BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展

顏真光 鐘晨艷

（紹興文理學(xué)院土木工程學(xué)院，浙江 紹興 312000）

一、簡(jiǎn)述BIM的發(fā)展

BIM技術(shù)是信息化模型，為建設(shè)主體各方提供高效的協(xié)作基礎(chǔ)條件[1]。2003年開始，日本、歐洲也開始推行BIM技術(shù)，并出臺(tái)了相應(yīng)的操作指南。我國(guó)對(duì)BIM技術(shù)的引入相比于西方國(guó)家較晚，但由于各項(xiàng)國(guó)家政策和行業(yè)趨勢(shì)的指引，也進(jìn)入了高速發(fā)展的運(yùn)行軌道。

二、BIM技術(shù)在建筑過程中的應(yīng)用

（一）規(guī)劃階段

在項(xiàng)目規(guī)劃階段，BIM技術(shù)能夠是建筑項(xiàng)目參與各方?jīng)Q策的得力助手。它能夠通過建模形成項(xiàng)目外部環(huán)境模型，不僅能對(duì)各類方案的外部環(huán)境進(jìn)行比較，還可以直觀對(duì)比個(gè)方案的功能布局、外觀造型等，從而分析該項(xiàng)目的市場(chǎng)利益規(guī)劃及其實(shí)施的可行性，是解決人工論證效率低、準(zhǔn)確率低問題的不二之選，能夠在一定程度上起到降低前期成本、縮短項(xiàng)目建設(shè)時(shí)長(zhǎng)的效果。如借助一南方電網(wǎng)綜合樓的BIM數(shù)據(jù)模型，我們能夠很好地考察該建筑的環(huán)境景觀是否達(dá)到一定的可視度、建筑是否滿足基本采光要求、室內(nèi)外通風(fēng)條件是否良好、環(huán)境噪聲是否達(dá)標(biāo)等多項(xiàng)指標(biāo)，確定項(xiàng)目實(shí)施的可行性。

（二）設(shè)計(jì)階段

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，是BIM技術(shù)運(yùn)用的核心區(qū)塊。在傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中，大多采用的是CAD技術(shù)，但CAD技術(shù)存在著數(shù)據(jù)冗雜、錯(cuò)誤率高、溝通協(xié)作難度大等缺陷。對(duì)比CAD技術(shù)，BIM技術(shù)則顯得更為精簡(jiǎn)。它使得設(shè)計(jì)人員的構(gòu)想能夠得到較為形象的反映，方便項(xiàng)目參與各方更好溝通和施工。除此之外，BIM技術(shù)可以自動(dòng)計(jì)算各類建材的數(shù)量，根據(jù)設(shè)定價(jià)格，直接擬合工程施工預(yù)算表，免去了人工計(jì)算工程造價(jià)的過程，大幅度縮短計(jì)算時(shí)間并提高運(yùn)算的準(zhǔn)確性。

（三）施工階段

在項(xiàng)目施工階段，BIM技術(shù)可以向項(xiàng)目各方提供建筑的各類信息，實(shí)時(shí)模擬施工進(jìn)度，有助施工團(tuán)隊(duì)合理安排人員。同時(shí)，借助BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕み^程中可能出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行提前設(shè)計(jì)，找到可行的解決方案。在精細(xì)化施工過程中，各施工構(gòu)件可以與BIM模型中的構(gòu)件進(jìn)行匹配，將施工方、供應(yīng)商、設(shè)計(jì)人員有機(jī)地結(jié)合在一起，使得施工過程更具目標(biāo)性和方向性，面對(duì)突發(fā)的情況也能夠在最快時(shí)間內(nèi)提出最優(yōu)解決方案。

三、建筑行業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)的問題及要點(diǎn)

近年來(lái)，BIM技術(shù)也進(jìn)入了高速發(fā)展的過程，但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中還是存在著一些問題，制約著BIM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。主要為以下幾點(diǎn)約束：（1）相關(guān)政策法規(guī)不健全。由于BIM技術(shù)的應(yīng)用并沒有得到普及，外加相關(guān)法律的出臺(tái)具有一定的延遲性，因此BIM的配套政策法規(guī)仍舊不夠完善。（2）管理人員及施工人員認(rèn)識(shí)的片面性。建筑公司普遍存在管理層并不熟悉BIM技術(shù)使用方法的情況，這直接導(dǎo)致了施工人員在施工過程中無(wú)法借助BIM模型進(jìn)行高效施工，使得該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)施過程中不能被很好地利用。（3）國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用范圍受限。目前國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)主要應(yīng)用于專業(yè)管線的碰撞檢測(cè)，但是在其他方面，包括日照條件分析、噪聲條件分析、后期管理維護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用較為局限。（4）配置成本較高。BIM技術(shù)要求每一個(gè)項(xiàng)目參與者，包括施工人員都能夠接觸到BIM模型，給每個(gè)參與者都配備較高性能的電腦，顯然實(shí)施的難度較大。

由于建筑信息建模的應(yīng)用不足，因此許多建筑行業(yè)的相關(guān)研究將BIM采用后的使用行為分為開發(fā)和探索兩類。以往研究采用了信息技術(shù)持續(xù)性的期望確認(rèn)模型進(jìn)行實(shí)證研究，并引入了個(gè)人創(chuàng)新與信息技術(shù)（PIIT）作為調(diào)節(jié)因素。同時(shí)進(jìn)行了問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明:（1）確認(rèn)對(duì)BIM使用行為的影響是由感知的有用性和滿意度介導(dǎo)的；（2）開發(fā)和探索的內(nèi)在動(dòng)機(jī)是滿足，外在動(dòng)機(jī)是感知的有用性；（3）PIIT增強(qiáng)了滿意度對(duì)探索的積極作用。

2011年將建筑信息建模（BIM）二級(jí)作為2016年前所有公共項(xiàng)目的任務(wù)。綜合項(xiàng)目交付（IPD）是一種與BIM密切相關(guān)的項(xiàng)目交付方法。然而，它似乎沒有得到相應(yīng)程度的關(guān)注和重視。在建筑環(huán)境中，對(duì)建筑信息模型和IPD的相互影響的研究很少，甚至根本不存在。因此，評(píng)估行業(yè)專家對(duì)實(shí)施和采用BIM的障礙以及構(gòu)成IPD原則進(jìn)行了研究，研究結(jié)果支持這樣的假設(shè)，即IPD確實(shí)有助于克服合作障礙，改善關(guān)鍵參與者的早期參與，并提高關(guān)鍵利益攸關(guān)方之間的信任水平；從而有助于消除實(shí)施BIM的障礙。該研究還確定了實(shí)施IPD協(xié)議的主要障礙，如果克服這些障礙，可以通過多方協(xié)議結(jié)構(gòu)對(duì)各方進(jìn)行碎片整理，促進(jìn)BIM，通過其固有的BIM合同原則加強(qiáng)各方的早期參與和合作，從而提高成本、時(shí)間、效率和生產(chǎn)率方面的建設(shè)績(jī)效。研究結(jié)果表明，IPD可以促進(jìn)建筑業(yè)更好、更廣泛地吸收建筑信息模型。

建筑信息建模是近年來(lái)設(shè)計(jì)和建筑行業(yè)采用的最重要的技術(shù)進(jìn)步之一。雖然BIM的采用在不斷增長(zhǎng)，但可以看到，在運(yùn)營(yíng)和維護(hù)（O&M）組織（如房地產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施管理）中，采用相對(duì)較弱，這些組織最終將從BIM的使用中獲得最高價(jià)值。雖然采用BIM的挑戰(zhàn)是多方面的，但BIM和現(xiàn)有信息管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成不佳是一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的主題。在如何構(gòu)建能夠在O&M階段有效使用的BIM模型方面，存在明顯的知識(shí)差距。

四、BIM技術(shù)在我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展前景

目前，BIM技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用起到了極其關(guān)鍵的作用。譬如如何利用BIM技術(shù)模擬裝配式建筑的施工過程，為裝配式施工提供技術(shù)指導(dǎo)；建立建筑生命周期運(yùn)營(yíng)全程監(jiān)控管理體系，形成集規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)為一體的新型運(yùn)營(yíng)模式；結(jié)合“物聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等多項(xiàng)新型技術(shù)，為創(chuàng)建“智慧城市”提供保障。

BIM是建筑、工程和建筑行業(yè)進(jìn)步的未來(lái)驅(qū)動(dòng)力和領(lǐng)導(dǎo)者。相關(guān)研究討論了影響B(tài)IM應(yīng)用的多種因素，并通過BIM對(duì)信息管理的理解、動(dòng)機(jī)和個(gè)人觀點(diǎn)的角度關(guān)注學(xué)習(xí)者的感知，為管理信息管理的知識(shí)體系做出了貢獻(xiàn)，通過啟動(dòng)BIM學(xué)習(xí)過程的框架及其影響因素，當(dāng)前的研究可作為一個(gè)參考點(diǎn)，以繼續(xù)加強(qiáng)BIM與建筑行業(yè)實(shí)際需求之間的聯(lián)系。