BIM技術(shù)的要點和前景是什么 為什么要發(fā)展BIM BIM該怎么用

所謂BIM，既建筑信息模型(building information model)。是指在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達，并依此設(shè)計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱，是在建設(shè)項目的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運維過程中進行數(shù)據(jù)共享、優(yōu)化、協(xié)同與管理的技術(shù)和方法。

如果要回顧BIM的起源，可以追溯到1974年，美國喬治亞理工大學(xué)教授Chuck Eastman發(fā)表的論文中首次提出的BIM理念，但真正形成世界級的風(fēng)潮，還是要以1995年IAI協(xié)會決定推出IFC標準為里程碑，迄今已有二十多年。尤其是2010年前后，全球進入BIM時代，BIM理念和方法已經(jīng)成為建筑設(shè)施行業(yè)的基礎(chǔ)元素。

2019年5月，深圳市福田區(qū)發(fā)展和改革局和深圳市福田區(qū)住房和建設(shè)局印發(fā)“福田區(qū)發(fā)展和改革局 福田區(qū)住房和建設(shè)局關(guān)于印發(fā)《關(guān)于福田區(qū)政府投資項目加快應(yīng)用建筑信息模型(BIM)技術(shù)的通知》”，這也是國內(nèi)明確鼓勵采用BIM全流程正向設(shè)計的地方政策。

以此為出發(fā)點，深圳將探索在深港科技創(chuàng)新合作區(qū)的項目，率先建立起整個地區(qū)“BIM+GIS(地理信息系統(tǒng))+VR一體化系統(tǒng)”，探索城市級BIM應(yīng)用，實現(xiàn)智慧城區(qū)管理。同時出臺BIM政策結(jié)合實施指引及取費參考標準，并利用BIM進行數(shù)據(jù)化管理，建立更加公開透明的政府核查與監(jiān)督機制。

在印發(fā)《關(guān)于福田區(qū)政府投資項目加快應(yīng)用建筑信息模型(BIM)技術(shù)的通知》的同時，福田區(qū)也一并發(fā)布了《福田區(qū)政府投資項目應(yīng)用建筑信息模型(BIM)技術(shù)實施指引》，通過對“通知”和“實施指引”的分析，我們能看出不少關(guān)于未來BIM發(fā)展的路線和趨勢。

為什么要發(fā)展BIM?

經(jīng)過二十多年的發(fā)展和論證，各大城市均認可BIM的技術(shù)優(yōu)勢，BIM作為基于可視化建筑信息模型的信息集成和管理技術(shù)，先天具有協(xié)同性、可視化、模擬性、優(yōu)化性、節(jié)約成本、共建共享等優(yōu)勢。

可視化:所見即所得，項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。

模擬化：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬、施工模擬等。

協(xié)同管理：各參建方在項目規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維全過程通過一個信息模型協(xié)同工作。

成本控制：BIM模型可精確提取工程量信息，從而實現(xiàn)成本控制。

進度控制：BIM施工模擬加入進度計劃信息，實時模擬工程進度。

廉政風(fēng)險防控：通過BIM信息化平臺，建立更加公開、透明的政府核查與監(jiān)督機制。

提升管理水平：減少錯漏碰缺，提高工程質(zhì)量，協(xié)同管理提升工作效率，從而提升整體管理水平

基于BIM的這些優(yōu)勢，各大城市紛紛出臺了鼓勵BIM行業(yè)發(fā)展的政策文件：如北京已出臺《民用建筑信息模型(BIM)設(shè)計基礎(chǔ)標準》，(2014年5月1日實施)，并有《民用建筑信息模型施工建模細度技術(shù)標準》、《智慧工地技術(shù)規(guī)程》在編;上海有《建筑信息模型應(yīng)用標準》、《上海市建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用指南(2017版)》、《上海市城鄉(xiāng)和住房管理委員會關(guān)于本市保障性住房項目實施建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用的通知》;香港建筑業(yè)議會出臺了《建筑信息模擬標準》(第一版)。

BIM的現(xiàn)狀

雖然BIM的優(yōu)勢人盡皆知，但是經(jīng)過二十多年的發(fā)展，BIM并沒有像大家想象的一樣，帶著天生的優(yōu)勢改變建筑行業(yè)的現(xiàn)狀，原因何在?

對于不同的主體，對這個問題有完全不一樣的回答。

對設(shè)計單位而言，現(xiàn)階段的BIM多是在在二維設(shè)計圖紙基礎(chǔ)上重新翻模，增加工作量，增加人力成本。同時因為BIM行業(yè)人才匱乏，年輕設(shè)計師軟件能力強但專業(yè)能力弱，設(shè)計師專業(yè)能力強但軟件能力弱，因此培訓(xùn)難度大，設(shè)計師需投入額外時間學(xué)習(xí);

而施工單位應(yīng)用BIM只為滿足甲方要求，額外投入大，工作量增加反而拖慢了進度。此外，項目局部應(yīng)用于某項施工作業(yè)，如碰撞檢查，并沒做到全過程應(yīng)用，沒有體現(xiàn)BIM對進度、成本控制等方面的優(yōu)勢。部分單位單槍匹馬做BIM，沒有與其他單位協(xié)同工作，數(shù)據(jù)沒有共享.....

如果對這些現(xiàn)象的原因進行總結(jié)，我們可以將國內(nèi)BIM應(yīng)用的癥結(jié)歸納為以下幾個方面：

(一)法律法規(guī)不完善。

國家層面關(guān)于BIM技術(shù)的標準尚未完善，已出臺的國標可操作性和指導(dǎo)性有待進一步驗證。例如在深圳市級層面缺少統(tǒng)一的BIM的設(shè)計標準、施工標準、服務(wù)收費標準、設(shè)計文件交付標準、招投標管理標準、合同范本等。因無標準就無法厘清工程建設(shè)中規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維、監(jiān)管等各個主體單位各自的專業(yè)邊界和相應(yīng)法律責(zé)任。設(shè)計企業(yè)因無BIM服務(wù)費，不愿提供真實完整的模型;而施工企業(yè)無統(tǒng)一交付標準，不敢使用設(shè)計單位提供的模型。市建筑工務(wù)署應(yīng)用BIM時間較早，在2015年發(fā)布了BIM應(yīng)用實施綱要和實施管理標準，但本標準對外僅僅是企業(yè)標準，并沒有市級或區(qū)級標準的強制性和約束力，內(nèi)容基本也是依據(jù)工務(wù)署的管理模式及流程。

(二)各方應(yīng)用層次低范圍小。

按不完全統(tǒng)計，目前部分項目的BIM應(yīng)用且僅僅是綜合管線碰撞方面，設(shè)計階段使用極少，更談不上全生命周期或在更高的城市級層面上應(yīng)用。絕大多數(shù)項目還是按照幾十年不變的傳統(tǒng)方式，在管理項目的規(guī)劃設(shè)計施工。建設(shè)單位和建設(shè)監(jiān)管部門因無BIM驗收標準和專業(yè)人才，無法實施有效管理。

(三)本地企業(yè)缺乏BIM人才。

設(shè)計單位受限于人才缺乏，導(dǎo)致正向設(shè)計推行緩慢，以BIM后驗證(先有圖紙再建模)為主;且有經(jīng)驗的設(shè)計師方案能力強但軟件建模弱，年輕設(shè)計師方案能力弱但軟件建模強。

(四)企業(yè)利益干擾導(dǎo)致廉政風(fēng)險。

設(shè)計施工圖紙的錯漏缺失導(dǎo)致的修改變更引起造價增加就是施工企業(yè)主要利潤來源之一，而BIM應(yīng)用的目標之一以無限接近零變更為目標，動了施工企業(yè)的奶酪;投標人惡性競爭，施工企業(yè)往往在低價或圍標中標后，通過設(shè)計變更獲取利潤，如果建立完整的設(shè)計施工模型，就像皇帝的新裝被一覽無余，設(shè)計可變更性大幅下降，因此不僅設(shè)計和施工模型的共享性差，且造成建設(shè)行業(yè)的廉政風(fēng)險。例如近些年的多起規(guī)劃、建設(shè)方面的官員被“雙規(guī)”，科學(xué)應(yīng)用BIM技術(shù)可以大幅降低設(shè)計變更和現(xiàn)場簽證，用科技手段打造廉政建設(shè)。

BIM應(yīng)用之路

針對上面的這些問題，在一份由深圳市福田區(qū)發(fā)改局局長曾堅朋、評審中心主任肖廣鋒、評審中心副主任陳小威共同執(zhí)筆的報告中，為當前BIM技術(shù)的推進提出了5點建議：

(一)完善法規(guī)標準打造全過程BIM協(xié)同審批制度。

建議政府制定出臺相關(guān)法規(guī)制度。明確總投資額 3000萬元及以上的新建、改建、擴建的建設(shè)工程，以及政府投資的裝配式建筑，應(yīng)在全生命周期應(yīng)用BIM技術(shù);以協(xié)同共享創(chuàng)新作為制度創(chuàng)新，優(yōu)化審批流程，提高審批效率，打造全過程協(xié)同審批制度。建立基于BIM技術(shù)的概算編制和審核系統(tǒng)，利用BIM模型的精確算量，提高審核準確性。

(二)以城市級BIM技術(shù)打造深港科技創(chuàng)新特別合作區(qū)建設(shè)。

通過全面引入先進的城市級BIM技術(shù)，依托其創(chuàng)建具有數(shù)字化和可視化模型，創(chuàng)新城市規(guī)劃、設(shè)計、施工等建設(shè)管理模式，大大提高建設(shè)進度，全面提升深港合作區(qū)城市建設(shè)及后續(xù)全生命周期城市管理水平。

(三)大力度推廣BIM技術(shù)應(yīng)用裝配式建筑。

BIM技術(shù)天然適合裝配式建筑。業(yè)主、設(shè)計、總包(分包)等參與方在設(shè)計階段就參與到項目中來，通過應(yīng)用BIM技術(shù)進行虛擬建造，共同改進及完善設(shè)計，共擔風(fēng)險和收益。利用BIM技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件碰撞檢測、生產(chǎn)加工、施工模擬、進度管理。質(zhì)量管理、安全管理方面發(fā)揮應(yīng)有作用。

(四)創(chuàng)新開展制度+科技打造廉政建設(shè)。

“制度+科技”是解決問題的創(chuàng)新措施。BIM技術(shù)不僅僅是帶來工程項目的投入產(chǎn)出比，BIM的核心之一更是在于陽光透明化，將工程項目全過程數(shù)據(jù)公開化，打破“黑箱”操作空間。

(五)以全鏈條BIM技術(shù)提高政府投資效益。

采用BIM技術(shù)可以輕易獲取準確的項目成本造價，方案擇優(yōu)階段及時獲得成本擇優(yōu)，為決策提供重要而準確的依據(jù);基于BIM技術(shù)的概算審核系統(tǒng)，利用BIM模型的精確算量，準確自行或監(jiān)督中介機構(gòu)審核項目概算，排除不合理費用，提高審核精確性。

BIM該怎么用

各地的BIM政策不近相同，實施路徑也有差異。以深圳為例，在《福田區(qū)政府投資項目應(yīng)用建筑信息模型(BIM)技術(shù)實施指引》中，對BIM的應(yīng)用場景做了詳細的規(guī)定。

方案設(shè)計階段：

利用BIM技術(shù)對項目的設(shè)計方案可行性進行驗證，對下一步深化工作進行推導(dǎo)和方案細化。利用BIM軟件對建筑項目所處的場地環(huán)境進行必要的分析，如坡度、坡向、高程、縱橫斷面、挖填量、等高線、流域等，作為方案設(shè)計的依據(jù)。進一步利用BIM軟件建立建筑模型，輸入場地環(huán)境相應(yīng)的信息，進而對建筑物的物理環(huán)境(如氣候、風(fēng)速、地表熱輻射、采光、通風(fēng)等)、出入口、人車流動、結(jié)構(gòu)、節(jié)能排放等方面進行模擬分析，選擇較優(yōu)的設(shè)計方案。

初步設(shè)計階段：

深化結(jié)構(gòu)建模設(shè)計和分析核查，推敲完善方案設(shè)計模型，通過BIM設(shè)計軟件，對專業(yè)間平面、立面、剖面位置進行一致性檢查，將修正后的模型進行剖切，生成平面、立面、剖面及節(jié)點大樣圖。在初步設(shè)計過程中，溝通、討論、決策應(yīng)用圍繞方案設(shè)計模型進行，發(fā)揮模型可視化、專業(yè)協(xié)同的優(yōu)勢。

施工圖設(shè)計階段：

各專業(yè)模型構(gòu)建并進行優(yōu)化設(shè)計的復(fù)雜過程，包括建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣等專業(yè)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)設(shè)計、施工等知識框架體系、進行碰撞檢測、三維管線綜合、豎向凈空優(yōu)化等基本應(yīng)用，完成對施工圖階段設(shè)計的多次優(yōu)化。針對某些會影響凈高要求的重點部位，進行具體分析并討論，優(yōu)化機電系統(tǒng)空間走向排布和凈空高度。

施工準備階段：

施工深化設(shè)計、施工場地規(guī)劃、施工方案模擬。該階段BIM應(yīng)用對施工深化設(shè)計準確性、施工方案的虛擬展示等方面起到關(guān)鍵作用。施工單位應(yīng)結(jié)合施工工藝及現(xiàn)場管理需求對施工圖設(shè)計階段模型進行信息添加、更新和完善，以得到滿足施工需求的施工作業(yè)模型。

施工實施階段：

主要體現(xiàn)在施工現(xiàn)場管理，一般是將施工準備階段完成的模型，配合選用合適的施工管理軟件進行集成應(yīng)用，其不僅是可視化的媒介，而且能對整個施工過程進行優(yōu)化和控制。有利于提前發(fā)現(xiàn)并解決工程項目中的潛在問題，減少施工過程中的不確定性和風(fēng)險。同時，按照施工順序和流程模擬施工過程，可以對工期進行精確的計算、規(guī)劃和控制，也可以對人、機、料、法等施工資源統(tǒng)籌調(diào)度、優(yōu)化配置，實現(xiàn)對工程施工過程交互式的可視化和信息化管理。

運維階段：

基于竣工模型搭建運維管理平臺并付諸于具體實施。其主要工作和步驟是：運維管理方案策劃、運維管理系統(tǒng)搭建、運維模型構(gòu)建、運維數(shù)據(jù)自動化集成、運維系統(tǒng)維護五個步驟組成。其中基于BIM的運維管理的主要功能模塊主要包括：空間管理、資產(chǎn)管理、設(shè)備管理、能源管理、應(yīng)急管理等。

BIM怎么收費

目前國內(nèi)的BIM計費標準并不統(tǒng)一，例如上海市保障性住房項目的BIM技術(shù)應(yīng)用費用全過程標準是25元/m2;北京正在制定相關(guān)的政策，在概算投資中考慮BIM應(yīng)用相關(guān)費用，在建設(shè)工程及有關(guān)服務(wù)采購時應(yīng)包括 BIM 應(yīng)用相關(guān)費用;廣東擬出臺規(guī)定是建筑工程30元/m2，裝配式工程20元/m2，根據(jù)應(yīng)用程度、應(yīng)用的不同階段及項目類型進行了不同系數(shù)的調(diào)整;浙江規(guī)定新建民用建筑工程項目的BIM應(yīng)用，分設(shè)計階段、施工階段、運維階段等階段，根據(jù)不同應(yīng)用等級，完成一次建模和基本應(yīng)用的費用計價不超過51元/m2。

在全國各地的收費體系中，深圳福田區(qū)的《福田區(qū)政府投資項目應(yīng)用建筑信息模型(BIM)技術(shù)實施指引》提供了較為完備的BIM計費參考依據(jù)，涵蓋房建工程、綜合管廊工程、園林景觀工程、市政道路工程及軌道交通工程，對BIM技術(shù)各應(yīng)用階段取費做了詳細劃分。

《實施指引》將BIM項目分為三類，分別是總投資10億元(含)以上、總投資1億元(含)以上10億元以下、總投資3千萬元(含)以上1億元以下或者地理位置顯著、地標屬性較強、意義重大、社會關(guān)注度高或工藝流程復(fù)雜的項目。而總投資在3千萬元以下的項目，BIM應(yīng)用費按實際內(nèi)容和服務(wù)深度，由雙方協(xié)商確定。根據(jù)項目登記，設(shè)定項目調(diào)整系數(shù)(一類項目取值0.8;二類項目取值1.0;三類項目取值1.2。)

BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍和前景

從2013年開始，BIM在中國進入了一個發(fā)展的時期，特別是2015年很多省市陸續(xù)發(fā)布了自己的BIM政策文件。2015年的6月16日，住建部發(fā)布了一個推進BIM的指導(dǎo)意見，其中有兩條規(guī)定。到2020年末，就企業(yè)而言，甲級的勘察設(shè)計院和特級一級的房屋建筑施工企業(yè)必須具備BIM的集成應(yīng)用能力;就項目而言，90%的政府投資項目要使用BIM。

當然也不是所有的建設(shè)項目都要上BIM，作為BIM 技術(shù)試點示范和推廣，在深圳福田區(qū)的《通知》中，對BIM正向應(yīng)用的范圍作出了明確的規(guī)定，并且要求列入應(yīng)用范圍的建設(shè)工程，尚未立項的，建設(shè)、工程咨詢、 設(shè)計、施工、監(jiān)理、使用、資產(chǎn)管理等單位應(yīng)當按照環(huán)節(jié)開展BIM技術(shù)應(yīng)用;已立項尚未開工的，則需要根據(jù)所處環(huán)節(jié)開展本環(huán)節(jié)及后續(xù)環(huán)節(jié)的BIM技術(shù)應(yīng)用：

(一)總投資額 1 億元以上或單體建筑面積 2 萬平米以上的 建設(shè)工程項目;

(二)實施工程總承包(EPC)的建設(shè)工程項目;

(三)實施裝配式建筑的建設(shè)工程項目;

(四)深港科技創(chuàng)新合作區(qū)的建設(shè)工程項目;

(五)梅林—彩田片區(qū)等重點區(qū)域的建設(shè)工程項目。

BIM技術(shù)不僅適用于規(guī)模大，復(fù)雜的工程，也適合于一般工程;不僅適用于房屋建筑工程，也適用于市政基礎(chǔ)設(shè)施等其他工程。

上海規(guī)定自2017年6月1日起總投資額 1 億元及以上或者單體建筑面積 2 萬平方米及以上(以下簡稱規(guī)模以上)的新建、改建、擴建的建設(shè)工程，應(yīng)當應(yīng)用BIM技術(shù);

香港規(guī)定2018年起總投資額3000萬元及以上的新建、改建、擴建的建設(shè)工程，須應(yīng)用BIM技術(shù)。香港房委會自2006年起，已在政府投資的公屋發(fā)展項目中使用建筑信息模擬，并已在超過19個公屋發(fā)展項目中的不同階段 (由可行性研究至施工階段)應(yīng)用了建筑信息模擬技術(shù)，引進建筑信息模擬作為公屋發(fā)展項目的標準設(shè)計工具以外，在樓宇拆卸、挖掘工程及立體預(yù)制組件工程，使用建筑信息模擬應(yīng)用方面取得了突破;

北京擬在政府投資的單體建筑面積2萬平方米以上的建筑工程、工程投資額3億元以上的市政基礎(chǔ)設(shè)施工程;政府投資的裝配式建筑;以及實施工程總承包的建設(shè)工程項目，應(yīng)在勘察、設(shè)計或施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)，鼓勵運營維護等其他階段應(yīng)用BIM技術(shù)。

除此以外，各地還出臺諸多針對BIM技術(shù)的激勵政策，如深圳福田區(qū)納入建筑師負責(zé)制新模式試點且同時應(yīng)用BIM技術(shù)進行正向設(shè)計的項目，由總建筑師提供承諾函報區(qū)住建局審批，區(qū)住建局在建設(shè)單位免于提供施工圖審查合格證書的前提下可先行核發(fā)施工許可;項目按規(guī)定應(yīng)當采用BIM技術(shù)的，投標人或其技術(shù)負責(zé)人具有BIM項目業(yè)績的，該投標人的技術(shù)標可作為優(yōu)先定標的參考;住建局每年度對區(qū)各部門BIM技術(shù)應(yīng)用實施情況進行檢查，對推廣力度大、成效顯著的相關(guān)部門予以表彰等。