綜合分析BIM在運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、高性能計算機硬件的開發(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)項目的信息技術(shù)化成為可能。BIM的本質(zhì)是通過建立一個數(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、建造、運維管理等各個環(huán)節(jié)。

  基于優(yōu)化設(shè)計、碰撞檢查、施工方案優(yōu)化、4D施工模擬、施工質(zhì)量與進度監(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)可以增強設(shè)計與施工之間的溝通，實現(xiàn)從概念設(shè)計到施工過程的高效運作，方便甲方全方位地了解工程進度及質(zhì)量狀況，實現(xiàn)實時精細化管理。

  盡管BIM技術(shù)在很多國家已經(jīng)形成了較為成熟的標準或制度，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輔助設(shè)計或指導(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)不是指具體某個軟件，但判斷的一個重要標準是是否使用了以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)上進行的不同層度上的信息交換，為項目不同參與方利用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核心建模軟件這個領(lǐng)域，除了在算量軟件方面如廣聯(lián)達具備一定基礎(chǔ)優(yōu)勢外，在設(shè)計軟件核心技術(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)達等少量的幾款軟件，處于空白狀態(tài)的軟件達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標準缺失

  中國BIM市場沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范標準，對于BIM的理解也各有不同。BIM涉及到的標準非常多，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)計到最后的運營管理，每個環(huán)節(jié)都有不同的交付標準，需要統(tǒng)一各環(huán)節(jié)的交換和交付標準，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標準，所以相關(guān)企業(yè)能夠跟著按著國家標準有序進行下去。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)用標準。

  單純地把國外BIM的軟件做成中文界面很容易，但如果要實現(xiàn)與本土化建筑行業(yè)的無縫對接，那么制定自己的標準很有必要。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準設(shè)計研究院正在共同推廣BIM技術(shù)在中國的標準化應(yīng)用，這一標準的征集與制定，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，標準的出臺也尚需一段時間。

  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)計的三維模型直接導(dǎo)進施工階段相關(guān)軟件，實現(xiàn)設(shè)計階段BIM模型的有效利用，勿需重新建模。但是由于設(shè)計階段的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)接口的對接才能實現(xiàn)，現(xiàn)階段國內(nèi)的軟件還無法完全實現(xiàn)。二是在施工階段利用設(shè)計院提供的二維圖紙重新建模，重復(fù)建模勞動強度大，需要大量的人力、時間和成本投入，這也是目前施工階段應(yīng)用BIM的現(xiàn)實情況。運營維護階段同樣需要重復(fù)建模，設(shè)計及施工階段的模型均不能很好的用于后期的運營維護。

  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)施成本作為項目一項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)雜的項目，高端業(yè)主才會有意識的去采用BIM技術(shù)來減少項目管理中的成本，但對于很多企業(yè)來說，他們對BIM技術(shù)缺乏認識，對BIM在工程中應(yīng)用的優(yōu)勢認識不夠，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。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。

  來自設(shè)計方的不利因素

  目前國內(nèi)有大型設(shè)計院正在使用或嘗試使用BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計，但大多數(shù)中小設(shè)計院使用BIM仍然相對較少，且目前還是多應(yīng)用在一些大型公建、重點項目上，因為這些項目常常在形體、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，必須運用BIM技術(shù)方可實現(xiàn)。設(shè)計院運用BIM進行設(shè)計，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)風險，還需要建立設(shè)計工作新流程。根據(jù)目前國內(nèi)設(shè)計院普遍的分專業(yè)各自設(shè)計的現(xiàn)狀，設(shè)計單位對于同一工種之間的協(xié)作設(shè)計基本都可以實現(xiàn)，但在不同工種之間進行協(xié)調(diào)存在一定難度，設(shè)計師應(yīng)用BIM軟件不可避免地會在一段時間內(nèi)影響到個人及部門利益，并且一般情況下設(shè)計師無法獲得相關(guān)的利益補償。因此，在沒有切實的技術(shù)保障和配套管理機制的情況下，強制在單位或部門推廣BIM是不太現(xiàn)實的。

  設(shè)計周期問題。應(yīng)用BIM技術(shù)，要在電腦里將全生命周期進行集成，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超傳統(tǒng)設(shè)計過程，設(shè)計時間及工作量都將成倍增長，但是目前我國普遍存在著項目設(shè)計周期短、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)計任務(wù)。

  資金投入問題。設(shè)計單位使用BIM技術(shù)需加大設(shè)施費投入來購買應(yīng)用BIM系統(tǒng)的硬件和相應(yīng)軟件，一個普通項目，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，項目大的工程文件如果不使用服務(wù)器級別的高性能計算機根本無法正常運行，此外對辦公的儲存空間、網(wǎng)絡(luò)等都需進行調(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)計人員，盡管主流BIM軟件一再強調(diào)其易學(xué)易用性，實際上相對2D設(shè)計而言，BIM軟件培訓(xùn)難度還是比較大的，對于一部分設(shè)計人員來說熟練掌握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)計理念的轉(zhuǎn)變不容易從2D設(shè)計到3D設(shè)計，從相對獨立的設(shè)計到協(xié)同設(shè)計， 實現(xiàn)BIM技術(shù)要求設(shè)計師們完成兩個轉(zhuǎn)變。設(shè)計人員的思維定勢在短時間里改變確非易事。且一個項目至少需要配備各專業(yè)人員共12人的團隊，需要花費大量的時間和金錢去進行前期團隊的培訓(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，在愈來愈強調(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)計院建立有自己的BIM技術(shù)中心，很多小設(shè)計院根本無此條件，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。現(xiàn)有目前國內(nèi)常用的結(jié)構(gòu)計算軟件與國外的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)計時是采用不同的軟件進行建模，但是在進行碰撞檢測時，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)間按相同樓層進行選擇性的導(dǎo)入合并模型，再進行碰撞檢測，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)的認知問題。由于在施工企業(yè)進行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)用機構(gòu)、對人員進行培訓(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，僅停留在機電安裝專業(yè)的管線碰撞檢測上面，確實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，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，僅僅是因為盲目跟風和“賠本賺吆喝”的對外宣傳。企業(yè)最高管理不能因為BIM而BIM，而是要出于企業(yè)自身的精細化管理、提升效益的需要而實施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、準確的實現(xiàn)鋼筋建模并用于真實的現(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，還是得通過人工費時費力的進行鋼筋抽樣。

  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，處于摸索實施BIM階段，前期需要花費大量的時間來建立自己的模型，并在過程中持續(xù)補充完善族庫。

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

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

  是否有合適的項目問題。企業(yè)要想實施BIM，沒有業(yè)主的支持也是無法完成的，這就需要選擇業(yè)主也同樣認可的項目作為試點來推動BIM實施。實施與否，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理念貫穿項目全壽命周期，對項目的建筑及后期運營管理綜合集成有重大意義，但實際的設(shè)計階段、施工階段、運維管理各階段缺乏有效管理集成，信息不流暢，未實現(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，但是在實際應(yīng)用中兩者并未相互溝通，在項目運營階段BIM技術(shù)并未得到充分應(yīng)用，使得運營階段在建設(shè)項目的全生命周期出于孤島狀態(tài)，BIM技術(shù)的實現(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、尤其在國內(nèi)項目運作中，項目不同階段、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)，而項目協(xié)同設(shè)計與否，對能夠充分實現(xiàn)BIM的價值至關(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)用標準，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，整個社會達成共識，使用BIM以后，業(yè)主獲益最大，因此業(yè)主應(yīng)該出錢請設(shè)計和施工企業(yè)使用BIM；而設(shè)計和施工企業(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)的補償。

  在高校的教學(xué)計劃中加入BIM課程，同時大力鼓勵社會辦理BIM培訓(xùn)機構(gòu)，進行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能夠貫穿于整個項目全生命周期，理應(yīng)以營運為導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)建設(shè)項目價值最大化，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)的科技進步；發(fā)揮重大作用。