中国五洲工程设计集团有限公司1;中国航空规划设计研究总院有限公司2
摘要：近年来BIM（Building Information Modeling）技术在我国建筑行业得到了广泛应用。本文阐述了BIM在我国建筑行业的应用现状，总结了国内主要的BIM规范和标准，对应用中存在的主要问题进行了分析，并对BIM技术的发展提出了建议。
关键词：BIM；数据库；标准；全生命期
近年来，BIM技术一直是建筑业的热门话题，有的人把“BIM技术取代传统CAD制图”与20世纪90年代“CAD制图取代手工绘图” 做类比，从替代的必然性来说，这个类比是恰当的。但“CAD制图取代手工绘图”只要设计师一个人参与、采用AutoCAD一个软件就完全实现了，工作流程和理念没有变化；而“BIM技术取代传统CAD制图”则涉及多方参与、多专业协同、全生命期、多种软件，不只是技术的升级，对行业行事规则、工作流程和理念都将带来深刻的变化，这必将是一个长期的过程。目前，即使是美国等在BIM应用领域领先的国家，也鲜有全面实现BIM技术核心理念的工程项目[1]。
1.BIM技术在我国的应用情况
BIM的核心理念是通过建立基于三维的建筑信息模型，实现包含规划、勘察设计、施工和运行维护全生命期的信息共享和处理，有效地服务于业务全过程。BIM技术的核心不是三维模型，更不是某个BIM应用软件，而是BIM数据库技术，是建筑信息的表达、传递、共享、高效处理和维护。
我国近年出台推广应用BIM的主要政策文件见表1，国家、行业和协会相关的主要标准见表2。在国家政策的引导下，各地方政府也陆续出台BIM技术应用的指导意见[2]，BIM技术已成为建筑业研究和推广应用的热点。
表1推广应用BIM技术的主要政策文件
目前，我国仅个别大型工程全生命期采用了BIM技术，例如上海中心大厦[3]、中国尊[4]等，应用成果产生了很大的影响。部分工程在项目实施的某个或某几个阶段应用了BIM技术，最多的是设计和施工阶段，虽然应用深度和广度有限，但也产生了明显的效益。更常见的情况是，独立于传统建筑业生产流程之外，在某个阶段引入BIM团队，通过建立三维模型实现碰撞检查或工程量计算等基本功能，这种情况下的BIM并没有融入传统的业务流程，其解决的老问题往往没有引起的新问题多，难以产生预期的效益，反而增加了各参与方的成本，这也正是BIM技术被大力推广却还没有得到普及的原因。
2.存在问题分析
尽管大量的研究和成功的工程实践都表明，BIM技术在决策、进度、质量、协同、沟通等方面都可以产生效益，拥有巨大的潜力，特别是当BIM在全生命期发挥作用时。但BIM的应用情况却不容乐观，很多项目虽然宣称采用了BIM，但却不是需求驱动的应用，更多的是“被应用”或尝试应用。在借鉴对国外BIM应用遇到障碍的研究[5]基础上，将阻碍BlM技术普及的主要原因总结如下：
（1）相关法律和标准的完善，是对BIM应用影响最大的因素。参考ISO和其他国家的标准，在总结工程实践经验的基础上，我国也颁布实施了系列标准（见表2），但可以看出，目前全部标准的编号中都带有“T”，即这些标准都是推荐使用的，不具备强制性。由于BIM的复杂性，不能仅依靠一个软件或同一家公司的软件解决所有问题，而标准一般只规定了原则或框架，即使两家公司都按标准要求编制软件，各自的软件产品仍很难做到双向完全兼容，况且标准之间也存在不协调的地方。即使是国际上公认度最高的IFC标准（我国标准的框架参考IFC），也只是名义上被支持，实际很少得到全面的应用[5]。这导致下游参与方不能充分利用上游的已有工作，下游的修改不能自动反馈到上游，引起大量重复工作，不符合数据库的一致性原则，也有悖于BIM的核心理念。另外，还有法律上的知识产权、信息安全和责任界定等问题，增加了各方的谈判、沟通成本，也影响了BIM的普及。
（2）从业人员素质。“十二五”时期，我国建筑业从业人员已达5093.7万人，不同素质的各参与方都能理解和应用复杂的BIM技术是一个长期的过程。BIM技术的发展前景得到了普遍的认可，但其复杂性使从业人员不愿意或没有能力采用。即使在各参与方都是高素质团队的“中国尊”项目中，BIM的成功应用也要依靠公司的决策者、领导的全力支持和推动[5]。
（3）经济效益。BIM技术对企业的管理人员、技术人员、计算机、网络设备、应用软件（购买和培训）和业务流程都提出了更高的要求，这些都会增加企业的成本，如果短期内不能得到较高的回报，是否为了提高企业未来的竞争力而坚持发展BIM技术就取决于高层管理人员对成本和收益的考量了。
（4）软件。不同软件之间缺乏双向无缝交换数据的能力是BIM应用的主要障碍。目前，BIM主要采用国外比较成熟的软件，由于国内外规范标准及生产流程的差异，通常需要在已有软件平台上进行二次开发，虽然对于一般工程可满足应用需求，但二次开发工作建立在其它商业平台软件之上，核心数据结构的优化和功能的扩展都受到限制。自主研发的软件与我国建筑业的生产流程和规范标准结合紧密，相对易学易用，也便于核心数据结构的优化和功能的扩展，但由于相关研究和工程实践不足，加上缺乏同时精通IT和建筑技术的软件工程师，软件算法往往缺乏稳定性和连续性，不同版本间差异较大，与功能完善且性能稳定的平台级软件还有较大差距。
3.建议
基于对BIM技术在我国应用情况和存在问题的分析，展望BIM技术的发展，建议如下：
（1）正确认识BIM技术的核心是建筑信息数据库，而不是三维模型或是某个软件。基于文档进行的模型存储和共享，难以避免信息不一致、重复工作、访问效率低等问题。将全生命期各阶段的BIM模型集成到统一的数据库，是BIM 技术未来的发展趋势[6]，不但可以实现三维BIM，还可以进一步拓展为四维（增加时间信息）、五维（增加造价信息）、六维（增加运营维护信息），以至N维……
（2）经过几十年的发展，我国建筑业形成了具有自身特色的发展模式和工作流程（例如强制施工图审查制度），存在粗放式发展的各种问题，但也取得了举世瞩目的成就。现在，建筑业面临由粗放到集约的转型升级，应以市场需求为驱动力，用BIM技术升级和优化当前工作方法，探索符合国情的发展模式，不能完全模仿国外的发展道路，也应避免红头文件式的自上而下的强制推行。
（3）BIM 技术涉及多学科知识，其普及需要大量从业人员的认知水平和技术能力积累到一定程度，政府、高校、企业应探索针对BIM用户、BIM标准提供者、BIM工具制造商等不同层次和需求的专业人才的培养模式。从业人员应意识到BIM不但能利用别人的工作成果提高自己的工作效率，还能通过共享提高别人的工作效率、提高自身的行业竞争力，从而克服畏难情绪，主动学习和应用BIM技术。
（4）加快法律、标准编写的同时，结合我国建筑业的发展实际，使法律、标准能真正指导BIM项目的合同，理清各参与方的责、权、利，规范BIM软件的编写，减少各参与方的谈判和沟通工作，降低BIM软件间的接口成本。引导BIM软件开发商采用规范、开放、易于共享的数据结构，企业和从业人员在购买和使用软件时也应注意软件的这些特性。
（5）现阶段采用BIM技术，多数企业短期内不能得到较高的回报，甚至不足以收回应用BIM的成本。因此，在投入方面仅依赖市场发挥作用是不够的[1]，政府要加大对BIM技术应用的投入力度，随着新技术的普及和边际成本的下降，企业和从业人员就会有意愿采用新技术，从而进一步降低成本，形成良性循环，提高整个行业的经济效益。
4.结语
本文介绍了我国近年颁布的关于推进BIM技术应用的主要政策文件和国家、行业、协会的技术标准，分析了BIM技术在我国的应用现况和存在问题，提出了发展建议供相关从业人员参考。
参考文献:
[1] 马智亮. 我国建筑施工行业BIM技术应用的现状、问题及对策[J]. 中国勘察设计,2013(11).
[2] 李奥蕾,秦旋. 国内外BlM标准发展研究[J]. 工程建设标准化,2017(6).
[3] 赵斌. 信息化技术在上海中心大厦项目建设管理中的应用[J]. 建筑技术,2015(2).
[4] 陈宜,王昕,杨震卿,宋萍萍,张晓玲. 中国尊项目的BlM协调与数据整合[J]. 建筑技术,2016(8).
[5] 丰景春, 赵颖萍. 建设工程项目管理BIM应用障碍研究[J]. 科技管理研究, 2017(18).
[6] 余芳强,张建平. 一种分阶段递进式BIM构建方法[J]. 图学学报, 2017(2).
作者简介
1.吕坚；1981年10月；男；汉族；内蒙古通辽市；硕士；中国五洲工程设计集团有限公司；高级工程师，一级注册结构工程师；从事建筑结构工程设计
2.寇岩滔；1981年10月；女；汉族；辽宁省盖州市；硕士；中国航空规划设计研究总院有限公司；高级工程师，一级注册结构工程师；从事建筑结构工程设计
论文作者:吕坚1,寇岩滔2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/17
标签：技术论文; 标准论文; 软件论文; 建筑业论文; 我国论文; 从业人员论文; 在我国论文; 《防护工程》2018年第36期论文;