如何衡量和提高BIM技术的应用水平

引言 近年来，BIM技术作为一项新技术开始在建筑工程中得到应用，甚至已经应用到一些大型的、重要工程中，例如上海第一高楼——总高度为632米的上海中心大厦。一些设计单位和施工单位都宣称已应用了BIM技术，而一些软件开发商也宣称自己的产品代表了BIM技术。但是，另一方面，也有人指出，目前的信息系统未实现设计和施工一体化，所以称不上应用了BIM技术。究竟应用如何来看这个问题？进一步的问题是，如何衡量和提高BIM技术的应用水平？ 如何衡量是否应用了BIM技术？ 为回答这些问题， 首先我们有必要来看什么是BIM技术。众所周知，BIM是Building Information Modeling（即，建筑信息模型化）的头字母缩写，BIM技术即指基于建筑信息模型化的技术。关于BIM技术，目前有不同的定义。归纳起来，其基本思想是，以基于三维对象、包含属性值和标准化的建筑信息为基础，提供更加强有力的软件，提高建筑规划、设计、施工管理以及运行和维护的效率和水平；实现各阶段信息共享，从而实现建筑全生命期成本等关键方面的优化。 可以看出，BIM技术的目标是很高的， 包括提高建筑全生命期各阶段的效率和水平，也包括建筑全生命期关键方面的优化。目前的BIM技术应用是否完全实现了这些目标？当然不是。可是，我们想想，CAD技术刚出来的时候，就完全实现了它的目标吗？答案当然也是， 没有。作为技术，它需要发展，不能因为它还没有完全成熟，就否认它。对于BIM技术也应该这样看待。这就基本可以回答第一个问题。即，是否应用了BIM技术，关键看它是否具有BIM技术的特征，例如，以基于三维对象、包含属性值和标准化的建筑信息为基础，提供了更加强有力的软件，或实现了建筑全生命期信息共享，而不必过于拘泥于其最终目标是否已经完全实现。 如何衡量应用BIM技术的水平？ 表面上看， 这个问题很容易回答——就看应用BIM技术后带来的好处大不大：同样应用BIM技术，能够带来较大的好处，说明应用水平就高。实际上，没有这么简单。关键是，存在不同的BIM技术的应用模式。例如，有的只是在设计阶段的某个专业，例如建筑专业设计中应用了BIM技术，有的是在多专业设计中应用了BIM技术，而有的则是在建筑全生命期使用了BIM技术，随着BIM应用软件及BIM相关标准的发展，BIM技术的应用模式也在不断的演变过程中，而且有时好处很难量化。所以，很难做简单的比较。 国外有学者将BIM技术的应用分为三个阶段，第一阶段为单独应用阶段，第二阶段协同应用阶段，第三阶段为IPD阶段。第一阶段体现为各专业工种分别应用BIM技术，例如建筑专业设计中应用了BIM技术；第二阶段体现为各专业在分别使用BIM技术基础上实现协同应用，例如应用BIM技术检查建筑实体之间是否存在碰撞；第三阶段则体现为IPD模式的实现。需要补充说明的是，IPD是建筑项目多参与方协同工作的一种模式，在该模式下，业主、设计、总包、分包等参与方通过签署协议，在设计阶段就参与到项目中，通过应用BIM技术进行虚拟建造，共同对设计进行改进，并共同分享收益或风险。从理论上讲，可以根据这个阶段划分，判断BIM技术应用处于哪个阶段，从而衡量BIM技术的应用处于什么水平。  但是，关于这一衡量标准，笔者认为在应用时应该注意以下三点。 第一，建筑工程只有适用BIM技术，衡量其BIM技术应用水平才有意义。就建筑全生命期的某个阶段而言，对于某些常规建筑，应用BIM技术可能得不到什么好处。例如，对普通住宅，是否使用BIM技术进行设计，施工时是否使用BIM技术来确定施工方案，可能影响并不大。相对而言，对于大型、复杂的公共建筑则不是这样。换一个角度来看，对于建筑全生命期而言，即使对常规的建筑，应用BIM技术可得到的好处也不一定小。例如，即使对于住宅，在运行和维护阶段，如果通过应用BIM技术进行统一管理，可获得的好处仍然是可以极大地期待的。所以，焦点在于，一定首先判断建筑工程是否适用BIM技术，如果是，衡量其中BIM技术的应用水平才有意义。 第二，在适用BIM技术以及处于相同应用阶段的前提下，有必要根据应用BIM技术的程度，区分BIM技术的应用水平的高低。目前，在建筑全生命期的各阶段，已经有一些比较成熟的应用模式。例如在国外，得益于软件开发商提供的性能先进的软件，应用基于BIM技术的软件，在设计阶段，可以进行建筑设计、结构设计、设备设计、能耗分析、碰撞检查、工程量的概算；在施工阶段，可以进行成本概算、4D模拟；在运行和维护阶段，可以基于BIM数据进行设施管理等。这些应用模式已经比较成熟。因此，在每个阶段，这些应用模式实现得越多，可以认为BIM技术的应用水平越高。 第三，对第三阶段的理解不必拘泥于IPD模式。毫无疑问，IPD模式的实现标志着BIM技术应用达到高级的阶段。但是，IPD模式能否实现在很大程度上取决于文化、法律等非技术因素。具体地说，目前发达国家实现了IPD模式，不代表发展中国家也可以立即实现IPD模式。反过来，即使没有实现IPD模式，如果实现建筑全生命期信息的共享，像我国上海中心大厦工程中所做到的一样，同样可以属于BIM技术应用的高级阶段。另外，从理论上讲，BIM技术应用模式还可以继续发展，因此，可以期待更新的BIM技术应用模式作为第三阶段的特征应用模式出现。 很明显，上述三个阶段一般需要循序渐进地实现。虽然通过各方的努力，也存在一步实现第三阶段的可能性，但显而易见，失败的风险是非常大的。 如何提高BIM技术应用水平？ 从上述衡量BIM技术应用水平的标准可以得知，提高BIM技术应用水平的关键，在于应用者根据BIM技术的适用性，自身尽可能多地采用BIM技术应用模式，并在此基础上，尽可能与其他项目参与方合作，同样尽可能多地采用BIM技术应用模式，若可能，项目的多参与方一起采用BIM技术应用模式。 在此过程中，主要受到两方面的限制。一方面是合适的、基于BIM技术的应用软件（以下简称BIM应用软件）是否可获得。尽管BIM应用软件对建筑全生命期的所有主要工作的覆盖度越来越高，但在实际过程中却远未达到在多数工作中均能够应用BIM应用软件的程度。这其中最大的一个问题，就是BIM应用软件对本地规范的支持。目前，即使是由跨国软件开发商推出的BIM应用软件，也未必支持本地规范。以我国为例，目前在国内能够使用的BIM应用软件主要是与规范关系不大的建筑设计软件、4D应用软件等。另一方面是，相关的BIM标准是否可获得，特别是BIM数据交换标准。目前IFC（Industry Foundation Classes，工业基础类）作为主流BIM数据交换标准逐步趋于成熟，并得到了很多软件开发商的支持，但是，我国还没有对应的标准存在。在“十五”和“十一五”期间，国家分别通过科技攻关计划和科技支撑计划对上述两方面的科研课题给予了支持，为我国建筑领域BIM技术的应用奠定了基础。但是，尚待进一步的支持，才有可能满足应用的要求。 鉴于这样的情况，应用单位除了自身的努力外，有必要与科研院所和大专院校合作，共同解决BIM技术应用的瓶颈问题，才能更好地应用BIM技术，提高BIM技术的应用水平。 结语 BIM技术是信息技术应用在建筑工程中产生的新一代的应用技术，可以促进建筑行业的技术升级，并为建筑工程的多参与方都带来效益。提高BIM技术的应用水平大势所趋。有关应用单位应该把握方向，有效地提高BIM技术的应用水平。有关政府部门和行业协会应该积极支持这项新技术的发展，从而推进行业的技术进步。文章摘自：http://www.pyc.com.cn/