BIM，在中国开始起跑

文|应宇垦 鲁班咨询 高级咨询顾问

BIM技术是继“甩图板”之后的又一次建筑业的信息变革。在历经多年实践的三维设计应用、三维施工算量应用的基础上，以上海中心的全生命周期的应用为标志， BIM，在中国建筑业开始起跑！

BIM（Building Information Modeling），建筑信息模型是近年来一项引领建筑数字技术走向更高层次的新技术，它的全面应用将大大提高建筑业的生产效率，提升建筑工程的集成化程度，使设计、施工到运营整个全生命周期的质量和效率显著提高、成本降低，给建筑业的发展带来巨大的效益。

　　一、粗放型管理是中国建筑业发展的瓶颈

　　近些年来，随着中国建筑行业的飞速发展，建筑业的技术水平和管理能力不断提高，以北京奥运、上海世博为契机，涌现出一大批以高、大、精、深为特征的标志性建筑，建造技术水平居世界前列。此外，码头、飞机场、航站楼等大量基础设施的建设，掀起中国建设热潮，预计在未来20年，中国还将以每年新增20亿平方米的新建速度发展。可以说，中国建筑业已经迎来建设黄金时代。

　　但不容忽视的是，粗放型的增长方式没有根本转变，建筑能耗高、能效低是建筑业可持续发展面临的一大问题。既有的400多亿平方米建筑当中，90%以上都是高耗能建筑。仅仅建筑业的耗能量，已经占到全社会终端耗能量30%。与发达国家相比，单位建筑面积采暖能耗相当于相同气候地区发达国家的2-3倍。单位建筑面积钢材消耗高出10%-20%，每立方米混凝土多消耗水泥8公斤。究其原因，笔者认为是由于我国建筑业管理较为粗放，管理理念还比较落后，产业集中度提升缓慢，信息化水平还比较低。虽然近些年来我国在建筑信息化发展得到大幅提高，但整体还处于初级发展水平，与国外信息化程度有较大差距。建筑企业的科技投入仅占企业营业收入的0.25%，施工中应用计算机进行项目管理的不到10%。

　　应用BIM，即建筑信息模型技术，对建筑全生命周期进行全方位管理，是实现建筑信息化跨越式发展的必然趋势，同时，也是实现项目精细化管理、企业集约化经营的最有效途径。

　　二、BIM掀起建筑业一场新的技术革命

　　所谓BIM，是创建并利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的过程。

　　建筑信息模型这一概念于2002年提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，被誉为工程建设行业实现可持续设计的标杆。BIM概念和解决方案将是中国工程建设行业实现高效、协作和可持续发展的必由之路。

　　采用BIM技术，不仅可以实现设计阶段的协同设计，施工阶段的建造全过程一体化和运营阶段对建筑物的智能化维护和设施管理，同时打破从业主到设计、施工运营之间的隔阂和界限，实现对建筑全生命周期管理。

　　设计阶段：BIM技术使建筑、结构、给排水、空调、电气等各个专业基于同一个模型进行工作，从而使真正意义上的三维集成协同设计成为可能。在二维图纸时代，各个设备专业的管道综合是一个繁琐费时的工作，做的不好甚至经常引起施工中的反复变更。而BIM将整个设计整合到一个共享的建筑信息模型中，结构与设备、设备与设备间的冲突会直观地显现出来，通过BIM进行三维碰撞检测，能及时发现并调整设计，从而极大地避免了施工中的浪费。此外，BIM技术使得设计修改更容易。只要对项目做出更改，由此产生的所有结果都会在整个项目中自动协调，各个视图中的平、立、剖面图自动修改，不会出现平、立、剖面不一致之类的错误

　　施工阶段：在施工阶段，BIM可以同步提供施工虚拟模拟，并且提供有关施工进度以及成本的信息。它可以方便地提供工程量清单、概预算、各阶段材料准备等施工过程中需要的信息，甚至可以帮助人们实现建筑构件的直接无纸化加工建造，实现整个施工周期的可视化模拟与可视化管理。施工人员可以迅速为业主制定展示场地使用情况或更新调整情况的规划，从而和业主进行沟通，将施工过程对业主的运营和人员的影响降到最低。BIM还能提高文档质量，改善施工规划，从而节省施工中在过程与管理问题上投入的时间与资金。

    运营阶段：对于公共建筑和重要设施而言，设施运营和维护方面耗费的成本相当可观。BIM的特点是，能够提供关于建筑项目的协调一致的、可计算的信息，因此该信息非常值得共享和重复使用。这样，通过在建筑生命周期中时间较长、成本较高的维护和运营阶段使用数字建筑信息，业主和运营商便可大大降低由于缺乏互操作性而导致的成本损失。目前BIM在设施维护中的应用案例并不是很多，尚未得到有效挖掘。但是笔者认为，在运营维护阶段，其需求非常大，尤其是对于公共设施维护、重要设施维护，其创造的价值不言而喻。

   “甩图板”是中国建筑业发展历程中的一大飞跃，通过这项革命，我们从图板时代进入到计算机应用时代，为中国建筑业的飞速发展垫定了技术基础。建筑信息模型，为建筑行业领域带来了第二次革命，不仅实现从二维设计到三维全生命周期的革命，更重要的是，对于整个建筑行业来说，它改变了项目参与各方的协作方式，改变了人们的工作协同理念，BIM引发了建筑行业一次脱胎换骨的技术性革命。BIM理念正在逐步深入人心。

　　三、BIM发展前景探讨

　　麦克道·希尔公司最新报告显示美国建筑业有一半的机构在使用BIM。在欧洲、在港台BIM也逐渐成为建筑业的宠儿。在中国BIM虽然处于起步阶段，但可以预计，发展前景十分广阔。在中国大规模推进城市化进程中，将为建筑业带来前所未有的发展和机遇。未来更会出现对建筑质量、环保和舒适度有着更高层次的需求。由于BIM平台所具有的协同作用、可持续性在绿色建筑发挥的作用、实现建筑产业工业化标准化生产，构建数字化城市等方面，都使得BIM的应用有着十分广阔的发展前景。在未来的数年内，如何有效推动BIM在中国的发展呢？

　　一是政府的引导作用。政府的决策能力和推动力会对BIM的发展起到显著作用。一方面政府在贯彻可持续发展方面，将节能减排、碳排放量等定量指标纳入标准体系中，由于在BIM的三维模型环境中更容易做可持续设计，BM的采用率也将大幅度提高。

　　二是业主的推动。随着行业竞争进入白热化，业主对建筑设计有了更高的特定需求，可以说高端业主的出现是BIM推行的契机，打通了从可持续设计至运营全生命周期。

　　三是国外软件本地化和鼓励国产软件研发。由于国外BIM软件，无论ArchiCAD还是Revit，所包含的规范都难以满足国内建筑业的要求。而目前的国内软件相对国外而言，尤其在设计阶段有较大的差距。但国内软件因其包含了大量国内规范而其独有的优势，尤其在施工阶段，以算量为起点的国产BIM软件具有先天性的地域优势。

　　四是确立BIM标准体系。由于BIM贯穿于整个建筑行业，其应用模型包括设计模型、施工模型，制造模型，运营模型等等。如何实现数据库的互融互通，实现在整个程序证据的共享，这就需要制定统一的BIM标准体系，以便于这些不同的平台和应用程序可以互相兼容。

　　从全球化的发展视角来看，BIM已成为一种发展主流。BIM的优势不仅仅体现在协同设计方面，同时在项目生命周期的各个环节都能发挥重要作用。同时，在住宅产业化推进的进程中，BIM作为三维信息模型、装配模拟，采购制造运输存放安装的全程跟踪等手段，解决了信息创建、管理和传递等问题，为大规模、自动化的住宅产业化提供强大技术支撑。此外，随着绿色、低碳概念逐步深入，利用BIM技术来计算日照、模拟风环境保护，能耗分析、水耗分析以及碳排放量等定量指标的计算分析等方面表现其强大优势。现阶段而言，还是以设计单位使用BIM更多，但是随着BIM的逐步推广而深入到建筑行业的各个领域，将对建筑产业的发展产生深远的影响。

　　四、BIM，在中国已经开始起跑

　　BIM已经在全球范围内得到业界的广泛认可。在中国，BIM理念正逐步为建筑行业所知。目前的应用以设计公司为主，各类BIM咨询公司、培训机构也已渐渐崭露头角。

　　BIM技术应用对中国建筑业的推动是个全新的课题，如果从2002年，建筑信息模型概念在中国被定义算起，中国建筑业所有参与者都为之共同努力了八年！

　　市场的孕育是艰辛而漫长的，但是回首看来已经硕果累累。

　　从政府层面，国家科技部“十一五”计划已经开始对建筑业应用BIM技术的课题研究。

　　从软件厂商层面，一些国内外著名软件厂商都在不遗余力地推出基于BIM技术应用的新产品，比如以BIM为核心的设计软件以Autodesk Revit为代表。以BIM为核心的施工软件以鲁班软件为代表，实现包括工程算量、工程造价等建造全过程解决方案。

　　从技术支持层面，出现一批BIM专业咨询公司，为BIM应用提供技术支撑以及管理服务，如优比咨询、柏慕进业咨询、赢石咨询、鲁班咨询等。

　　从媒体层面看，目前已经出现了以CHINABIM网、BIM资讯网为代表的专业BIM网站。

　　从BIM用户来看，已经有一批设计单位、施工单位、业主单位通过BIM技术应用树立了同行业的竞争优势，体会到了BIM技术应用带来的巨大价值。

　　尤其是近两年，BIM应用引爆了建筑行业的信息化热潮。目前国内已有一批较为成功的BIM应用案例：包括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、天津国际邮轮码头、汶川地震纪念馆、2010年世博会德国国家馆，以及大量的施工阶段BIM算量案例。尤其以今年5月18号上海中心大厦与欧特克公司签署BIM合作协议，更是大幅提升引起业内对BIM的关注度，吹响了中国建筑业进入BIM时代的号角。

　　BIM，在中国经历了多年的市场孕育，已经开始起跑。我们完全有理由相信，一场由BIM引领的建筑业变革已悄然开始。