面向AEC行业BIM/BLM本土化实现研究

面向AEC行业BIM/BLM本土化实现研究

杨旌李彦苍史三元胡启平

杨旌YANGJing曰李彦苍LIYan-cang曰史三元SHISan-yuan曰胡启平HUQi-ping（河北工程大学土木工程学院，邯郸056038）（SchoolofCivilEngineering，HebeiUniversityofEngineering，Handan056038，China）

摘要院我国AEC行业BIM/BLM本土化的实施，不仅是辅助工具和技术手段的更新，更多是设计模式与思维方式的创新。工程建设的信息化，需要建构智能共享、节能环保、行业合作、互益共赢的运营平台，通过BIM技术，实现工程建设全行业、各环节间的设计交互审查与终定成果共享。该技术在推广使用中须采取适应国情、系统帷幄、建规定制、社会适用的宏观决策。本文基于高教视域分析迈向建筑设计BIM时代的困境，呈现问题化解的可行方案。

Abstract院ThelocalizationofBIM/BLMinAECindustryofChinaisnotonlyanupdateofauxiliarytoolsandtechnicalmeans,butalsoaninnovationindesignpatternandwayofthinking.Theinformationizationinengineeringconstructionentailscreationofanintelligentsharing,energysavingandenvironmentprotecting,industrycollaboratingandwin-winplatform,inwhichinteractivereviewindesignandsharinginfinalresultsbetweeneachsectionsinthewholeengineeringindustrycouldbeachievedthroughBIM.Therefore,somesystematicallymacroscopicpoliciesshouldbeadoptedinordertosuccessfullyapplytheBIMtechniqueinChina.SomestrategieswereproposedfromtheviewofcollegeeducationinordertocircumventthedilemmaintheapplicationofBIMinarchitecturedesign.关键词院AEC行业；BIM/BLM；本土化研究；教学实践Keywords院AECindustry；BIM/BLM；localization；teachingpractice中图分类号院TU17；TP29文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）31-0003-04

0引言“天涯咫尺”的当代社会，可持续发展均与高度信息化相关，国民经济的支柱产业建筑工程AEC（Architecture，Engineering，Construction）行业，受传统经营发展模式的影响，信息化建设不足导致的发展危机已露端倪，亟待建筑产业结构由劳动密集型向信息集约型的升级。实现建筑信息化、产业化的解决之道，历史地选择了建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术与建筑全生命周期管理（BuildingLifecycleManagement，BLM）思想，并致力于对建设工程AEC产业集群的全域渗入，确立可持续发展的主流方向。高校参与应运而始的AEC行业BIM/BLM本土化实现研究，既是助力建筑行业与时俱进的客观要求，也是增强“大土木”人才培养质效的必然选择。

1BIM/BLM是AEC行业信息治理的科学觉醒1.1BIM/BLM是AEC行业与时俱进的现实要务党的“十八大”报告强调必须“推动信息化和工业化深度融合”，住建部的《2011-2015年信息化发展纲要》将BIM列为“十二五”建筑行业重点推广与发展的技术，《国家“十三五”科学和技术发展规划前期研究重大课题目录》对此仍然显要。我国已从顶层决策敦促对AEC行业推进信息化科学治理。在AEC行业不仅要直面国际建筑业普遍存在的产业危机，更要承担产业技术升级、管理升级转型压力的关键期，需从厘清AEC行业面临的发展困境入手，如图1所示，寻求BIM/BLM切实可行的最佳解决方案[1]。

第一，经营模式的桎梏。淤传统项目管理是参与各方自主经营，各司其职、独善其事；各方内部合作严谨高效，项目信息数据私密独享，对外设计协同缺乏配套机制，“信息孤岛”因“数据割据”而普遍存在。于多方协调机制缺位，项目进程数据难以集成共享信息，导致运营管理主动性差、应变性弱；工程项目建设过程，涉及设计、建造、暖通、机电、电气、给排水、消防、运输、监控等多方协调维护，管理不善所导致的人员伤害、经济损失、企业信誉无法估量。

盂公司商业项目的域界辐射国内外，各地项目信息繁多，均以报表、文本、图形数据向总部定期传发，信息更新与项目进展异步，不能为总公司适时监控、快速决策提供依据，项目中“人、物、财”绩效管理难控。榆团队核心人物及优化组合是承接项目的核心竞争力，而团队结构泛化是建筑经济竞技场上人才培养与人才流失的真实存在，既加大了企业劳动力成本，也增加了人才危机的风险。虞粗犷经营运作，准确的建筑能耗、建筑设备、建筑物材耗量无法精算统计，使运营团队在核算工程造价时缺乏数据确切依据，枉增运营成本。

第二，设计流程的束缚。淤设计数据信息创建条块分割，繁复琐碎，易出错漏；数据传输结果的误读使信息价值耗损严重，制约信息的有效利用。于工作坊式的项目设计，设计环节与过程彼此分割，数据传递因选用软件类型不同而接口不兼容、因选用软件版次不同而低版本无法解读高版本信息的数据链断裂、不同设计所执行的规范、标准有异，设计成果需逐级解读，耗费大量人时，信息丢失也时有发生。

第三，企业结构的松散。淤AEC行业承建项目点多面广，粗放经营模式使施工中的损失、浪费格外严重。据权威部门测算，我国工程建设行业的经济效益增长率远低于其他行业，依托技术进步支持的增长尚不足30%。于行业整体信息化水平低，在用的功能软件集中在项目财务管理，非集成化的业务单元信息在系统间无法联通，使企管宏观决策无法获取系统的、全面的、集成的、功能性的信息支持，最大缺位是集团总部对预算管理的实时动态掌握，应收账款到账不足，资金高效使用效率低。盂管理手段与工具落后，手工分散管理与微机单项管理的现状根本无法兑现实现数据信息共享与优化资源配置的“信息化建筑梦”。

第四，生存境遇的瓶颈。淤建筑垃圾给环境造成严重污染，建材垃圾中的化合物分解、建筑设施化石燃料使用的烟雾、建筑施工的噪声与风尘污染、建筑装饰中的玻璃幕墙与大型屏幕广告招商的光污染等都需治理。于技术信息化与管理信息化亟待实施，发展绿色建筑是全球AEC行业的主流趋势，加速BIM/BLM的土木化吸纳，重视绿色建材与可再生能源的使用、减少建筑垃圾与建筑污染是企业的责任和企业承建项目的竞争能力所在。

1.2BIM/BLM是AEC行业信息治理的积极作用BIM/BLM在AEC行业的积极作用表现在：淤促进AEC企业技术进步、管理改制。第一，强化建筑、结构、设备各专业的协同作用，促进工程多方的协同合作；第二，实现信息数据的共建共享，提高参与设计各方人员的工作效率；第三，模拟仿真可有效减少建筑设计过程中的“错、漏、碰、缺”；第四，达成生产组织在BIM项目设计、施工、运维全过程的网络联通协同应用；第五，督导项目运营的全程监控，提升业主对整个建设工程项目全生命周期的管理能力和整体收益。

于促进AEC企业文化进步、核心竞争力强化。BIM技术与BLM理念是建筑工程信息化、现代化、国际化的战略，国有大型建工企业要跻身国际建设市场，须有集建设、投资、咨询、服务为一体综合实力。企业才能拥有可持续发展的不竭的动力与强大竞争力。盂促进企业功能拓展、经营科学治理。BIM/BLM是项目链过程优化的有效手段，其项目建造的三维设计、虚拟仿真可直观设计效果，防范设计误漏，降低工程造价，缩短施工周期，提升项目品质。

2对AEC行业应用BIM/BLM治理的理性探究2.1BIM/BLM概念的科学定义与本质内涵解析BIM/BLM贯穿建设项目全寿命周期，指导项目规划、设计、建造及后期运营与维护管理的数字信息化集成的技术载体[2]。美国Autodesk公司2002年发布《BLM/BIM白皮书》定义BIM是“建筑物在设计和建造过程中，创建和使用的可计算数字信息”。美国国家BIM标准给的定义：是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。

BIM主要特征[2]：淤不直接等同三维模型。它不是三维模型与建筑信息的简单嵌入，而是建筑设计与建筑文档数字化的实践，通过全新的政策标准、合同模式、多方参与者关系构建，改善项目工作流与交付过程，使原本离散的建筑信息优化整合。于不具体所指单一软件。它是技术与流程的有机组合，依赖多种软件协同合作得以实现；在项目建造的不同时段、不同工种中适用不同软件。如创建BIM模型可选用Revit软件，对模型进行性能分析可选用Ecotect或施工模拟选用Navisworks等；不能企盼一种软件完成所有工作，所有相关软件都须依照BIM/BLM的思维进行数据交流，支持BIM流程的实现。盂不可单归为设计工具。BIM既可设计又可出图，它承载着整个建筑项目周期内各方信息的整合，优化方案，减少错误，降低成本，完成建筑物的可持续性。榆价值体现在可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图五方面。

BLM是一种对建设项目全生命周期管理的思想，是贯穿于建设从概念设计到拆除或拆除后再利用的全过程，通过数字化的方法来创建、管理和共享所建造的资本、资产信息。BLM概念原型源于美国建筑业研究所1998年提出的FIAPP（FullyIntegratedandAutomatedProjectProcesses）理念[3]。CounselHouseResearch报告确信“结合了建筑信息模型BIM和在线协同作业的BLM技术被认为是未来改进建筑设计、建造、管理过程的重要推动力量”。BLM在于解决建设工程全生命期中的信息创建、管理与共享问题，它的实现须靠BIM充分满足建筑信息从建筑工程设计开始到物管运维均采用数字化信息管理与共享技术的支撑。图2是建筑项目BIM/BLM应用的简要理论模型。在使用BIM技术时，必须遵循权威部门制定并颁布的国家BIM标准（NBIMS），美国建筑科学院完成了（NBIMS1.0）的编制是全美BIM/BLM实现的法规文献。

BIM标准问题是全世界建筑工程面临重大问题，也是制约着BIM发展的问题。我国BIM标准制定正在稳步进行[4]。

2.2BIM/BLM科技思想在我国推进的现实困境我国BIM技术研究和应用与欧美发达国家相比尤显的不足[5]，表现在：淤BIM标准是BIM成功应用不可或缺的基础，国家BIM标准尚在逐步出台，对应的法律支撑文书也在编制中。于BIM商品化国产软件与建设项目示范案例不足，对欧美发达国家的BIM核心软件使用研究与培训投入不足，科研机构与高校对BIM的研究不足。盂BIM/BLM本土化适用需国家、政府、企业、院所、高校的协同努力，投重资、下大力、析国情、鉴国力。激励高校对“大土木”专业人才培养中植入BIM技术与BLM思想的元素，提升人才培养的市场广适性[6]。榆夯实AEC行业领域信息化建设的基础，利用Internet的便利，使BIM模型上在IT云框架下的协作具有无限扩展性。

2.3BIM/BLM本土应用的理论策略与实践设想BIM/BLM在我国须有科学消化过程，其本土化研究应贴近我国现实。淤洋为中用。借鉴国外相对成熟的管理体系，通过交流、学习、合作，潜心探索出符合国情的AEC行业实情的治理模式，致力于培养大批建筑信息产业革命的骨干力量。于土为今用。结合国内外工程实践，营建逐步完善的数据库体系，依据国家标准为被服务者探索一条适合自身实际的项目建造于管理问题解决的模式。盂团队合作。我国不缺拥有的世界一流建筑技术人才，缺乏的是顶级的建筑项目管理人才；项目管理与国际先进水平相距甚远，在管理系统完善及大型项目综合治理上有很大的提升空间。榆适者竞存。国内BIM/BLM产权保护不完善，软件平台提供商的合法收益须社会认知与维护、国家立法与政府主管部门的监管；利用多方协同参与的竞合机制、信息共建互用的分享机制、效益协商分配的股份机制、系统平台拓展的风险保障机制等来维护企业的合法权益；在BIM设计软件中，将中国传统文化元素植入数字信息模型之中，凸显中国特色建造品质，建立长效配合机制，摸索生存发展之道。

在目前条件下，BIM部分软件信息交换有四种基本方式（见图3），若是企业BIM/BLM应用切入云计算（CloudComputing）管理，信息互用的可能性将有巨大的提升空间[7]。需做的主要工作是：建立企业互联网（Internet）与局域网（Intranet）的工作环境；建立企业BIM/BLM计算机集成应用系统，在项目流程中实现BIM技术融合与精益建造思想的实现；对现有专业BIM软件实施本土化二次开发，并组建企业间各专业资源、知识、信息共享的工程综合数据库；以数据库为核心，实现CAD/BIM应用软件的集成化和一体化；选择具有协同设计功能的CAD/BIM图形支持网络环境的支撑平台；推动国有建筑信息软件开发，国家建立BIM相关标准，引导企业执行标准，使外界引进和自主开发的专业应用软件实现规范化和标准化（包括界面标准化、模块标准化、数据标准化和接口标准化）[8]。

3高校AEC行业人才培养BIM/BLM教学切入3.1BIM/BLM教学是工程人才衔接市场的重要举措土木工程建设“项目巨型化、产业现代化、信息智能化、节能环保化”趋势，要求高校主动适应经济社会人才市场需求趋势，调整人才培养思路，改革教学环节，建立与之相对应的人才培养体系，促进专业学术结构与能力结构的科学改进与升格，纠正产业人才结构性短缺与高校专业人才“产品”过剩的错位。高校教育既要符合教育规律，也要贴近社会需求，从培养人才培养计划与规格上，高校需要尝试做如下努力：淤奠定厚实的基础，具有主动探索与终身学习的能力；于对工程问题分析具有敏锐的观察力、严谨的思辨力、妥当的化解力；盂自身强化创新意识、工程意识、科学意识的修养；榆纵向根基深、横向视域宽、综合素质强；虞专业献身意志强烈、个人成就导向明确；愚健全的人格品行、优秀的工程伦理操守、健康的身心素质；舆具有能吃苦、会吃苦、不怕苦的敬业精神。高质量的土木工程专业人才，是建筑业具有持续竞争优势的关键，我们的任务是引导学生从以学习知识为主的“知识目标观”向以学习方法为主的“能力目标观”转变，成为合格的全能建造工程师。

工程教育是河北工程大学人才培养的主要部分，土木工程专业是学校重点学科。土木工程学院审时度势感知BIM技术是建筑业未来不可或缺的能力，而目前国内各大高校还不具备独立开设BIM相关课程条件，只能在满足土木工程专业教学计划的同时添加对土木专业学生BIM技术应用能力与现代管理理念的培养。为此，学院及时跟进BIM/BLM的教育的步伐，适时开展“绿色建筑低碳节能的BIM技术应用”、“创新土木工程实训的学生科研素能培养方法研究”、《绿色施工组织设计的编制和研究》研究，通过课程教学的BIM/BLM内容的切融，培养学生具有工程能力+BIM技能+管理协同能力，用实践行动促进工程人才培养衔接社会与市场。

3.2BIM/BLM贯穿“大土木”专业教育实践的思考国外的BIM教育一般有成熟的技术标准与实证案例可以为教学提供充足的教学资源支持。国内以清华大学张建平教授、中国建筑研究院李云贵总工，华中科技大学等为核心，积极实践BIM国土化应用梦想，何关培先生召集多方力量编撰《BIM技术应用丛书》，不仅有理论、更有实践案例解析，是建筑类工程专业学习BIM很好的教学参考书。目前华中科技大学BIM工程中心于2011年4月成立，开始实施BIM工程硕士培养，BIM技术教育被纳入我国正规学历教育体系，随后武汉大学、武汉科技大学也加入BIM工程硕士行列[9]；河北工业职业技术学院将Autodesk软件教学内容和认证考试纳入建筑相关专业教学计划，从分析美国2011年BIM教育研究十八大课题[10]，找准本科学生BIM技能教育的基本落脚点。

BIM是通过各类软件来实现，在专业教育各阶段将BIM软件充实到课程教学与专业实践中。图4的BIM应用教学体系在教学条件满足后逐渐单列。

4结语国内外BIM应用实践证明，BIM技术能够产生经济效益、社会效益和环境效益。我国是建筑业大国，未来成为建筑业强国的梦想一定会基于国家顶层决策、行于地方政府的鼎力扶持、成于在一代又一代工程人的为之奉献。在大学课程中开设BIM课程是BIM人才的量级突破的最终解决方案。

参考文献院[1]何清华,钱丽丽,段运峰,等.BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报,2012(01):12-16.[2]何关培.BIM总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.[3]刘晴，王建平.基于BIM技术的建设工程生命周期管理研究[J].土木建筑工程信息技术，2010，2（3）：40-45.[4]时宜.中美BIM标准“和而不同”[EB/OL].(2014-08-13).http://www.cnbim.com/stand/2014/0813/2898.html.[5]张建新.建筑信息模型在我国工程设计行业中应用障碍研究[J].工程管理学报,2010,8(4):387-393.[6]ChristopherPavelko,AllanDChasey.BuildingInformationModelingintoday’sUniversityUndergraduateCurriculum[J].Archcreation,2012(10):20-29.[7]Chris.BIMandtheCloud[EB/OL].(2014-08-13).http://bbs.zhulong.com/106010_group_918/detail8032999.[8]张连营，李彦伟，高源.BIM技术的应用障碍及对策分析[J].土木工程与管理学报，2013，30（3）：66-69.[9]华中科技大学土木工程与力学院.华中科技大学率先启动BIM工程硕士教育[EB/OL].(2014-08-13).http://www.sketchupbbs.com/thread-84212-1-1.html.[10]BIM俱乐部.美国BIM教育与研究方向[EB/OL]（.2012-07-07）.http://blog.sina.com.cn/s/blog_697d1a1c01016uxi.html.