BIM的关键力量

国立台湾大学土木工程学系 谢尚贤教授

来自国立台湾大学土木工程学系的谢尚贤教授认为，BIM的发展应用中，业主角色是关键。为了协助业主进行内部教育训练，台大土木系工程资讯模拟与管理研究中心(简称台大BIM中心)开发出一套由数个可弹性的根据不同需求而组合的短期课程，包括「BIM带来的机会与挑战」、「BIM采购契约与智慧财产权」、「BIM模型的检阅与加值应用」、「BIM合约管理」、「BIM工作执行计划」、「BIM协同作业」等。谢教授相信，只要业主对BIM的应用发展有正确的理解及想像，并逐渐形成共识，BIM的成熟发展就不远了。

BIM技术在建筑工程领域经过十多年的发展，已开始进入稳定成长的阶段，而在土木公共工程领域虽起步较晚，但也随著整体的发展趋势而正快速地成长。相关技术工具虽仍快速地进步中，甚至不断推陈出新，但技术应用的基本架构与阶段性蓝图已相当明确，可获得的效益及可藉以创造的新价值也得到一定程度的验证，整个发展趋势已经相当明朗，已无可能退转的疑虑了。接下来，技术应用与发展的持续进步自然不在话下，只是速度会有多快?甚至是否会开始翻转与创新建筑土木产业的制度与商业模式?则仍有待观察，且不同的地区与国家的发展速度，也会随著其社会经济的发展速度而有所不同，但却相当值得期待。

政府是最大业主举足轻重

在BIM技术的应用发展中，由于业主是工程的发动者，也是出资者，自然拥有关键的影响力，尤其政府每年发包金额庞大的公共工程，通常是该国最大的业主，其对BIM应用的态度与作为，对该国BIM的发展绝对是影响甚巨。以美国政府为例，因其公共事务总署(GeneralServiceAdministration)在十多年前开始逐步推动BIM应用，并宣示要在三至五年内全面导入应用于其营建专案中，才开始带动一波美国建筑产业的BIM发展，甚至因着美国对全球的影响力，而让BIM应用逐步成为今日全球势不可挡的风潮。

其实，有信用且有影响力的政府业主，只要表明态度、做出口头宣示、给予适当的准备时间，其他的事情都还不用做，就能让产业中有足够实力的优良厂商开始动起来，连带影响其他同业竞争者也一起跟着动起来。

再者，若能再有配套的制度与法规的建立，并透过辅导与奖励措施，来协助资源相对较不足的中小型厂商跨越初期的投资与技术门槛，就能让整个产业BIM应用导入遍地开花，并顺利结出好的果实。

从2011年开始积极推动BIM应用的英国政府，就是一个成功的政府业主典范，在短短的四年里，让英国的BIM发展，从原本的远远落后美国，到今天的引领甚至主导全球的BIM发展。

不过，业主除了要有良好的眼光及展现推动的决心，还要对BIM技术所带来的机会与挑战(或冲击)有正确的理解与想像，才不会因循旧思维来看待BIM应用，甚至受到误导，进而太短视近利地视BIM为万灵丹，却不愿意投入足够的成本与资源，一厢情愿地以为能快速实现BIM的所有好处。

此外，业主也必须清楚地知道自己对BIM应用的需求及所欲达成的目标，才能制订有效的导入策略、合理的契约内容，以及BIM模型的建置与交付内容，并从工程的全生命周期资讯管理来思考并调整作业流程与组织，以及专案团队的协同作业模式。在整个工程专案中，只要业主对BIM有正确的认识，整个专案团队的BIM应用就不易偏离正轨，或许整体团队的BIM应用还难一下子达到理想的程度，但却能按部就班地不断进步，并将适当的资源投入在有效的BIM应用领域。

业主价值认知影响BIM发展

此外，业主对BIM的价值认知也会大大地影响BIM的发展。这里所说的价值认知包括两个层面：

第一层的认知在BIM应用所创造出来的价值，第二层则在不同专案团队成员(例如，建筑师、设计顾问公司、营造商)对第一层的价值创造所贡献的相对价值。第一层的价值认知是业主决策是否导入BIM应用的关键，也是决策是否支付BIM技术费用的重要基础;

第二层的认知则会影响业主如何分配资源给其他专案成员的决策。目前各个团队成员对于BIM应用所能创造出来的价值(或好处)，基本上都持肯定，业主当然是最大的受益者，其他成员在自己的专业领域中应也都能得到一定之好处。

然而，大家(包括业主)对于导入BIM后，因各自所承担的责任与工作内容已有所调整，而该如何重新议定与分配报酬(或服务费用)，则还没有很好的共识，也因此团队成员对BIM应用的意愿与配合度也有程度上的不同，总觉得或担心别人拿到相对比自己还多的好处。但是，终究还是要由业主来决定报酬的分配，而这一决定势必对BIM发展有重大的影响。

新版BIM方针指引已经出炉

为了协助台湾的业主导入BIM技术应用，台大BIM中心于2013年开始著手打造一份能够协助国内业主撰写出BIM实施方针(Guidelines)的指引(Guide)。在2014版本推出后，因有感于BIM指引在使用上的完整性仍待加强，并希望提供一个图形化的BIM专案流程图，让使用者能在不同阶段实施BIM时，快速地对照指引中适当的章节内容加以运用，便着手修订2014版本，以国际标准BPMN(BusinessProcessModelandNotation)流程图为辅助工具，来呈现在BIM专案流程中资讯的流动交换，以及各专业角色互动的时机。

清华大学教授、博导 BIM课题组负责人顾明 

在2015年CBIMS论坛上，我想跟大家交流的是在中国BIM应用新阶段下的关键点是什么，我认为是流程再造。从我们清华大学BIM课题组研究的角度和最近两年的实践来看，中国BIM要想深入下去，想要取得收益，流程必须要再造，如果流程不再造可能会投入越多失望越大。

我们持续了一年，通过对350家中国的本土企业包括设计院和施工单位的调查，发布了一份研究报告。这其中使用过BIM的用户是设计企业173家，施工企业123家，同时有33家没有使用过BIM设计企业和21家施工企业都参与到报告的贡献中来。

总体来说报告的应用概况分三方面，第一实施增长，按照我们的调查报告的统计数据显示，预计未来两年中国企业应用BIM的状况会翻一倍。最近中建部陆续颁布了关于BIM应用推动的各种各样的报告、规定，这也可以预计未来两年在中国工程建设行业里BIM应用只会持续加温，不会降温。第二从效益角度讲，受访企业普遍认为使用BIM有效益，效益最大的是在利用BIM缩短客户审批周期方面，我们在全球同行中领先，通过采用信息化的手段最直接的效益就是沟通成本降下来了。第三是非BIM用户的态度，尚未使用BIM的企业，绝大部分都希望在未来能够应用BIM，从另一个角度也能看到全行业应用BIM的阶段已经到来。从利用BIM的商业价值角度看，有一个意思的现象，施工企业对应用BIM商业价值的认可度大于设计单位，施工企业获得的收益大于设计企业，这也是为什么现在我们可以看到施工企业应用BIM的热情高于设计企业。

下面让我们来看看影响应用BIM投资回报率的决定性因素都有哪些方面。第一是可视化，BIM可视化的技术使得交流更通畅，大大降低了沟通成本。同时还能促进项目过程的改善到活动周期和交付时间的缩短以及提高预制比。如果要让BIM效益更大，必须加强标准化。从应用了BIM的用户角度来看，设计单位和施工单位在排序上还是有点差别。设计单位标准化、成本在前，而在施工单位提升审量、效率在前，不同的企业性对BIM应用的认识和推动上还是有所不同的。

通过调研调查报告的分析，关于未来在应用BIM的过程中应该更加关注的方面我们给出了以下几点建议。第一大企业应该起带头示范作用。从应用BIM的角度来看，业内参与者越多，技能越强，效率就越大。如果推广BIM能够变成产业链协同发展，大企业龙头企业应该发挥更大的作用，带动更多的企业来应用BIM，把BIM用得更好。第二，一定要有信息共享的机制和方法。我国现阶段BIM的应用还是在局部，如果没有全生命周期信息资产支撑，下一步的协同和更深入的工厂化的应用会受到制约。第三是整个产业链应该向精细化的管理方向发展。在这个过程中要把握机遇模型的预制，向制造业学习，尽可能地工厂化。在BIM应用的新阶段，包括协同、共享、工厂化都应该跟业务流程紧密结合下来，否则它是发挥不出作用的。

在现阶段，我们需要换一个角度来理解流程，今天我们都处在信息化快速发展的社会大趋势里，工业化和信息化的融合也是国家十二五一直在推动的一个方向，在这个过程中两化融合真正要融合的是什么？我们要利用信息技术把人类生存的一切领域都以信息的获取加工传递和分配作为基础。大家可以看到互联网+也好，大数据也好，工业4.0也好，都在做一件事，就是把现实世界的生产活动搬到虚拟的IT世界里，在这样一个大的搬迁过程中，我们AEC的流程不可能不变，这是不可回避的一个现实，也是一个社会发展的趋势。

今天大家都在谈论互联网+，很多人也在说BIM跟互联网+有什么关系，其实我们如果换个角度来看，互联网+实际上就是互联网的思维方式，从本质上来看互联网+就是要把传统生活和产业生产的流程在线化、数据化，从物理世界搬到IT世界里，信息要变成可互联互通。在这个过程当中互联网+的作用下，如果产业真的互联网+了或者信息化了，那么信息就会作为独立的生产要素存在。在这个过程当中它一定是产业发展的核心要素。相比之下我们今天的AEC行业差得还是很远的。所以这就是为什么我们今天要改变流程的一个关键，驱动的要素不能还是材料和图纸，我们要把它变成信息来驱动，这个产业才能发展起来。所以实现了互联网+的产业，最终应该是用户成为行业的源头，在信息共享的前提下各个参与方都要重构优化从而产生新的商业模式。这也是为什么我今天谈BIM应用新阶段时要强调流程再造，因为流程再造以后一定会产生新的商业模式。如果没有新的商业模式的诞生，BIM的应用肯定不会往前走，就是昙花一现。如果让它真的能够发挥作用就一定能产生新的商业模式。

我们要认识到信息化或者两化融合、互联网+的阶段性的变化。互联网+的过程可以分为两部分，一个消费互联网，一个产业互联网。消费互联网就是BAT的模式，如果从产业发展来讲我们更多看中的是生产制造环节的互联网化、信息化。过去二十年我们社会的信息化基本是在消费互联网时代，所以大家就会看到眼球经济、流量变现，到处都是“免费”，通过免费来吸引人流，吸引眼球。在这个过程中它只有线上，靠免费做流量做到垄断然后才能获利，这就是现阶段大部分人看到的互联网的商业模式。

如果说从现在到未来二十年来看产业互联网时代的话，它就不再是一个眼球经济，而一定是实体属性的价值经济，而且一定要做到产业的颠覆。未来各个行业都会产生一大批的BAT。这个过程里我们的目标是企业要虚拟化，传统产业里的企业与互联网一定要结合，现在最流行的一个词就是O2O。在这个过程中产业做O2O的时候其实是靠品质在做流量，绝对不是靠免费。如果AEC行业做自己的互联网化、信息化，我们在开始的时候就应该有盈利模式，所以如果从这个角度来探讨我们的商业模式，我觉得需要认清哪些东西是可以做线上，哪些则一定是线下的，把这些想清楚了，我们的商业模式也就产生了。从今天这样一个社会发展的趋势来看，我们对流程再造的理解就不是一个简单的业务流程，而是如何把线上和线下融合在一起，创造出一个新的商业模式的流程再造。

BIM技术于2002年席卷欧美工程建设行业，引发了史无前例的建筑技术变革，并逐步在国外发达国家得到广泛应用。我国引入BIM技术虽然较晚，但近年来发展很快，部分设计企业、房地产开发企业、施工总承包企业积极应用BIM技术以赢取竞争优势，越来越多的超高层地标建筑、机场、体育馆等大型建设工程将BIM技术应用于项目管理。

应用BIM有效解决净高问题

对于一座大厦来说，楼层净高越高，室内空间感觉越舒适。技术人员在项目中应用BIM重点解决两个方面的问题，最终使项目获得满意的净高。

一是在设计过程中，技术人员应用BIM技术在走廊顶部等管线交会复杂的节点进行碰撞检查完成管线综合。先采用三维建模软件进行各专业三维建模，随后将各专业模型导入一致性检查软件进行三维碰撞检查，根据碰撞检查结果帮助设计人员快速检查出施工图中存在的各种错漏碰缺问题，有针对性地协调解决好这些问题，有效保证复杂节点部位的吊顶标高。

二是技术人员应用BIM技术在开阔区域合理排布管线走向，将管线集中在对净高要求不高的区域，舍小保大，在保证整体效果的同时，获得比原设计更为合理的净高。由于施工图是分专业绘制的，在建筑的同一部位会有多个专业的管线交叉，如果管线排布不合理就会影响净高。为此，技术人员采用三维审图软件进行管线综合，找出碰撞问题，通过三维模型断面可视的方式直接调整，最终形成施工深化设计图。

BIM技术所带来的三维建筑信息模型作为一种有效的设计沟通和表现工具，为项目参与人员之间和各专业之间创造了一个基于三维模型的协同工作环境，让问题更易于暴露，解决问题更加直观。

将BIM技术引入进度管理

将BIM技术引入进度管理，总结形成一套独特的工程项目管理方法。以精益建造理论为基础，参建各方以一个项目为中心进行全过程管理，形成一个整体团队协同工作，使用同一进度管理方法，共同完成一份进度计划。遵循这样的管理方法，管理者通过网络协同工作方式对项目进度实施有效的动态管理。

技术人员研发了全过程进度管理系统，用于计划任务的编制、优化、下达、执行、检查、考评，有效协助项目进行进度管理。同时，将进度计划与BIM模型结合起来，通过在以下几个方面的应用，以达到有效提升项目整体效能的目的。一是进行施工过程动态模拟，预演项目的全过程施工，以此评测施工组织设计的合理性、整体交付的时间点等指标是否符合项目目标，从而不断调整优化施工组织设计，直至动态施工模拟的预演结果符合项目要求为止。二是BIM模型与实际进度项关联显示，形象直观地展现项目的完成情况。三是以BIM模型为基础，快速算量获得准确的工程量，加载清单、定额等可以获得人材机的消耗量。一方面可为项目提供精准的物料计划，实现施工现场零库存；另一方面也可以为项目提供进度结算的工程量及造价数据，为最终结算提供可靠的依据。

引入BIM技术的进度管理，有助于项目部更好地实现进度控制、优化施工方案、减少人力和材料的浪费，有效提升项目的整体效率、降低项目成本。基于BIM的施工质量检查在土方开挖与护坡施工时，传统做法是利用全站仪测量基坑的上口线、下口线位置是否正确，从而判断开挖是否符合设计要求。但对于深度超过10米的基坑，这样做是远远不够的。技术人员利用三维扫描并结合BIM模型，探索出一套基于BIM的施工质量检查方法。

在基坑施工过程中，技术人员在开挖前根据施工图在Revit中建立三维基坑理论模型，开挖后利用激光扫描仪对基坑进行三维扫描，并将得到的点云数据导入Revit生成基坑的实际三维模型。随后，技术人员将基于设计图纸的基坑理论模型与基于点云数据的基坑实际模型进行对比，检查出错误，施工方立即进行补强处理，排除安全隐患，避免事故的发生。技术人员在快速检查基坑施工质量的同时，将实际模型导入算量软件，还能为建设方、施工方的工程量核算提供数据支持，减轻结算的工作量。

这一基于BIM的施工质量检查方法，也可以应用在电梯井道、外墙龙骨以及室外地坪等施工关键部位。BIM为建设工程项目管理带来了很大变化，不仅可以提供可视化的设计工具，快速获得工程量，展示形象进度，进行资源分析，还可以结合先进的三维扫描技术替代大量的繁杂工作。BIM技术的应用，可以更好地帮助项目完成，提高项目品质，缩短项目周期，确保项目质量。