BIM應用走向深入

中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報告由住房城鄉(xiāng)建設部信息中心組織編寫，是一部反映建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展狀況的權威報告。“去年發(fā)布的2014版報告，按BIM技術應用點對行業(yè)BIM應用和發(fā)展狀況進行了總結。經過一年的發(fā)展，BIM應用更為深入，與其他信息技術的集成應用有了新的發(fā)展。”報告統(tǒng)稿人、清華大學土木工程系教授馬智亮告訴記者。

“今年，編寫組對全國建筑施工企業(yè)應用BIM技術情況進行了問卷調查，受訪者49.8%來自施工企業(yè)、13.8%來自開發(fā)企業(yè)，還有來自咨詢企業(yè)、設計企業(yè)、軟件企業(yè)、教育和科研等機構人員，有管理層人員，也有實操層人員，調查結果基本能夠反映我國建筑施工行業(yè)BIM應用現(xiàn)狀。”馬智亮介紹說，“2015版報告，在全面總結應用經驗的基礎上，結合行業(yè)22個實踐案例，深入分析了BIM技術與其他先進信息技術集成應用的方法、問題和發(fā)展趨勢，以指導企業(yè)深入應用BIM技術，促進技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新。”

由概念普及走向深度應用

報告編委會成員、廣聯(lián)達軟件股份有限公司研究院副院長劉剛，全程參與了行業(yè)調查和兩部報告的編寫工作。對于近兩年BIM技術的應用和發(fā)展情況，他向記者介紹說，從今年的調查情況看，盡管仍有25.5%的受訪者所在企業(yè)尚無推進BIM應用計劃，但已有38%的所在企業(yè)處于普及概念階段，26.1%的所在企業(yè)處于項目試點階段，10.4%的所在企業(yè)已大面積推廣應用。與去年數據相比，BIM應用率略有提高。大家對于BIM技術的理解已不再局限于構建模型，而是更多關注模型可以用來做什么。從調查情況看，已經建立BIM組織機構的企業(yè)呈遞增趨勢，無論是企業(yè)層或是項目層的BIM組織機構建立的比率都有大幅提升。這說明，企業(yè)對于建立BIM組織的重要性有了更為深刻的認識，并為應用BIM技術做好了標準制訂、組織建立、人才培養(yǎng)等方面的前期準備工作。

調查發(fā)現(xiàn)，41.3%的受訪者所在企業(yè)將BIM應用于專項施工方案模擬，36.1%的所在企業(yè)將BIM應用于投標方案模擬，29%、25.7%的所在企業(yè)分別將BIM應用于工程量計算、碰撞檢查。企業(yè)在技術管理、成本管理、深化設計方面應用BIM最多，在總包協(xié)調、進度管理、質量管理方面應用較多，在資料管理、安全文明管理方面應用率較低，占比不到4%。此外，絕大部分受訪者認為BIM有多種實際價值，不僅可以為企業(yè)降低工程成本、提高工作效率、把控工程進度，還可以支持項目在運維階段管理，實現(xiàn)數據的協(xié)同共享等。

可以看出，利用BIM技術支持虛擬施工、方案優(yōu)化是近兩年企業(yè)始終認可的BIM技術應用價值，而隨著BIM技術的不斷發(fā)展以及應用的逐步深入，企業(yè)已經不僅僅局限于利用BIM技術實施碰撞檢查等單一應用，進而開始關注基于BIM技術的協(xié)同作用以及模型中所蘊含的數據價值等方面的成效。

深度應用呈現(xiàn)“BIM+”特點

“BIM技術應用正在逐步由技術應用向商務應用以及技術與商務應用相結合的方向發(fā)展，由單點、單向應用逐步向集成化應用方向發(fā)展。”劉剛告訴記者。BIM技術在工程量計算、施工模擬、深化設計、專業(yè)協(xié)調和進度控制等方面得到了廣泛應用，基于4D（3D+進度）、5D（3D+進度+成本）的施工項目管理整體解決方案也在一些大型工程項目中開始應用，成效顯著。如，總高530米、117層的廣州周大福國際金融中心項目，超高層施工難度大，特別是專業(yè)分包多達35家、獨立分包15家，多專業(yè)施工立體交叉頻繁，總承包協(xié)調管理工作難度非常大。為破解施工中的技術和管理難題，該項目將BIM技術引入項目管理，與廣聯(lián)達合作開發(fā)了東塔BIM綜合項目管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了BIM模型與項目管理中各種數據的互聯(lián)互通，有效降低了成本，縮短了工期，項目管理水平大大提升。

經過近幾年的快速發(fā)展，BIM技術的應用逐漸深入到工程項目的不同階段、不同業(yè)務、不同崗位，并開始與項目管理以及先進的信息技術集成應用，逐步進入深度應用階段，呈現(xiàn)出“BIM+”的特點。“BIM+”具體體現(xiàn)在3個方面：一是以BIM技術為核心，保證工程建設各階段、各專業(yè)、各參與方之間的協(xié)作配合可以在更高層次上充分共享資源，有效避免由于數據流不通暢帶來的重復勞動，提高生產效率和質量。二是以BIM技術為核心，保證不同應用軟件之間能夠基于統(tǒng)一的模型和標準進行高效互用，提高模型利用率，發(fā)揮更大價值。三是以BIM技術為核心，集成云計算、大數據、物聯(lián)網和移動應用等先進信息化技術，形成對工程建設全過程的監(jiān)控、管理、決策的立體信息化體系。

深度應用渴望人才培養(yǎng)

業(yè)內普遍認為，施工企業(yè)在推進BIM過程中遇到的困難，首當其沖是缺乏有經驗的人員和培訓，而在工程項目中應用BIM技術的主要風險是缺乏BIM人才。此次調查結果也證實了這一說法，30.2%的受訪者認為BIM人才缺乏是影響B(tài)IM技術深度應用的最大瓶頸，19.4%的受訪者認為市場需求影響B(tài)IM技術深度應用，15.3%的受訪者認為軟硬件成熟度是影響B(tài)IM技術深度應用的因素。還有一些受訪者則認為，目前的項目管理模式、政府的政策引導、成本投入的風險等因素，對BIM技術深度應用也產生了不同程度的影響。

盡管BIM技術在建筑施工行業(yè)的應用范圍不斷擴大，但深度應用目前仍存在一些問題和瓶頸。報告分析指出，從人才方面看，缺乏專業(yè)的BIM技術人才、沒有系統(tǒng)的BIM技術培訓、員工知識與能力結構欠缺等問題普遍存在，“培養(yǎng)BIM人才”是BIM技術深度應用需要解決的首要問題。從市場需求方面看，工程項目應用BIM技術仍局限在較為表象的層面，深度應用還比較少，沒有為BIM技術深度應用提供充足空間。從技術層面看，BIM軟件仍不夠成熟，難以支撐BIM軟件與其他軟件的集成應用。

此外，從經濟層面看，BIM技術深度應用為企業(yè)帶來的收益并不確定，企業(yè)的投資回報期長、投入成本高，影響了BIM技術的深度應用。從政策引導層面看，目前行業(yè)內缺乏相關BIM標準，法律責任界限不明，造成BIM軟件與其他軟件不能在同一平臺協(xié)同工作，阻礙了BIM技術的深度應用。從管理方面看，企業(yè)項目管理與BIM技術管理不匹配，內部流程尚需梳理。

深度應用向五大方向發(fā)展

對于未來BIM技術應用的發(fā)展趨勢，報告認為，BIM技術將與其他專業(yè)技術、通用信息化技術、管理系統(tǒng)等集成應用，以期發(fā)揮更大的綜合價值，并向多階段、集成化、多角度、協(xié)同化、普及化應用五大方向發(fā)展。

方向之一：多階段應用，從聚焦設計階段應用向施工階段深化應用延伸。

一直以來，BIM技術在設計階段的應用成熟度高于施工階段的BIM應用，應用時間較長。近幾年，BIM技術在施工階段的應用價值越來越凸顯，發(fā)展也非?？?。調查顯示，59.7%的受訪者認為從設計階段向施工階段延伸是BIM發(fā)展的特點，有四成以上的用戶認為施工階段是BIM技術應用最具價值階段。由于施工階段對工作高效協(xié)同和信息準確傳遞要求更高，對信息共享和信息管理、項目管理能力以及操作工藝的技術能力等方面要求都比較高，因此BIM應用有逐步向施工階段深化應用延伸的趨勢。

方向之二：集成化應用，從單業(yè)務應用向多業(yè)務集成應用轉變。

目前，很多項目通過使用單獨的BIM軟件來解決單點業(yè)務問題，以局部應用為主。而集成應用模式可根據業(yè)務需要通過軟件接口或數據標準集成不同模型，綜合使用不同軟件和硬件，以發(fā)揮更大的價值。例如，基于BIM的工程量計算軟件形成的算量模型與鋼筋翻樣軟件集成應用，可支持后續(xù)的鋼筋下料工作。調查顯示，60.7%的受訪者認為BIM發(fā)展將從基于單一BIM軟件的獨立業(yè)務應用向多業(yè)務集成應用發(fā)展?；贐IM的多業(yè)務集成應用主要包括：不同業(yè)務或不同專業(yè)模型的集成、支持不同業(yè)務工作的BIM軟件的集成應用、與其他業(yè)務或新技術的集成應用。例如，隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展，很多建筑構件的生產需要在工廠完成，如果采用BIM技術進行設計，可以將設計階段的BIM數據直接傳送到工廠，通過數控機床對構件進行數字化加工，對于具有復雜幾何造型的建筑構件，可以大大提高生產效率。

方向之三：多角度應用，從單純技術應用向與項目管理集成應用轉化。

BIM技術可有效解決項目管理中生產協(xié)同、數據協(xié)同的難題，目前正在深入應用于項目管理的各個方面，包括成本管理、進度管理、質量管理等方面，與項目管理集成將成BIM應用的一個趨勢。BIM技術可為項目管理過程提供數據有效集成的手段以及更為及時準確的業(yè)務數據，可提高管理單元之間的數據協(xié)同和共享效率。BIM技術可為項目管理提供一致的模型，模型集成了不同業(yè)務的數據，采用可視化方式動態(tài)獲取各方所需的數據，確保數據能夠及時、準確地在參建各方之間得到共享和協(xié)同應用。此外，BIM技術與項目管理集成需要信息化平臺系統(tǒng)的支持。需要建立統(tǒng)一的項目管理集成信息平臺，與BIM平臺通過標準接口和數據標準進行數據傳遞，及時獲取BIM技術提供的業(yè)務數據；支持各參建方之間的信息傳遞與數據共享；支持對海量數據的獲取、歸納與分析，協(xié)助項目管理決策；支持各參建方溝通、決策、審批、項目跟蹤、通信等。

方向之四：協(xié)同化應用，從單機應用向基于網絡的多方協(xié)同應用轉變。

物聯(lián)網、移動應用等新的客戶端技術迅速發(fā)展普及，依托于云計算、大數據等服務端技術實現(xiàn)了真正的協(xié)同，滿足了工程現(xiàn)場數據和信息的實時采集、高效分析、及時發(fā)布和隨時獲取，形成了“云+端”的應用模式。這種基于網絡的多方協(xié)同應用方式可與BIM技術集成應用，形成優(yōu)勢互補。一方面，BIM技術提供了協(xié)同的介質，基于統(tǒng)一的模型工作，降低了各方溝通協(xié)同的成本；另一方面，“云+端”的應用模式可更好地支持基于BIM模型的現(xiàn)場數據信息采集、模型高效存儲分析、信息及時獲取溝通傳遞等，為工程現(xiàn)場基于BIM技術的協(xié)同提供新的技術手段。因此，從單機應用向“云+端”的協(xié)同應用轉變將是BIM應用的一個趨勢。云計算可為BIM技術應用提供高效率、低成本的信息化基礎架構，二者的集成應用可支持施工現(xiàn)場不同參與者之間的協(xié)同和共享，對施工現(xiàn)場管理過程實施監(jiān)控，將為施工現(xiàn)場管理和協(xié)同帶來革命。

方向之五：普及化應用，從標志性項目應用向一般項目應用延伸。

隨著企業(yè)對BIM技術認識的不斷深入，很多BIM技術的相關軟件逐漸成熟，應用范圍不斷擴大，從最初應用于一些大規(guī)模、標志性的項目，發(fā)展到近兩年已開始應用到一些中小型項目，基礎設施領域也開始積極推廣BIM應用。一方面，各級地方政府積極推廣BIM技術應用，要求政府投資項目必須使用BIM技術，這無疑促進了BIM技術在基礎設施領域的應用推廣；另一方面，基礎設施項目往往工程量龐大、施工內容多、施工技術難度大，施工過程周圍環(huán)境復雜，施工安全風險較高，傳統(tǒng)的管理方法已不能滿足實際施工需要，BIM技術可通過施工模擬、管線綜合等技術解決這些問題，使施工準確率和效率大大提高。例如，城市地下空間開發(fā)工程項目，應用BIM技術在施工前可以充分模擬，論證項目與周圍的城市整體規(guī)劃的協(xié)調程度，以及施工過程對周圍環(huán)境的影響，從而制訂更好的施工方案。