关于中国BIM应用前景的思考
2017-12-08
摘 要：进入21世纪以来，建筑设计行业面临着来自多方面的挑战，包括来自国外设计公司的强大竞争。快速发展的城市建设带来了越来越紧迫的设计任务和设计时间，层出不穷的新材料、新技术，以及新的设计思想，这些都要求设计人员要不断更新自我，进行再学习。笔者结合对BIM的初步探索，及BIM在建筑设计实践中的应用，对BIM在国内应用的前景展开思考并提出建议。
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关键词：BIM；参数化设计；关联性设计；协作设计；BIM应用实施
一．建筑信息模型（BIM）概述及其核心理念
在过去的20年中，CAD（Computer Aided Design）技术的普及推广使建筑师、工程师们从手工绘图走向电子绘图。甩掉图板，将图纸转变成计算机中2D数据的创建，可以说是工程设计领域第一次革命。这次深刻的革命不仅把工程设计人员从传统的设计计算和手工绘图中解放出来，可以把更多的时间和精力放在方案优化、改进和复核上，而且提高设计效率十几倍到几十倍，大大缩短了设计周期，提高了设计质量。然而二维图纸应用的局限性非常大，因为二维图纸不能直观体现建筑物的各类信息。BIM的信息技术可以帮助所有工程参与者提高决策效率和正确性。无疑，BIM是建筑工程信息化历史上的第二次革新。
正是BIM的应用，一种新的建筑业管理思想应运而生，这就是建筑物生命全周期管理(Building Lifecycle Management, BLM)。BLM是一种以BIM为基础，创建、管理、共享信息的数字化方法，能够大大减少资产在建筑物整个生命周期（从构思到拆除）中的无效行为和各种风险。BLM是建筑工程管理的最佳模式。
BIM的核心理念和技术特点主要包括参数化设计，构件关联性设计，参数驱动建筑形体设计和协作设计。基于BIM的建筑设计软件系统融合了以下两种主要思想：一是将设计信息以数字形式保存在数据库中，以便于更新和共享；二是在设计数据之间创建实时的、一致性的关联，对数据库中数据的任何更改，都马上可以在其他关联的地方反映出来，这样可以提高项目的工作效率和保证项目的工程质量。这是非常重要的两个思想，它使计算机辅助建筑设计工作发生了本质上的变化。
二．BIM在国内外应用的现状
目前北美的建筑行业有一半的机构在使用建筑信息模型（BIM）或与BIM相关的工具，这一使用率在过去两年里增加了75%。在欧洲、日本及我国香港地区，BIM技术已广泛应用于各类型房地产开发，BIM技术将引领建筑信息技术走向更高层次。
在中国，BIM理念正逐步为建筑行业所知。国内先进的建筑设计团队和地产公司纷纷成立BIM技术小组。BIM的出现正在改变项目参与各方的协作方式，使每个人都能提高生产效率并获得收益。一些项目也率先应用上了BIM，比如2008北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁项目等。不过相对于中国的建设大潮，BIM的应用仅仅处于萌芽时期。建筑事业是一项集体“运动”，虽然从技术上达到相当程度并不难，但要贯彻到整个产业链，使BIM真正融入建筑师设计理念中，尚需时日。
三．关于BIM应用前景的思考
既然BIM本身会给建筑相关人员带来这么多的好处，那是什么阻碍了BIM在中国的发展呢？根据笔者的个人调查，例举如下：现有的二维设计所带来的不足，被当前产业和市场所容忍。比如，施工人力成本和场地成本较低；由于设计缺陷所造成的工程问题解决成本也相对较低；国内现在大搞建设，设计院有干不完的活，这让大家觉得没有时间去搞BIM软件的培训；同时3D设计的收益和成本未被良好的评估或未被市场所认可；3D设计及BIM对构件元素具有一定依赖性，国内软件公司基本没有BIM概念的设计软件，而国外软件产品在构件元素的本土化上做的不够，这就使得国内设计院如果要使用BIM设计软件，就必须自己开发构件，这对于设计院来说，是很难承受的；BIM意味着一个全新的建筑行业的操作模式，如果没有政府的介入，进行大力推行，大家都不愿去打破目前的操作方式；另外国内也缺失一套可参考的BIM操作模式的实例；国内各个建筑相关企业和国家单位，其业务水平参差不齐，这也成为国内BIM实施的一个阻碍；很多设计院里的有经验的老设计师不愿意去学习复杂的新的软件，也阻碍了国内BIM的实施。很重要的一点，目前国内缺乏系统化的、行之有效的BIM标准，这些标准包括数据交换标准，BIM应用能力评估准则，规范BIM项目实施流程等。而在美国及欧洲一些发达国家，这些标准早已推出，如美国的NBIMS。如此看来，BIM发展的最根本问题恰恰不是我们平时最为关注的软件产品，或者技术应用问题，又或者BIM标准问题等等，而是如何在顺应时代要求的大前提下，协调好各方关系，探索建筑行业新的动态平衡的发展模式。
目前，要在中国推动BIM，强力政府扮演的角色绝对是至关重要。对BIM相应的政策扶持完全可以加速BIM在中国的进程。从社会总成本，总生产效率及环境保护各大方面来说，BIM的推广是政府必可为也必大有作为的事业。另一方面，BIM市场的发展，需要一群理解BIM理念，掌握BIM方法论和实施技术，充分发挥BIM优势的人。如何认定什么人或者机构已具有这样的资质，需要有公正的认证机构。有了这些合格BIM人员后，就比较容易确定项目中BIM应用的层次，类似目前国内设计院需要某领域一定数量的认证人员才具有该领域的设计生产资质一样。
BIM的确是代表先进的生产力，但它一定要考虑和大环境的融合，才能逐渐发展和推广。推广BIM不是一下子推翻现有的行业做法，而是渐进的提升，同样需要一个量变积累的过程。如能切合国内建筑行业大环境，循序渐进地推广BIM应用，最终的结果将是我们所希望看到的。
