綜合分析BIM在運(yùn)用與推廣中的障礙問題

  雖然我國建筑業(yè)產(chǎn)值規(guī)模巨大，但產(chǎn)業(yè)集中度不高，信息化水平落后，建筑業(yè)生產(chǎn)效率低的不足依然明顯，盡管我國建筑企業(yè)一直在提倡集約化、精細(xì)化，但缺乏信息化技術(shù)的支持，上述的情況很難改善。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)讓建筑企業(yè)的精細(xì)化管理提供了可能。

  隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和大容量、高性能計(jì)算機(jī)硬件的開發(fā)使用，使建設(shè)規(guī)模大、建設(shè)周期長、參與方多的建設(shè)項(xiàng)目的信息技術(shù)化成為可能。BIM的本質(zhì)是通過建立一個(gè)數(shù)字模型來整合建筑全生命周期內(nèi)的所有信息，包含設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維管理等各個(gè)環(huán)節(jié)。

  基于優(yōu)化設(shè)計(jì)、碰撞檢查、施工方案優(yōu)化、4D施工模擬、施工質(zhì)量與進(jìn)度監(jiān)控、協(xié)同作業(yè)管理、快速算量、可視化管理等明顯優(yōu)勢，利用BIM技術(shù)可以增強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工之間的溝通，實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)到施工過程的高效運(yùn)作，方便甲方全方位地了解工程進(jìn)度及質(zhì)量狀況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精細(xì)化管理。

  盡管BIM技術(shù)在很多國家已經(jīng)形成了較為成熟的標(biāo)準(zhǔn)或制度，發(fā)展如火如荼，然而國內(nèi)BIM技術(shù)的應(yīng)用卻一直沒有得到普遍應(yīng)用，僅限于形體復(fù)雜的建筑，且只是局部使用并只充當(dāng)輔助設(shè)計(jì)或指導(dǎo)施工的角色�，F(xiàn)在我們綜合分析并站在各參見方的角度來探討一下BIM在運(yùn)用和推廣中存在哪些障礙。

  國產(chǎn)軟件體系不健全

  盡管BIM技術(shù)不是指具體某個(gè)軟件，但判斷的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是是否使用了以BIM技術(shù)為理念的專業(yè)軟件。歐美建筑業(yè)已經(jīng)普遍使用AutodeskRevit系列、BenetlyBuilding系列、ArchiCAD等數(shù)量達(dá)上千種專業(yè)軟件，這些都屬BIM技術(shù)的核心建模軟件。BIM核心建模軟件（英文叫BIM Authoring Software）是BIM賴以產(chǎn)生和發(fā)展的前提，其他衍生的二次開發(fā)軟件均是在BIM核心建模軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的不同層度上的信息交換，為項(xiàng)目不同參與方利用BIM提高各自的工作質(zhì)量和效率服務(wù)。

  相比于國外齊全和成熟的BIM技術(shù)軟件，我國這類專業(yè)軟件開發(fā)目前尚處初級階段，在上表列出的13類BIM相關(guān)軟件中，目前在BIM核心建模軟件這個(gè)領(lǐng)域，除了在算量軟件方面如廣聯(lián)達(dá)具備一定基礎(chǔ)優(yōu)勢外，在設(shè)計(jì)軟件核心技術(shù)方面——BIM核心建模軟件開發(fā)較為缺失。國內(nèi)自主開發(fā)的僅有廣聯(lián)達(dá)等少量的幾款軟件，處于空白狀態(tài)的軟件達(dá)8種之多，在功能等方面不能滿足相關(guān)各方面的需求。開發(fā)一款軟件不是一朝一夕能夠完成的事情，表中的格局在未來2-3年甚至更長時(shí)間不會有大的變化。國產(chǎn)軟件的缺失，造成很多專業(yè)技術(shù)和應(yīng)用操作的不方便，使BIM技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用受到了一定的限制。

  BIM標(biāo)準(zhǔn)缺失

  中國BIM市場沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對于BIM的理解也各有不同。BIM涉及到的標(biāo)準(zhǔn)非常多，因此成為BIM技術(shù)應(yīng)用首要面臨的難題，從一開始的規(guī)劃設(shè)計(jì)到最后的運(yùn)營管理，每個(gè)環(huán)節(jié)都有不同的交付標(biāo)準(zhǔn)，需要統(tǒng)一各環(huán)節(jié)的交換和交付標(biāo)準(zhǔn)，是確保BIM廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。歐美等地區(qū)都有統(tǒng)一的BIM標(biāo)準(zhǔn)，所以相關(guān)企業(yè)能夠跟著按著國家標(biāo)準(zhǔn)有序進(jìn)行下去。與國外相比，我國現(xiàn)有的建筑行業(yè)體制不統(tǒng)一，缺乏較完善的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

  單純地把國外BIM的軟件做成中文界面很容易，但如果要實(shí)現(xiàn)與本土化建筑行業(yè)的無縫對接，那么制定自己的標(biāo)準(zhǔn)很有必要。目前，中國建筑科學(xué)研究院下屬的建研科技股份有限公司以及中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院正在共同推廣BIM技術(shù)在中國的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，這一標(biāo)準(zhǔn)的征集與制定，涉及到眾多的參與單位，各單位需要共同協(xié)調(diào)解決與制定，標(biāo)準(zhǔn)的出臺也尚需一段時(shí)間。

  高等院校推廣教育不夠

  與國外高等院校積極將BIM技術(shù)引入課程體系、并進(jìn)行一系列的課程改革和研究相比，目前國內(nèi)絕大多數(shù)高校開設(shè)的建筑和工程類專業(yè)課程尚未將BIM技術(shù)理念納入課程體系，在深入介紹BIM技術(shù)核心理念和相關(guān)技術(shù)方面還不夠，只有建筑類專業(yè)對Revit-Architecture軟件的使用較為普遍。

  各階段需重復(fù)建模

  建筑信息模型，首先要有模型，在施工階段的模型的建立方式有兩種。一是從設(shè)計(jì)的三維模型直接導(dǎo)進(jìn)施工階段相關(guān)軟件，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段BIM模型的有效利用，勿需重新建模。但是由于設(shè)計(jì)階段的BIM軟件與施工階段的BIM軟件和對數(shù)據(jù)信息要求是不盡相同的，需要數(shù)據(jù)接口的對接才能實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)階段國內(nèi)的軟件還無法完全實(shí)現(xiàn)。二是在施工階段利用設(shè)計(jì)院提供的二維圖紙重新建模，重復(fù)建模勞動強(qiáng)度大，需要大量的人力、時(shí)間和成本投入，這也是目前施工階段應(yīng)用BIM的現(xiàn)實(shí)情況。運(yùn)營維護(hù)階段同樣需要重復(fù)建模，設(shè)計(jì)及施工階段的模型均不能很好的用于后期的運(yùn)營維護(hù)。

  BIM本身的技術(shù)缺陷

  由于BIM對硬件要求之高，因此硬件設(shè)施成本作為項(xiàng)目一項(xiàng)重要的成本不得不被反復(fù)核算加以考慮，因此高設(shè)備要求導(dǎo)致的高成本的投入也成為阻礙BIM快速普及的因素之一。

  來自業(yè)主的不利因素

  業(yè)主的需求是推動BIM在建設(shè)行業(yè)發(fā)展的主要動力之一。像上海中心、中國尊這樣的體量龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的項(xiàng)目，高端業(yè)主才會有意識的去采用BIM技術(shù)來減少項(xiàng)目管理中的成本，但對于很多企業(yè)來說，他們對BIM技術(shù)缺乏認(rèn)識，對BIM在工程中應(yīng)用的優(yōu)勢認(rèn)識不夠，管理層也是偏向于管理而非側(cè)重于技術(shù)，對于采用新技術(shù)有著本能的抗拒，不愿意投入成本去做自己不了解的事，也不知道應(yīng)該如何推進(jìn)。對于業(yè)主來說需要一段過程來讓他們來了解BIM在施工管理中的優(yōu)點(diǎn)。

  來自設(shè)計(jì)方的不利因素

  目前國內(nèi)有大型設(shè)計(jì)院正在使用或嘗試使用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，但大多數(shù)中小設(shè)計(jì)院使用BIM仍然相對較少，且目前還是多應(yīng)用在一些大型公建、重點(diǎn)項(xiàng)目上，因?yàn)檫@些項(xiàng)目常常在形體、結(jié)構(gòu)、材料等方面不同于常規(guī)，利用常規(guī)手段難以解決，必須運(yùn)用BIM技術(shù)方可實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)院運(yùn)用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)，面臨以下多重困境：

  分工協(xié)調(diào)問題。BIM應(yīng)用不僅帶來技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，還需要建立設(shè)計(jì)工作新流程。根據(jù)目前國內(nèi)設(shè)計(jì)院普遍的分專業(yè)各自設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)單位對于同一工種之間的協(xié)作設(shè)計(jì)基本都可以實(shí)現(xiàn)，但在不同工種之間進(jìn)行協(xié)調(diào)存在一定難度，設(shè)計(jì)師應(yīng)用BIM軟件不可避免地會在一段時(shí)間內(nèi)影響到個(gè)人及部門利益，并且一般情況下設(shè)計(jì)師無法獲得相關(guān)的利益補(bǔ)償。因此，在沒有切實(shí)的技術(shù)保障和配套管理機(jī)制的情況下，強(qiáng)制在單位或部門推廣BIM是不太現(xiàn)實(shí)的。

  設(shè)計(jì)周期問題。應(yīng)用BIM技術(shù)，要在電腦里將全生命周期進(jìn)行集成，將后續(xù)施工、管理等環(huán)節(jié)的問題都提前暴露和解決，因而要考慮的因素遠(yuǎn)超傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，設(shè)計(jì)時(shí)間及工作量都將成倍增長，但是目前我國普遍存在著項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期短、工期緊張的情況，且BIM軟件在初期應(yīng)用過程中，不可避免地會存在技術(shù)障礙，這有可能導(dǎo)致無法按期完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

  資金投入問題。設(shè)計(jì)單位使用BIM技術(shù)需加大設(shè)施費(fèi)投入來購買應(yīng)用BIM系統(tǒng)的硬件和相應(yīng)軟件，一個(gè)普通項(xiàng)目，軟件購買需近15萬元，加之類似軟件對電腦硬件要求非常高，項(xiàng)目大的工程文件如果不使用服務(wù)器級別的高性能計(jì)算機(jī)根本無法正常運(yùn)行，此外對辦公的儲存空間、網(wǎng)絡(luò)等都需進(jìn)行調(diào)整。

  人才培養(yǎng)問題。需要培養(yǎng)具有BIM理念和技術(shù)的設(shè)計(jì)人員，盡管主流BIM軟件一再強(qiáng)調(diào)其易學(xué)易用性，實(shí)際上相對2D設(shè)計(jì)而言，BIM軟件培訓(xùn)難度還是比較大的，對于一部分設(shè)計(jì)人員來說熟練掌握BIM技術(shù)有一定難度。另外，復(fù)雜模型的創(chuàng)建甚至要求建筑師具備良好的數(shù)學(xué)功底及一定的編程能力，或有相關(guān)CAD程序工程師的配合，這無形中也提高了應(yīng)用難度。

  建筑師和工程師設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變不容易從2D設(shè)計(jì)到3D設(shè)計(jì)，從相對獨(dú)立的設(shè)計(jì)到協(xié)同設(shè)計(jì)， 實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)要求設(shè)計(jì)師們完成兩個(gè)轉(zhuǎn)變。設(shè)計(jì)人員的思維定勢在短時(shí)間里改變確非易事。且一個(gè)項(xiàng)目至少需要配備各專業(yè)人員共12人的團(tuán)隊(duì)，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢去進(jìn)行前期團(tuán)隊(duì)的培訓(xùn)。

  BIM技術(shù)支持不到位。BIM軟件供應(yīng)商不可能對客戶提供長期而充分的技術(shù)支持。通常情況下，最有效的技術(shù)支持是在良好的成規(guī)模的應(yīng)用環(huán)境中客戶之間的相互學(xué)習(xí)，在愈來愈強(qiáng)調(diào)分工協(xié)作的今天，BIM技術(shù)中心將成為必不可少的保障部門。但是目前除了一些大的設(shè)計(jì)院建立有自己的BIM技術(shù)中心，很多小設(shè)計(jì)院根本無此條件，也就無法確保本單位及BIM技術(shù)人員獲得有效的技術(shù)支持。

  軟件兼容問題�，F(xiàn)有目前國內(nèi)常用的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件與國外的BIM軟件之間尚存在局部兼容問題，難以順利對接；另外由于涉及到建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、暖等眾多專業(yè)，設(shè)計(jì)時(shí)是采用不同的軟件進(jìn)行建模，但是在進(jìn)行碰撞檢測時(shí)，如何將各專業(yè)的不同軟件建立的龐大模型整合到一起，電腦硬件配置也無法滿足要求，目前常用的方法是兩兩專業(yè)間按相同樓層進(jìn)行選擇性的導(dǎo)入合并模型，再進(jìn)行碰撞檢測，工作量非常巨大，而且從目前管理體制、組織方式來看，壁壘重重，協(xié)調(diào)難度大。

  來自施工單位的困難

  企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)知問題。由于在施工企業(yè)進(jìn)行BIM相關(guān)的工作，同樣需要投入大量的人力和物力，包括科技研發(fā)投入（硬件+軟件），資金投入，企業(yè)還需設(shè)立專門的BIM應(yīng)用機(jī)構(gòu)、對人員進(jìn)行培訓(xùn)，這些都必須首先獲得企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)支持。要通過各種渠道讓領(lǐng)導(dǎo)知道引用BIM技術(shù)能夠降低企業(yè)成本，提高企業(yè)利潤，提高公司領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)知度以獲得企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)支持，但是目前由于BIM在施工中的實(shí)際應(yīng)用效果不理想，BIM帶來的利益可預(yù)見性模糊，僅停留在機(jī)電安裝專業(yè)的管線碰撞檢測上面，確實(shí)是降低了后期返工的成本，但是這些效果僅僅使部分大型的施工企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)看到了BIM的優(yōu)點(diǎn)，這其中還不乏有些領(lǐng)導(dǎo)不能真正理解BIM的含義和優(yōu)勢，僅僅是因?yàn)槊つ扛�風(fēng)和“賠本賺吆喝”的對外宣傳。企業(yè)最高管理不能因?yàn)锽IM而BIM，而是要出于企業(yè)自身的精細(xì)化管理、提升效益的需要而實(shí)施BIM。

  另外工程結(jié)算量差是施工企業(yè)獲得額外收入的來源之一，很多施工企業(yè)都在想，如果用BIM把所有事情都搞清楚以后，企業(yè)還能否通過結(jié)算的工程量量差掙錢，企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)是否還會考慮使用BIM進(jìn)行工程量結(jié)算。

  軟件本身的應(yīng)用問題。對于BIM在施工單位的應(yīng)用，作為土建的最基本的鋼筋翻樣下料功能，BIM軟件能否簡單、快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)鋼筋建模并用于真實(shí)的現(xiàn)場下料和綁扎，目前市場最常用的算量軟件僅能用于鋼筋預(yù)算，尚不能完美的解決現(xiàn)場施工難題，還是得通過人工費(fèi)時(shí)費(fèi)力的進(jìn)行鋼筋抽樣。

  另外BIM建模需要大量的構(gòu)建族庫，目前軟件提供的族庫尚不全面，某些設(shè)備和構(gòu)件需要在過程中不斷摸索，作為施工單位來講，處于摸索實(shí)施BIM階段，前期需要花費(fèi)大量的時(shí)間來建立自己的模型，并在過程中持續(xù)補(bǔ)充完善族庫。

  實(shí)施BIM一般以項(xiàng)目部為依托，對硬件要求和軟件有很高的要求，項(xiàng)目部也需要配置高性能計(jì)算機(jī)并購買專業(yè)正版軟件，對于小型項(xiàng)目來說，需要一定的成本投入。

  人才培養(yǎng)問題。實(shí)施BIM需要組建企業(yè)自己的BIM 團(tuán)隊(duì)，能夠服務(wù)用于企業(yè)的項(xiàng)目，為項(xiàng)目帶來效益和利潤。但是由于企業(yè)都是剛開始實(shí)施，企業(yè)面臨的人才大量短缺的現(xiàn)象，需要挑選一定項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的工程師，并對BIM有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)欲望，來進(jìn)行較長時(shí)間的專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)，并在以后實(shí)際的崗位工作中繼續(xù)經(jīng)摸索經(jīng)驗(yàn)，由于有一定項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的工程師往往都已是項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)層，如果企業(yè)沒有合理的激勵(lì)機(jī)制和人才晉升機(jī)制，這些人員就算參加了相關(guān)培訓(xùn)也往往不會從事這個(gè)崗位，導(dǎo)致培訓(xùn)的人員流失及BIM團(tuán)隊(duì)無法有效、持續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。

  是否有合適的項(xiàng)目問題。企業(yè)要想實(shí)施BIM，沒有業(yè)主的支持也是無法完成的，這就需要選擇業(yè)主也同樣認(rèn)可的項(xiàng)目作為試點(diǎn)來推動BIM實(shí)施。實(shí)施與否，主要看業(yè)主，施工企業(yè)并沒有選擇使用或不使用BIM的自由，只有選擇主動使用還是被動使用BIM的自由。

  缺少統(tǒng)籌管理和協(xié)同問題

  BIM理念貫穿項(xiàng)目全壽命周期，對項(xiàng)目的建筑及后期運(yùn)營管理綜合集成有重大意義，但實(shí)際的設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)維管理各階段缺乏有效管理集成，信息不流暢，未實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)信息化的橫向打通。通過對目前國際和行業(yè)影響力并應(yīng)用于國內(nèi)市場的多款不同功能軟件的分析，發(fā)現(xiàn)BIM軟件之間有一定的交互性，但是在實(shí)際應(yīng)用中兩者并未相互溝通，在項(xiàng)目運(yùn)營階段BIM技術(shù)并未得到充分應(yīng)用，使得運(yùn)營階段在建設(shè)項(xiàng)目的全生命周期出于孤島狀態(tài)，BIM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)問題并非僅僅是技術(shù)問題，而更多的是統(tǒng)籌管理問題。

  BIM應(yīng)用過程中缺少協(xié)同設(shè)計(jì)、尤其在國內(nèi)項(xiàng)目運(yùn)作中，項(xiàng)目不同階段、不同專業(yè)及參與方信息缺少統(tǒng)籌管理，BIM相關(guān)軟件涉及不同專業(yè)，而項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計(jì)與否，對能夠充分實(shí)現(xiàn)BIM的價(jià)值至關(guān)重要。

  破解上述障礙的思路

  BIM對于工程建設(shè)業(yè)有著革命性的作用，但作為新生事物，產(chǎn)業(yè)環(huán)境還不盡成熟，在目前還是有著不少的困境需解決。要想在國內(nèi)大力推行BIM技術(shù)，首先必須制定符合國情的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，由政府主導(dǎo)逐漸努力創(chuàng)造使用BIM應(yīng)用的良好大環(huán)境，大力宣傳使用BIM技術(shù)帶來的優(yōu)勢，站在各方的角度來解決問題，打消他們的顧慮，明確各參與方的所有權(quán)利與責(zé)任。

  按照誰使用BIM、誰從BIM獲益最多、誰應(yīng)該為BIM買單的原則，整個(gè)社會達(dá)成共識，使用BIM以后，業(yè)主獲益最大，因此業(yè)主應(yīng)該出錢請?jiān)O(shè)計(jì)和施工企業(yè)使用BIM；而設(shè)計(jì)和施工企業(yè)使用BIM需要多付出勞動，除了本身企業(yè)由于使用了BIM技術(shù)受益外，業(yè)主還應(yīng)該給予相應(yīng)的補(bǔ)償。

  在高校的教學(xué)計(jì)劃中加入BIM課程，同時(shí)大力鼓勵(lì)社會辦理BIM培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行BIM技術(shù)人員的培訓(xùn)，只有BIM使用人數(shù)增加了，BIM整體使用水平才有可能得到提高。

  國內(nèi)BIM應(yīng)用起步相對較晚，涉及不同應(yīng)用方，不同專業(yè)、不同階段的應(yīng)用，絕非一個(gè)或一類軟件可以解決的，BIM的發(fā)展離不開軟件的支持，我國在BIM專業(yè)多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域均沒有自己的軟件，必須加速研發(fā)自己的BIM軟件。同時(shí)在使用過程中做好各階段信息的溝通和傳遞，杜絕出現(xiàn)信息孤島現(xiàn)象，使BIM能夠貫穿于整個(gè)項(xiàng)目全生命周期，理應(yīng)以營運(yùn)為導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目價(jià)值最大化，最大限度符合全壽命周期管理理念，提升我國建設(shè)行業(yè)生成力水平。

  我國建筑市場龐大，參與主體和參與潛量巨大，相信在各方的積極努力下，BIM技術(shù)必將為我國建筑業(yè)的科技進(jìn)步；發(fā)揮重大作用。