BIM應(yīng)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(shè)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?fàn)顩r的權(quán)威報告。“去年發(fā)布的2014版報告，按BIM技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)對行業(yè)BIM應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了總結(jié)。經(jīng)過一年的發(fā)展，BIM應(yīng)用更為深入，與其他信息技術(shù)的集成應(yīng)用有了新的發(fā)展。”報告統(tǒng)稿人、清華大學(xué)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(yīng)用BIM技術(shù)情況進(jìn)行了問卷調(diào)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(shè)計(jì)企業(yè)、軟件企業(yè)、教育和科研等機(jī)構(gòu)人員，有管理層人員，也有實(shí)操層人員，調(diào)查結(jié)果基本能夠反映我國建筑施工行業(yè)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀。”馬智亮介紹說，“2015版報告，在全面總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合行業(yè)22個實(shí)踐案例，深入分析了BIM技術(shù)與其他先進(jìn)信息技術(shù)集成應(yīng)用的方法、問題和發(fā)展趨勢，以指導(dǎo)企業(yè)深入應(yīng)用BIM技術(shù)，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新。”

由概念普及走向深度應(yīng)用

報告編委會成員、廣聯(lián)達(dá)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(diào)查和兩部報告的編寫工作。對于近兩年BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況，他向記者介紹說，從今年的調(diào)查情況看，盡管仍有25.5%的受訪者所在企業(yè)尚無推進(jìn)BIM應(yīng)用計(jì)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(xiàng)目試點(diǎn)階段，10.4%的所在企業(yè)已大面積推廣應(yīng)用。與去年數(shù)據(jù)相比，BIM應(yīng)用率略有提高。大家對于BIM技術(shù)的理解已不再局限于構(gòu)建模型，而是更多關(guān)注模型可以用來做什么。從調(diào)查情況看，已經(jīng)建立BIM組織機(jī)構(gòu)的企業(yè)呈遞增趨勢，無論是企業(yè)層或是項(xiàng)目層的BIM組織機(jī)構(gòu)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(rèn)識，并為應(yīng)用BIM技術(shù)做好了標(biāo)準(zhǔn)制訂、組織建立、人才培養(yǎng)等方面的前期準(zhǔn)備工作。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，41.3%的受訪者所在企業(yè)將BIM應(yīng)用于專項(xiàng)施工方案模擬，36.1%的所在企業(yè)將BIM應(yīng)用于投標(biāo)方案模擬，29%、25.7%的所在企業(yè)分別將BIM應(yīng)用于工程量計(jì)算、碰撞檢查。企業(yè)在技術(shù)管理、成本管理、深化設(shè)計(jì)方面應(yīng)用BIM最多，在總包協(xié)調(diào)、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理方面應(yīng)用較多，在資料管理、安全文明管理方面應(yīng)用率較低，占比不到4%。此外，絕大部分受訪者認(rèn)為BIM有多種實(shí)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(jìn)度，還可以支持項(xiàng)目在運(yùn)維階段管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同共享等。

可以看出，利用BIM技術(shù)支持虛擬施工、方案優(yōu)化是近兩年企業(yè)始終認(rèn)可的BIM技術(shù)應(yīng)用價值，而隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展以及應(yīng)用的逐步深入，企業(yè)已經(jīng)不僅僅局限于利用BIM技術(shù)實(shí)施碰撞檢查等單一應(yīng)用，進(jìn)而開始關(guān)注基于BIM技術(shù)的協(xié)同作用以及模型中所蘊(yùn)含的數(shù)據(jù)價值等方面的成效。

深度應(yīng)用呈現(xiàn)“BIM+”特點(diǎn)

“BIM技術(shù)應(yīng)用正在逐步由技術(shù)應(yīng)用向商務(wù)應(yīng)用以及技術(shù)與商務(wù)應(yīng)用相結(jié)合的方向發(fā)展，由單點(diǎn)、單向應(yīng)用逐步向集成化應(yīng)用方向發(fā)展。”劉剛告訴記者。BIM技術(shù)在工程量計(jì)算、施工模擬、深化設(shè)計(jì)、專業(yè)協(xié)調(diào)和進(jìn)度控制等方面得到了廣泛應(yīng)用，基于4D（3D+進(jìn)度）、5D（3D+進(jìn)度+成本）的施工項(xiàng)目管理整體解決方案也在一些大型工程項(xiàng)目中開始應(yīng)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(xiàng)目，超高層施工難度大，特別是專業(yè)分包多達(dá)35家、獨(dú)立分包15家，多專業(yè)施工立體交叉頻繁，總承包協(xié)調(diào)管理工作難度非常大。為破解施工中的技術(shù)和管理難題，該項(xiàng)目將BIM技術(shù)引入項(xiàng)目管理，與廣聯(lián)達(dá)合作開發(fā)了東塔BIM綜合項(xiàng)目管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了BIM模型與項(xiàng)目管理中各種數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，有效降低了成本，縮短了工期，項(xiàng)目管理水平大大提升。

經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，BIM技術(shù)的應(yīng)用逐漸深入到工程項(xiàng)目的不同階段、不同業(yè)務(wù)、不同崗位，并開始與項(xiàng)目管理以及先進(jìn)的信息技術(shù)集成應(yīng)用，逐步進(jìn)入深度應(yīng)用階段，呈現(xiàn)出“BIM+”的特點(diǎn)。“BIM+”具體體現(xiàn)在3個方面：一是以BIM技術(shù)為核心，保證工程建設(shè)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(shù)據(jù)流不通暢帶來的重復(fù)勞動，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。二是以BIM技術(shù)為核心，保證不同應(yīng)用軟件之間能夠基于統(tǒng)一的模型和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(shù)為核心，集成云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動應(yīng)用等先進(jìn)信息化技術(shù)，形成對工程建設(shè)全過程的監(jiān)控、管理、決策的立體信息化體系。

深度應(yīng)用渴望人才培養(yǎng)

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，施工企業(yè)在推進(jìn)BIM過程中遇到的困難，首當(dāng)其沖是缺乏有經(jīng)驗(yàn)的人員和培訓(xùn)，而在工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)的主要風(fēng)險是缺乏BIM人才。此次調(diào)查結(jié)果也證實(shí)了這一說法，30.2%的受訪者認(rèn)為BIM人才缺乏是影響B(tài)IM技術(shù)深度應(yīng)用的最大瓶頸，19.4%的受訪者認(rèn)為市場需求影響B(tài)IM技術(shù)深度應(yīng)用，15.3%的受訪者認(rèn)為軟硬件成熟度是影響B(tài)IM技術(shù)深度應(yīng)用的因素。還有一些受訪者則認(rèn)為，目前的項(xiàng)目管理模式、政府的政策引導(dǎo)、成本投入的風(fēng)險等因素，對BIM技術(shù)深度應(yīng)用也產(chǎn)生了不同程度的影響。

盡管BIM技術(shù)在建筑施工行業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，但深度應(yīng)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(shù)人才、沒有系統(tǒng)的BIM技術(shù)培訓(xùn)、員工知識與能力結(jié)構(gòu)欠缺等問題普遍存在，“培養(yǎng)BIM人才”是BIM技術(shù)深度應(yīng)用需要解決的首要問題。從市場需求方面看，工程項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)仍局限在較為表象的層面，深度應(yīng)用還比較少，沒有為BIM技術(shù)深度應(yīng)用提供充足空間。從技術(shù)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(yīng)用。

此外，從經(jīng)濟(jì)層面看，BIM技術(shù)深度應(yīng)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(shù)的深度應(yīng)用。從政策引導(dǎo)層面看，目前行業(yè)內(nèi)缺乏相關(guān)BIM標(biāo)準(zhǔn)，法律責(zé)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(shù)的深度應(yīng)用。從管理方面看，企業(yè)項(xiàng)目管理與BIM技術(shù)管理不匹配，內(nèi)部流程尚需梳理。

深度應(yīng)用向五大方向發(fā)展

對于未來BIM技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢，報告認(rèn)為，BIM技術(shù)將與其他專業(yè)技術(shù)、通用信息化技術(shù)、管理系統(tǒng)等集成應(yīng)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(yīng)用五大方向發(fā)展。

方向之一：多階段應(yīng)用，從聚焦設(shè)計(jì)階段應(yīng)用向施工階段深化應(yīng)用延伸。

一直以來，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用成熟度高于施工階段的BIM應(yīng)用，應(yīng)用時間較長。近幾年，BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用價值越來越凸顯，發(fā)展也非常快。調(diào)查顯示，59.7%的受訪者認(rèn)為從設(shè)計(jì)階段向施工階段延伸是BIM發(fā)展的特點(diǎn)，有四成以上的用戶認(rèn)為施工階段是BIM技術(shù)應(yīng)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(zhǔn)確傳遞要求更高，對信息共享和信息管理、項(xiàng)目管理能力以及操作工藝的技術(shù)能力等方面要求都比較高，因此BIM應(yīng)用有逐步向施工階段深化應(yīng)用延伸的趨勢。

方向之二：集成化應(yīng)用，從單業(yè)務(wù)應(yīng)用向多業(yè)務(wù)集成應(yīng)用轉(zhuǎn)變。

目前，很多項(xiàng)目通過使用單獨(dú)的BIM軟件來解決單點(diǎn)業(yè)務(wù)問題，以局部應(yīng)用為主。而集成應(yīng)用模式可根據(jù)業(yè)務(wù)需要通過軟件接口或數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算軟件形成的算量模型與鋼筋翻樣軟件集成應(yīng)用，可支持后續(xù)的鋼筋下料工作。調(diào)查顯示，60.7%的受訪者認(rèn)為BIM發(fā)展將從基于單一BIM軟件的獨(dú)立業(yè)務(wù)應(yīng)用向多業(yè)務(wù)集成應(yīng)用發(fā)展?；贐IM的多業(yè)務(wù)集成應(yīng)用主要包括：不同業(yè)務(wù)或不同專業(yè)模型的集成、支持不同業(yè)務(wù)工作的BIM軟件的集成應(yīng)用、與其他業(yè)務(wù)或新技術(shù)的集成應(yīng)用。例如，隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展，很多建筑構(gòu)件的生產(chǎn)需要在工廠完成，如果采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以將設(shè)計(jì)階段的BIM數(shù)據(jù)直接傳送到工廠，通過數(shù)控機(jī)床對構(gòu)件進(jìn)行數(shù)字化加工，對于具有復(fù)雜幾何造型的建筑構(gòu)件，可以大大提高生產(chǎn)效率。

方向之三：多角度應(yīng)用，從單純技術(shù)應(yīng)用向與項(xiàng)目管理集成應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

BIM技術(shù)可有效解決項(xiàng)目管理中生產(chǎn)協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié)同的難題，目前正在深入應(yīng)用于項(xiàng)目管理的各個方面，包括成本管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理等方面，與項(xiàng)目管理集成將成BIM應(yīng)用的一個趨勢。BIM技術(shù)可為項(xiàng)目管理過程提供數(shù)據(jù)有效集成的手段以及更為及時準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可提高管理單元之間的數(shù)據(jù)協(xié)同和共享效率。BIM技術(shù)可為項(xiàng)目管理提供一致的模型，模型集成了不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，采用可視化方式動態(tài)獲取各方所需的數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)能夠及時、準(zhǔn)確地在參建各方之間得到共享和協(xié)同應(yīng)用。此外，BIM技術(shù)與項(xiàng)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(xiàng)目管理集成信息平臺，與BIM平臺通過標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，及時獲取BIM技術(shù)提供的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；支持各參建方之間的信息傳遞與數(shù)據(jù)共享；支持對海量數(shù)據(jù)的獲取、歸納與分析，協(xié)助項(xiàng)目管理決策；支持各參建方溝通、決策、審批、項(xiàng)目跟蹤、通信等。

方向之四：協(xié)同化應(yīng)用，從單機(jī)應(yīng)用向基于網(wǎng)絡(luò)的多方協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)變。

物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用等新的客戶端技術(shù)迅速發(fā)展普及，依托于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等服務(wù)端技術(shù)實(shí)現(xiàn)了真正的協(xié)同，滿足了工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)和信息的實(shí)時采集、高效分析、及時發(fā)布和隨時獲取，形成了“云+端”的應(yīng)用模式。這種基于網(wǎng)絡(luò)的多方協(xié)同應(yīng)用方式可與BIM技術(shù)集成應(yīng)用，形成優(yōu)勢互補(bǔ)。一方面，BIM技術(shù)提供了協(xié)同的介質(zhì)，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(yīng)用模式可更好地支持基于BIM模型的現(xiàn)場數(shù)據(jù)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(shù)的協(xié)同提供新的技術(shù)手段。因此，從單機(jī)應(yīng)用向“云+端”的協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)變將是BIM應(yīng)用的一個趨勢。云計(jì)算可為BIM技術(shù)應(yīng)用提供高效率、低成本的信息化基礎(chǔ)架構(gòu)，二者的集成應(yīng)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(shí)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(yīng)用，從標(biāo)志性項(xiàng)目應(yīng)用向一般項(xiàng)目應(yīng)用延伸。

隨著企業(yè)對BIM技術(shù)認(rèn)識的不斷深入，很多BIM技術(shù)的相關(guān)軟件逐漸成熟，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，從最初應(yīng)用于一些大規(guī)模、標(biāo)志性的項(xiàng)目，發(fā)展到近兩年已開始應(yīng)用到一些中小型項(xiàng)目，基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域也開始積極推廣BIM應(yīng)用。一方面，各級地方政府積極推廣BIM技術(shù)應(yīng)用，要求政府投資項(xiàng)目必須使用BIM技術(shù)，這無疑促進(jìn)了BIM技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用推廣；另一方面，基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目往往工程量龐大、施工內(nèi)容多、施工技術(shù)難度大，施工過程周圍環(huán)境復(fù)雜，施工安全風(fēng)險較高，傳統(tǒng)的管理方法已不能滿足實(shí)際施工需要，BIM技術(shù)可通過施工模擬、管線綜合等技術(shù)解決這些問題，使施工準(zhǔn)確率和效率大大提高。例如，城市地下空間開發(fā)工程項(xiàng)目，應(yīng)用BIM技術(shù)在施工前可以充分模擬，論證項(xiàng)目與周圍的城市整體規(guī)劃的協(xié)調(diào)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。