BIM应用深度及阶段差异探讨

BIM应用深度及阶段差异探讨

杨之楠1.2

1北京建筑大学北京应对气候变化研究和人才培养基地北京100044；

2北京弘石嘉业建筑设计有限公司北京100600

摘要：BIM方法已经被普遍应用，但效果不都理想。这往往是由于工作深度不足，或应用阶段失配带来。BIM应用实际是对内、对外的服务，从服务角度就各项差异展开探讨，提出典型应用的适配阶段和深度。

关键词：BIM；信息过程；应用深度；阶段；服务

引言

BIM（BuildingInformationModel或BuildingInformationModeling）常常被直译作“建筑信息模型”，其方法是信息化时代，建筑业提高生产效率的有力支持。当下，BIM方法已经在建筑工程实践中被较多应用，且在各级规范、行政要求中也被屡屡提及，评价、评估、审查时被设定为评分项之一。但在实际应用过程中，往往实际效果并不都尽如人意，和宣传、预设的目标大相径庭。应用深度与不同工程阶段的特点失配，是其重要原因。

1.BIM的应用需求

BIM方法，是建筑业在信息化工具和思维丰富之后，建筑相关领域吸收并特化的信息化方法，也遵循基本的信息原则。信息存在生产、存储、传递、利用几个过程，BIM应用也同样存在这四方面的需求。

图表2BIM的25种典型应用

常见于资料的BIM的25种典型应用（美国buildingSMARTalliance总结并提出），绝大多数都是对已有成果的再利用——有些甚至只是通过表达方式的转换，便于使用者决策和调整、修改。这类分析需求，在BIM概念未被提出时，即广泛存在于工程实践过程。有更便捷工具或方法，只要性价比合理，就会被业界快速学习和推广。

信息存储和分发传递因为硬件和软件的限制，往往是一体解决的，可以汇总为BIM信息管理需求。BIM方法实践时，要依项目或工作情况，按需配置硬件、软件，并设定流程，以便程序化（高效）的对接对接已有工序。在这个过程中，设定、搭配等的专业性，存在使用者和建设者层级间的技术门槛。管理层级对应的权限分配，也需要专门人员来进行设定和维护。建筑工程项目本身，就存在项目的独特性和渐进明细性，工作过程中的初始解决方案，在面对项目进展和多个项目差异时，也有明显的需求。

2.各工程阶段BIM矛盾分析

建筑工程在国内，当下多可归为：商业策划，项目筹备（拿地，规划设计，资金准备等），行政审批及建设（规划总图，施工图设计，报建审查，施工及审查，竣工备案），招商租售（有些可前置），物业维护（有些也含持续经营性性租赁）等多个大大小小的阶段。

实际在企业内，往往还会类比制造业库存管理的方法，将建筑工程当做放大的制造业产品生产，以套用管理模式。出现持续性的，独立且不基于某个特定项目的，基于企业组织“生产”的需求。材料供应（生产物料管理），技术供应（专业服务外包），成本管理（除传统的人机材为主体的概预决算，还有融资成本等与时间更密切相关的“资本成本”等多元成本管理），人力资源（不仅仅是一般能力人员的性价比与总量需求配平，还有稀缺能力人员内外部配平，以及持续学习和人员挖潜等），自用物业管理（会议室管理、“热座”办公、均摊工位成本均为典型）等，一系列和建筑物或工程中信息发生关系的管理需求，也被视作BIM相关或必须支持的部分。这种类型的需求来自企业组织，往往遵循相对普适的商业关系，而非有较强烈时序、空间、材料等约束的工程关系。

纯粹从信息的生产、存储、传递、利用四过程对上述内容逐个分析，会发现每一个相对独立的阶段或者，四方面的需求几乎都存在。每个阶段的各个主要参与方均在分工合作，有沿袭和成体系的合同模式分配责任。大的阶段划分，甚至都多依据参与方发挥主要作用的阶段。

在当下大量借助软件工具快速工作的环境下，存在两方面的矛盾：1）按软件业界的习惯，独立信息过程作为环节或节点，应单独剥离出独立特定功能（哪怕之后再组合）。但单独个别方面的支持，并不能很好地满足哪怕一个很小阶段的需求。2）按照建筑业的习惯，单独针对阶段需求解决问题，或者单独针对自身工作范畴解决问题。这种则承袭了工程项目一贯的合同分割及责任分割模式，往往本位主义明显，不太会考虑上下游或协作机构影响。

这两矛盾普遍存在于当下的BIM软件工具和软件工具开发过程中，也普遍作为问题被讨论和分析。

矛盾1），常在软件开发时，随前期调研和分析，制作出大量功能，但功能间并无太多横向联系。在工作上，则常容易使得应用时BIM目标众多，但哪怕达成了相当大量的部分，依旧好像不解决问题，或者还有方面缺陷。这种看似分解到很有深度的BIM应用，实用时多感鸡肋。

矛盾2），自扫门前雪，只解决责任（合同）单元内问题的模式，往往难于得到上游支持。并不关心自身责任范畴之外的工作，也意味着BIM应用成果难于交付，甚至无方可交付。性价比差，且难于在多个项目或多年持续性的开展。

初期热情消磨之后，这些矛盾都是BIM应用的极大阻力。与其说是协作不足，不如说是针对需求的分析方法和角度有误。想要解决矛盾并进一步提高效率，明显需要一定程度上改变习惯，并让责任和一些工作流程，突破传统阶段、部门的边界——虽然这也一定会影响利益分配和监管机制。

3.BIM深度适配模式及方案举例

传统的工作切分，主要依据个体知识边界和工作效率。建筑工程各项工作开展的深度，以及性价比，以往多掌握在执行人端。即便过度，过深，也难于及时停下，产生浪费。甚至在很多时候，执行人所理解的工作深度，与企业或项目实际需求存在较大差异，也不知道何时为适当的停止时点或质量点。这种问题，在BIM应用流程并未固化，利益模式也并不稳定的当下，尤为突出。

当下的人员效率（及性价比）与机具效率（及性价比）在建筑工程领域已较为透明。项目及企业管理时，已经从成本角度大量应用ERP系统，优化配置以提高资源利用效率。但在单体效率逼近极限，资源配置方法也普遍被掌握时，再想提高整体效率，则需要进一步提高资源配置效率。

改变配置是调整这个动作进行的。而多早预期到风险就进行调整，以及发现后多快反馈调整因素，还有调整过程如何正确无疏漏的及时传达，通通影响到改变配置的效率。这个过程，则明显可以按信息效率更优的条件，继续进行优化。

比如，很多资料强调了BIM应用可以“降低风险”，那么评估适当的风险价值，并以更低的BIM成本进行投入就是适当且有价值的。这些成本分摊在前述的四个信息过程中，按阶段侧重分权重投入，显然是合理，且适合信息行业惯例的。

又比如，从管理的角度考虑，BIM单一应用若是信息利用过程，则“获取信息”的需求就这牵扯到信息流关系和信息责任。一般成本投入下，为了保障信息正确率，肯定要牺牲一部分速度，若又想保障速度，则需要更多成本。

再比如，信息并不凭空存在，生产过程如果不能保障，则利用难度大大增加。如果付出的质量或效率成本可控，就可以考虑在生产过程中，增加并行或同步的信息生产步骤或过程。在以往的纸质信息管理时代，这是额外的工作量，而在普遍工具已经是软件程序的时代，显然这是可行的模式。

举个例子：

在传统的，过往一百年前就在有效发挥作用的模式下，想要让千里之外的亲人看到音容笑貌，只能照相，冲印，邮递，然后慢慢等待。二十年前，我们照相，冲洗，然后扫描仪数字化，再邮件发送，然后等对方查收邮箱的时候才能看见——已经比百年前快了，但只有使用了信息化工具的部分快了起来，而且翻阅邮箱也并不及时。如果数码相机，或者数码摄像机直接就图案数字化了呢？如果发送过程也程序化的自动化了呢？

当下我们使用QQ、微信、视频电话等信息工具，直接就可以做到——信息生产即时，数字化转译，软件自动后台发送，网络高速传递，自动化通过各级网关和（安全）审查，并被重新还原为形象。这明显是应用深度的进步，以及跨阶段、组织、责任关系的更广泛的信息化支撑下的效率提升。

在建筑工程领域，我们也可以预期：通过快速的软件工作工具联动工程工具，在建筑工程“生产”的过程中实时的同步BIM信息。甚至在之前的设计阶段，就可以根据已有项目经验和工程逻辑，设计过程即是建模和“后台自动”发送，自动化的进行审查，并被重新还原为“数字孪生”的虚拟工程。在可视化还原的工程信息里，结合审查结果，在实体工程项目并未进行到的时候，就进行充分的调整提前优化资源配置。

4.多维度BIM应用体系框架探讨

4.1分类法到维度

分析和讨论之前，先简述常见分类方法：

图表5定制标准的三维分析图

维度分类法，借用物理中“描述变化着的事件时，所必须定义的变化参数”，以及数学中关于空间维度的描述和分析方法，用以分类和描述事物状态。线分类法属于“一维”分类法，而面分类法属于“多维”分类法。借助三维制图和数学工具，可以较好地通过轴侧、象限等描述，清晰分类关系。

4.2BIM的维度

之前的预期，基于建筑工程各个阶段需求，基于信息过程，基于虚拟建造的调整。如果这些都被视作维度，那么当BIM这一概念可以被理解和分析为更多维度时，必然可以从更多方面延展其应用深度，发挥更大的作用。

图表6BIM的“模型”特征展开

BIM缩写英文原文中，即便是略显狭义的Model，其内涵也并不仅仅是三维造型为基础，面向单位“图元”或“单位图形”附着信息展开。在英文语境中，数据模型、计算模型、分析模型、管理模型等一系列关系或组织模型，都包含在模型范畴内。

这些方向如果被视作独立的分析维度，其特征展开明显丰富。另外，对于Building英文原义“建筑业”，以及Information英文原义“信息，信息化的”，两词的特征展开，也可以发现更多视为分析维度的内容。在这些方面进行更多维的向量分析，可以就当下建筑业在这些方面的权重分布进行讨论。

5.总结

针对BIM应用深度和阶段的分析，可以有效解决实践过程中发现的矛盾和问题。其方法可以延伸出更多维度的分析视角，有助于在后续的生产、管理中发现和解决更多的矛盾，持续提升建筑业相关的生产效率。