浅析BIM一模到底存在的问题

浅析BIM一模到底存在的问题

张晓雯、靳雨欣、李昭、刘雄、王一夫

中国建筑西南设计研究院有限公司 四川省成都市 610041

引言

BIM的概念最早由Charles Eastman教授在1975年提出设想，受制于互联网与计算机硬件的发展，当时止步于概念设想。1994年互操作性行业联盟（Automotive Alliance for Interoperability）诞生，为解决市场混乱的文件格式和平台限制，解决软件协同问题而创立IFC标准，现已成为国际通行标准。伴随着互联网、计算机硬件产业的飞速发展与建筑行业产品全生命周期管理（BLM）理念的兴起，BIM在本世纪初开始逐渐迈入实践阶段。伴随着2007-2012年Autodesk对REVIT的不断强化完善，REVIT开始成为建筑行业BIM的主流软件，BIM开始逐渐被人们重视，也是在此之后我国国内对BIM的应用开始爆发性增长，发展态势极快，从建模到用模，从建设到全生命周期，从软件应用到互联网、物联网、大数据、人工智能等的协同应用，成绩斐然，但一模到底的应用尚存在诸多问题。

一、什么是一模到底？

伴随着BIM的不断应用，人们发现设计与施工应用的BIM模型存在严重的割裂现象，并将运维阶段纳入开始探讨全阶段应用和一模到底的问题。但实际建筑工程大致可分为八个阶段，前期准备阶段（立项、规划、设计、预算等工作，确定项目目标、工期、成本等要求并办理相关手续。）、设计阶段（方案设计、初步设计、施工图设计，其中包含建筑、结构、水、暖、电五大主体专业，细部专业几十项）、招投标阶段（招标、评标、选择合适的承包商、供应商）、合同签订阶段（完成合同的起草、审批、签订）、施工阶段（施工前准备、施工实施、质量控制、安全管理等，同时施工时分包单位、材料供应商、劳务等少则涉及几十家，多则数百。）、验收阶段（结构验收、消防验收、质量验收、安全验收、竣工验收等）、交付阶段（交付、移交、保修等）、运营阶段（运营、维护、更新。）对现在主流探讨的一模到底的的应用，一者本身主要涉及设计、施工端，对于建设工程全阶段本身就没有贯穿。再者建筑工程项目本身就是一个复杂的过程，工程参与方众多、国土局、住建局、规划局、招标代理机构、造价咨询单位、监理单位、设计院、施工单位等等，其中有涉及几到几十种专业的协调管理，这其中方方面面都涉及到建筑信息模型（Building Information Modeling）中主要承载的信息功能，但实际可参与方寥寥，部分环节如报批报建、BIM评标、BIM审图有部分地区开始逐渐实施，但又缺乏相应的标准和专业技术人士，导致存在流于形式的情况。

图1-1

二、全生命周期需具备的要素

以狭义来论，考虑设计、施工、运维来做一模到底进行探讨，首先就国外成功的要素做出分析：

1.理论方面1975年开始BIM应用的理论概念逐渐蓬勃发展日臻完善。

2.技术方面IAI解决行业软件格式交互问题。

3.美国联邦总务署（GSA）发起了3D-4D-BIM计划，作为世界上最大的BIM甲方，GSA要求至2007年其采购的建筑项目全部BIM化，并至2013年出齐一整套被实践经验所证明了的适用于建筑全生命周期整合管理的8册《BIM指南》。

漫长的理论发展带来的是行业广泛的认知和大量相关技术人才的积淀，技术方面痛点问题的解决带来的则是广泛应用的可能，行业上游的需求则为行业的普遍应用提供了源动力。就国内目前的应用现状来说，虽然发展迅猛，但从理念到实践的时间尚短，技术人才还普遍缺乏，我们经常应用的是设计端和施工端、但实际采用BIM工作的人员往往是几个人，这对于庞大的设计和繁杂的施工应用来说是远远不足的。从1979年首套商品房的发售到1998年住房制度改革的确立地产经济与大基建伴随着建筑业走过了轰轰烈烈的几十年，形成了以地产经济为主导追求短、平、快的建筑业态环境。快速招标5天、设计周期普遍在30—90天，施工也迫于业态环境普遍追求大干快上的极速建设。这对一模到底的应用环境是极不友好的，既缺乏公权力的引导又时常造成应用的断层。BIM的应用周期是传统二维设计周期的1.5~3倍时间，在传统二维图纸设计时间已经很极限的情况下行业内很难普遍采取正向设计模式，更难以阶段传递形成一模到底的良好应用。而施工端与设计阶段的应用需求存在较大差异，设计侧重于合规性、施工侧重于可实施便利性两阶段的侧重点本就不同；各阶段应用过程中也存在诸多问题亟待解决。

三、狭义一模到底各阶段存在的问题

设计过程中涉及形体推敲、验算、绘图、出图，从技术角度来看正向设计是完全可行的，正向设计具有模型可视化可传递，数据信息化可提取等诸多优势。可以做到比CAD出图纸更漂亮，更美观。但就绘图效率来说，由于三维设计需要设置较多的参数，效率较为低下，且对设计师来说，原本的设计软件插件十分丰富，使用便捷，revit相比插件过于单一对于设计端的应用不够丰富，此外存在相应必要的设计软件格式不互通和信息丢失的问题，对于设计必要的部分验算也难以做到一模多用。且设计的终点仍是出图，现行体制下并没有相应的三维审图、出图标准，而要通过模型出具合规的CAD图纸所耗费的精力巨大，对于设计师缺乏吸引力，业态环境所赋予的设计周期也不允许。

施工过程主要涉及管理、进度、质量、安全、造价五个维度，这其中牵涉参与方众多，存在海量的信息交互，以管理的角度，基于模型的管理，问题反馈、追溯是可以借助协同管理平台来实现的，但在工程实际中很难将各参与方汇集于同一平台共建项目，且平台自身存在较多局限，大量资料有需要相关部门审批、签注，各单位归档资料的要求也不尽相同。而借助模型的现场进度、质量、安全则要求管理人员人均具备一定水平的BIM技术应用能力，现场亦需配备大量匹配应用的软硬件，在市场选择较少的情况下高昂的人力、物力、时间成本的投入对于大量工程来说不尽显示。同时海量的数据录入调整也缺乏相应便捷工具，几乎是不可能完成的。而紧张的工期对于模型的变更、深化具有极大的制约性，很大程度的限制了全面性应用，实际工程中只能做取舍对重点项类重点应用，而在造价控制方面，BIM本身的算量功能是基于实物量并不具备清单属性与我国现行的清单定额量差异较大，无法表达实际情况，即使借助第三方插件套取定额清单，想要准确的获取造假工程量，就需要之前的建模人员熟悉造价算量体系，按计算规则在模型创建和深化阶段进行绘制方能计算出准确的工程量，而这有对于其他部门基于一模使用的要求产生了冲突。各部门对于模型应用不同的需求侧重点，各不同板块对于建设工程的要求不同，导致了目前一模难以实现多用的情况，对于不同需求的众口难调也就造成了难以一模到底的情况。此外，对于施工阶段最主要的是如何快速实现有效的数据共享，录入、调取才是一模到底在施工阶段真正的困境。

图1-2

运维阶段，传统的运维管理手段单一，主要依靠各种割裂的数据表单和台账来进行管理，缺乏系统联动性和实时性。而BIM具备的可视性、参数性等特性，可以将信息直观的展示出来，并随时更改，可以使运维阶段的工作更加简单有效，极大的节省运维成本。但目前运维阶段的BIM应用并不成熟，也缺乏成功的经验推广，借助BIM一模到底在运维阶段的标准十分模糊，同时BIM应用于运维阶段前期需要大量的投入，例如人员培训、设备更新、软硬件配置，前期成本投入远高于传统运维模式，业主方、运维方缺乏清晰的认知，运维也缺乏明确的标准，加之昂贵的前期投入，对于采用BIM运维项目就少之又少，一模到底就更为困难，大多数竣工模型交付后只能沦为归档资料。

总结

目前我国BIM应用主要受制于建筑业配套体系、法规的不匹配与复合型专业BIM人才的匮乏，需求及业态环境的制约三方面，目前对于BIM应用的优势，业界已经具备普遍共识，在实际应用领域集中于设计、施工阶段，但在理论和研究领域则遍布与运维阶段和各种新技术新方向的结合，相信伴随着不断地应用实践与研究，我们一定可以推动企业、行业、国内BIM应用的进一步发展。