多使用BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計。

3.4 缺乏相應(yīng)的軟件支持

由于目前市場上比較成熟的BIM專用軟件都是由國外企業(yè)生產(chǎn)的，國內(nèi)企業(yè)在BIM軟件的開發(fā)上處于剛剛起步的位置。而國外企業(yè)由于各種原因不可能對國內(nèi)的設(shè)計單位提供長期的穩(wěn)定的軟件技術(shù)支持，國外企業(yè)設(shè)計的BIM專用軟件也沒有考慮到國內(nèi)建筑行業(yè)的特點，因此這也限制了BIM技術(shù)在中國的發(fā)展。

在一些發(fā)達國家，以Autodesk Revit為首的BIM軟件已經(jīng)在各個建筑公司于設(shè)計公司普及使用。目前北美建筑行業(yè)有超過一半的設(shè)計公司在使用BIM或與BIM相關(guān)的工具。BIM已經(jīng)廣泛應(yīng)用于房地產(chǎn)開發(fā)、高端住宅、商業(yè)建筑。應(yīng)用BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計，大大縮短了設(shè)計周期，提高了設(shè)計成果質(zhì)量，更好的滿足了業(yè)主的要求。我國建筑市場份額巨大，但是BIM技術(shù)的應(yīng)用剛剛處于起步階段，因此還需要各方努力，推動BIM技術(shù)在中國的發(fā)展。

參考文獻

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