大中型施工企業BIM 技術實施探討

張海龍

（1.吉林大學建設工程學院,吉林 長春 130021；2.中國大連國際經濟技術合作集團有限公司，遼寧 大連 116000）

1 背景情況

1.1 BIM 概念解析

BIM即Building Information Modeling的英文縮寫，漢語直譯為“建筑信息模型”，是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點。此類似概念的提出始于20世紀70年代，但BIM技術的日漸發展和完善卻是從本世紀開始的。

2011年5月，住房和城鄉建設部印發《2011-2015年建筑業信息化發展綱要》，已經把BIM作為工程總承包、勘察設計和施工類企業十二五信息化發展必須具備的核心技術之一，將BIM基于網絡的協同工作等新技術作為“十二五”期間行業信息化推廣的重點，要在這5年內“加快建筑信息模型（BIM）、基于網絡的協同工作等新技術在工程中的應用”。《綱要》僅是一個“預期”，或者說是對BIM發展前景的展望。

BIM離施工企業已經近在咫尺、迫在眉睫。

1.2 國內BIM 發展現狀

國內BIM技術發展政策方面，2011年5月，住房和城鄉建設部頒發的《2011～2015年建筑業信息化發展綱要》，將“加快BIM等新技術在工程中的應用”列入“十二五”建筑業信息化發展的總體目標和重要任務之一；由住房和城鄉建設部工程質量安全監管司組織，中國建筑科學研究院承擔的《勘察設計和施工BIM技術發展對策研究》研究課題，已順利結題，形成了專題研究報告，通過了專家驗收；由住房和城鄉建設部工程質量安全監管司組織，中國建筑業協會質量分會承擔的《關于推進BIM技術在建筑領域應用的指導意見》研究課題完成了征求意見稿。

國內BIM技術發展政策方面，由清華大學承擔的中國工程院和國家自然科學基金委“中國建筑信息化發展戰略研究”子課題《中國BIM標準框架》正在開展研究；2012、2013年住建部標準定額司發布工程建設國家標準制定計劃中，《建筑工程信息模型應用統一標準》、《建筑工程信息模型存儲標準》、《建筑工程設計信息模型交付標準》、《建筑工程設計信息模型分類和編碼標準》、《建筑工程施工信息模型應用標準》已經列入編制計劃；同時中國工程建設標準化協會成立了“建筑信息模型專業委員會”，正在組織制定10多部相關專業BIM應用標準。

1.3 施工企業應用BIM 技術優勢

主要是基于BIM的施工管理。

首先，BIM可實現集成項目交付IPD（Integrated Project Delivery）管理。將項目主要參與方在設計階段就集合在一起，著眼于項目的全生命期，利用BIM技術進行虛擬設計、建造、維護及管理。

其次，BIM可實現動態、集成和可視化的4D施工管理。將建筑物及施工現場3D模型與施工進度相鏈接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型，實現建設項目施工階段工程進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態集成管理及施工過程的可視化模擬。

第三，BIM可實現項目各參與方協同工作。項目各參與方信息共享，基于網絡實現文檔、圖形檔和視頻檔的提交、審核、審批及利用。項目各參與方通過網絡協同工作，進行工程洽商、協調，實現施工質量、安全、成本和進度的管理和監控。

第四，實現虛擬施工。在計算機上執行建造過程，虛擬模型可在實際建造之前對工程項目的功能及可建造性等潛在問題進行預測，包括施工方法實驗、施工過程模擬及施工方案優化等。

2 大中型施工企業實施BIM 技術策劃要點

2.1 總體思路

大中型施工企業BIM技術實施總體思路可以采取“三個一”的方式開展，即一位領頭人、一個小團隊、一個試點項目。

2.2 團隊建設及軟硬件組成

大中型施工企業實施BIM技術可以在集團公司層面成立BIM技術應用領導小組，領導小組組長建議由企業技術負責人承擔，負責總體策劃、協調，包括組建團隊、確定技術路線等。副組長由施工企業技術部門負責人承擔，協助組長落實集團公司BIM施工技術實施。組員由集團公司所屬各個單位的技術負責人擔任。領導小組下設多個專業實施小組，專業小組負責人在領導小組的帶領下，對集團公司BIM技術專業小組應用管理和執行，實現BIM施工技術。專業小組成員在專業小組負責人的帶領下，用BIM技術完成相應的工作，是具體軟件操作者，要求成員具有1 年以上施工技術崗位的工作經驗，并經過一定的BIM專業培訓。同時領導小組指定一名專職聯絡員，建議由集團公司層面的技術部門人員擔任，負責領導小組與專業實施小組之間的溝通、聯系及與合作單位的溝通、聯系。

每個專業實施小組，需要配置滿足需求的臺式電腦4～6臺及相應的軟件配置。領導小組需要配置1臺高配置（i7以上的處理器）的筆記本電腦及相應的軟件配置，用于演示、培訓使用。機器配置由實際情況決定，建議配置：主頻3.0GHz或以上的Intel或AMDCPU；8～16Gb內存；配有1GB以上顯存且支持DirectX9和Shader Model 3的獨立新卡；雙顯示器；64位Windows7家庭高級版、專業版。

與目前普及應用的CAD技術比較，BIM的一個非常突出的特點就是：BIM不是一個軟件能夠完成的工作，準確地說就是BIM不是一類軟件的事，而且每一類軟件的選擇也不不止是一個產品。BIM軟件大體上分為以下14類：BIM核心建模軟件、BIM方案設計軟件、和BIM接口的幾何造型軟件、BIM可持續（綠色）分析軟件、BIM機電分析軟件、BIM結構分析軟件、BIM可視化軟件、BIM模型檢查軟件、BIM深化設計軟件、BIM模型綜合碰撞檢查軟件、BIM造價管理軟件、BIM運營管理軟件、二維繪圖軟件、BIM發布審核軟件。

對于BIM核心建模軟件，這類軟件英文通常叫“BIM Authoring Software”，是BIM之所以成為BIM的基礎。換句話說，正是因為有了這些軟件才有了BIM，也是從事BIM的同行第一類要碰到的BIM軟件。因此我們稱它們為“BIM核心建模軟件”，簡稱“BIM建模軟件”。對于一個項目或施工企業BIM核心建模軟件的選用，可以考慮如下基本原則：民用建筑用Autodesk Revit；工廠設計和基礎設施用Bentley；單專業建筑事務所選擇ArchiCAD、Revit、Bentley都有可能成功；項目完全異形、預算比較充裕的選擇Digital Project或CATIA。

2.3 技術路線

2.3.1 實施方式

大中型施工企業實施BIM技術以采取與BIM專業咨詢機構合作方式開展最佳，以企業自身為主，專業咨詢機構僅提供技術支持。根據國內同類企業實施BIM成功的經驗，起步階段企業自身對BIM了解還不是很全面，結合BIM項目人才的培養成長途徑，選擇專業的BIM合作伙伴協助企業開展BIM技術應用可以少走彎路。

企業選擇BIM專業咨詢機構作為合作方比較合適，原因為：具備BIM生產力建設咨詢服務機構可以幫助制定企業BIM生產力建設總體戰略以及關鍵步驟的實施。企業BIM生產力建設過程在空間跨度上幾乎可能會涉及到企業大部分業務和管理部門，甚至是一部分業務伙伴，在時間跨度上即使初步完成也需要1～2年時間，在技術跨度上也會涉及到企業目前使用的信息化系統，因此選擇一個合適的BIM生產力建設咨詢服務機構為最佳途徑。

一般而言，企業在BIM實施選擇BIM合作伙伴的過程中有以下4種類型的BIM咨詢顧問可以選擇：BIM軟件供應商、BIM硬件供應商、同類企業、BIM專業咨詢機構。上述每類BIM咨詢顧問在BIM生產力建設中都有各自相應的核心能力和作用。

選擇專業合作伙伴考慮的主要因素包括：具備制定企業生產力建設總體戰略規劃的能力和類似企業成功案例；對企業BIM生產力建設的主要步驟具備實施能力和成功案例；具備解決企業BIM實施過程中遇到的各種可能出現的問題的能力。

2.3.2 著手點、途徑

大中型施工企業實施BIM技術可以從以下幾個方面入手：基于BIM三維效果圖，基于三維模型表現手法，將工程概況等信息以BIM三維模型圖表現；施工組織部署和進度計劃，利用BIM模型三維可視化特點，將重點工程施工階段表現出來，用一系列的三維形象圖展示各階段工程形象進度；施工動畫，模擬施工現場，對專項方案和設備布置方案進行比選。

選擇以下途徑進行：利用CAD圖紙進行BIM模型化，對BIM模型進行檢查，再來修改、完善CAD圖。

2.3.3 時間劃分、階段內容

大中型施工企業實施BIM技術建議按以下三個階段：一是試點階段，此階段時間跨度需1年，主要工作內容為企業BIM施工技術實施方案制訂，組建團隊，BIM團隊基礎培訓，試點項目實踐；二是實施階段，此階段時間跨度需1年，主要工作內容為企業BIM實施總體規劃，BIM核心小組高級培訓，BIM基礎應用普及培訓，項目全面展開BIM實施；三是融合階段，此階段主要工作內容為建立企業BIM標準，企業BIM和業務系統集成。

3 幾點建議

3.1 專業小組組建

根據企業主營業務性質，組建2～3個專業實施小組，每個專業實施小組需5～6人，各個專業小組按以下人員配置：土建專業3人，機電專業2人，造價專業1人，還應該考慮到一定的淘汰率。

首先選定項目，再選擇專業BIM咨詢機構來企業現場培訓，內容包括應用現狀、解決的問題以及在該項目上的應用范圍。人員包括土建、設備、項目協調等各工作崗位人員，主要目的是掌握主流BIM建模軟件和模擬軟件的操作。

完成初級培訓之后進入項目實際應用階段，BIM的工作內容都是在完成本職工作的同時進行，所以對參加培訓的人員的挑選非常重要，除了專業技術之外，人員對BIM技術的認可，直接影響著人員利用業余時間鉆研技術的熱情。因此初級培訓之后BIM團隊的潛在人員會減少。

3.2 團隊實力提升

大中型施工企業可以采用以下幾種方式提升團隊實力：利用搭建的各類交流載體（QQ群等）、組織參加系統的培訓班、專項的提高班、企業內部開展各類競賽等。

3.3 費用預算

大中型施工企業實施BIM技術費用主要包括以下幾個方面：軟硬件購置，合作伙伴咨詢費和團隊培訓費三大塊，前期投入10萬元足夠。

4 小 結

通過國內一些企業推廣實施BIM技術的經驗，可以總結出大中型施工企業在推廣BIM技術過程中的幾個關鍵點：一是領導層的持續重視，高層領導的高度重視是開展此項工作的前提；二是企業選擇與專業咨詢機構合作，是開展此項活動的有效方法；三是開展此項工作，以實際項目為抓手最佳，在應用此項技術的同時，員工可以結合自身崗位工作，提高工作效率，即學即用，為用而學；四是采取課題與項目相結合是開展此項工作的一個良好途徑，課題為項目提供應用方向和經費支持，做到雙豐收。