清華大學(xué)教授馬智亮：深度講解BIM應(yīng)用價(jià)值及發(fā)展趨勢(shì)

《中國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用分析報(bào)告（2022）》已經(jīng)正式發(fā)布，《報(bào)告》由中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)與廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司聯(lián)合策劃、調(diào)研、編寫(xiě)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版。

為了深入了解、持續(xù)追蹤中國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情況，中國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用分析系列報(bào)告自2017年始，已連續(xù)6年針對(duì)中國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用發(fā)展情況進(jìn)行了總結(jié)，為建筑業(yè)企業(yè)BIM應(yīng)用開(kāi)拓思路，堅(jiān)定建筑業(yè)企業(yè)BIM應(yīng)用信心，形成了一定的價(jià)值沉淀和行業(yè)影響力。

本文將分享清華大學(xué)土木工程系教授馬智亮關(guān)于BIM發(fā)展趨勢(shì)的觀點(diǎn)。

01、如何看待BIM在全壽命周期的應(yīng)用？

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM） 技術(shù)在 工程全壽命周期的集成應(yīng)用，請(qǐng)談一下您對(duì)此的理解與看法？

我理解，這主要是在引導(dǎo)BIM模型數(shù)據(jù)在建筑全壽命周期中的集成化管理和信息共享，以及BIM技術(shù)和其他技術(shù)的集成應(yīng)用。我認(rèn)為，這非常必要。

目前在我國(guó)BIM應(yīng)用實(shí)踐中，呈現(xiàn)出“鐵路警察，各管一段”的狀況，即BIM模型自建自用，沒(méi)有把建筑全壽命周期各階段打通，從而造成各階段重復(fù)建模的狀況，沒(méi)有充分發(fā)揮BIM技術(shù)的潛力。

另一方面，在建筑全壽命周期的后期階段，例如在生產(chǎn)、施工以及運(yùn)維階段，BIM應(yīng)用帶來(lái)的效益很有限，特別是在運(yùn)維階段，BIM模型主要起信息底座作用，需要結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)發(fā)揮更大作用。

如果能實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在工程全壽命周期中的集成應(yīng)用，BIM模型一旦建立，相關(guān)信息就可以在后續(xù)環(huán)節(jié)或階段被直接利用，而在后續(xù)階段或環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息，也會(huì)依次添加到BIM模型中，或與BIM模型中的有關(guān)實(shí)體建立關(guān)聯(lián)。

這樣一來(lái)，一則可以避免工程全壽命周期中信息的重復(fù)錄入，提高有關(guān)參與方的工作效率；

二則可以避免信息重復(fù)錄入可能伴隨的錯(cuò)誤，從而保證信息的一致性，提高工作的質(zhì)量。此外，通過(guò)實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)與其他技術(shù)的集成應(yīng)用，可以使BIM模型數(shù)據(jù)發(fā)揮更大作用，實(shí)現(xiàn)更大價(jià)值。

當(dāng)然，這實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度也很大。造成這樣的情況主要有兩點(diǎn)原因：BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的不成熟和BIM應(yīng)用軟件的不成熟。推進(jìn)BIM在工程全壽命周期的集成應(yīng)用，意味著需要推進(jìn)BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和BIM應(yīng)用軟件的發(fā)展，使之趨向成熟，滿足BIM技術(shù)在工程全壽命周期的集成應(yīng)用需求。

02、推進(jìn)BIM應(yīng)用有哪些困難？

您認(rèn)為現(xiàn)階段企業(yè)及項(xiàng)目，在推進(jìn)BIM應(yīng)用過(guò)程中最大的困難有哪些？形成這種阻礙的原因是什么？

我認(rèn)為，主要存在以下4點(diǎn)困難：

第一，受益方不愿意為BIM應(yīng)用付賬。

這方面的困難尤其體現(xiàn)在設(shè)計(jì)項(xiàng)目中。由于建筑工程設(shè)計(jì)的交付物主要是二維圖紙，且對(duì)設(shè)計(jì)深度的要求并不高，所以利用傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)已經(jīng)能夠很好地開(kāi)展相關(guān)設(shè)計(jì)工作。如果采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一方面設(shè)計(jì)人員需要學(xué)習(xí)新軟件，相應(yīng)地設(shè)計(jì)單位需要購(gòu)買新軟件；另一方面，設(shè)計(jì)人員在建立設(shè)計(jì)模型時(shí)，需要確定更多的設(shè)計(jì)信息，達(dá)到傳統(tǒng)的施工階段才進(jìn)行的深化設(shè)計(jì)的深度。

這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)人員的工作量會(huì)大幅度增加。但這帶來(lái)的好處是，設(shè)計(jì)質(zhì)量可以得到提高，并形成便于復(fù)用的設(shè)計(jì)信息庫(kù)。

對(duì)此，作為主要收益方的項(xiàng)目甲方卻往往不額外付費(fèi)，從而導(dǎo)致在設(shè)計(jì)階段推進(jìn)BIM應(yīng)用的困難。

第二，有關(guān)方未獲得對(duì)BIM的正確認(rèn)知。

應(yīng)用BIM技術(shù)，通常首先建立BIM模型，該模型具有可見(jiàn)性、可計(jì)算性、可共享性、可管理性等好處，其中，可見(jiàn)性的好處利用建模軟件直接可以獲得，而其他3項(xiàng)特性往往需要進(jìn)一步利用應(yīng)用工具軟件。

迄今為止，很多項(xiàng)目的應(yīng)用停留在發(fā)揮可見(jiàn)性的好處這一層次，只是給人留下“BIM技術(shù)適用于展示”的印象，而未能讓BIM技術(shù)發(fā)揮更大的作用。

例如，在設(shè)計(jì)階段，利用可共享性好處，可以高效進(jìn)行包括能耗、日照、舒適性等性能化分析，從而設(shè)計(jì)更好的建筑；在施工階段，可以進(jìn)行4D BIM以及5D BIM應(yīng)用，更進(jìn)一步，可以應(yīng)用基于BIM的項(xiàng)目管理系統(tǒng)，從而對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行有效的管理。

第三，BIM應(yīng)用和項(xiàng)目實(shí)踐“兩張皮”。

BIM應(yīng)用對(duì)施工單位來(lái)講，往往具有一定的難度，所以很多施工單位抱著“試試看”的態(tài)度開(kāi)始BIM應(yīng)用，BIM應(yīng)用并未與實(shí)際施工緊密結(jié)合在一起，從而形成“兩張皮”。

另外，近年來(lái)，我國(guó)全國(guó)上下舉辦了很多BIM大賽，不少單位紛紛響應(yīng)，并且結(jié)合項(xiàng)目，以“武裝到牙齒”的方式開(kāi)展BIM應(yīng)用，只求應(yīng)用點(diǎn)全，未以解決工程問(wèn)題、提高工程質(zhì)量或管理水平為應(yīng)用前提，其結(jié)果是形成了“為了BIM而B(niǎo)IM”的狀況。

在這種情況下，即便是拿到了獎(jiǎng)項(xiàng)，卻未能帶來(lái)顯著的效果，這樣的BIM應(yīng)用當(dāng)然不可持續(xù)。

第四，缺乏復(fù)合型BIM應(yīng)用人才。

有效的BIM應(yīng)用需要既懂專業(yè)又懂BIM技術(shù)的人才。如果只懂專業(yè)，不懂BIM，當(dāng)然無(wú)法啟動(dòng)BIM應(yīng)用；如果只懂BIM，不懂專業(yè)，就不能了解實(shí)際應(yīng)用需求，從而造成BIM應(yīng)用和項(xiàng)目實(shí)踐“兩張皮”現(xiàn)象，進(jìn)而不能帶來(lái)好的應(yīng)用效果。

03、如何評(píng)價(jià)BIM應(yīng)用的價(jià)值？

您認(rèn)為BIM應(yīng)用的價(jià)值應(yīng)如何評(píng)價(jià)？如何讓各方在BIM應(yīng)用方面的價(jià)值達(dá)成認(rèn)可和共識(shí)？

BIM技術(shù)引入我國(guó)10多年來(lái)，迅速升溫，稱為建筑行業(yè)的熱點(diǎn)，至今還沒(méi)有降溫的跡象。

如果BIM應(yīng)用不能帶來(lái)顯著的應(yīng)用價(jià)值，是不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況的?？陀^地講，BIM應(yīng)用在促使建筑工程提質(zhì)增效方面帶來(lái)很大的價(jià)值。

目前，一些施工企業(yè)在一些復(fù)雜的項(xiàng)目施工中主動(dòng)應(yīng)用BIM技術(shù)已經(jīng)充分地體現(xiàn)了這一點(diǎn)。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)企業(yè)中BIM應(yīng)用的積極性不夠高，在一般項(xiàng)目施工中BIM應(yīng)用的例子也不多，這都是客觀事實(shí)。

其主要原因，既有認(rèn)識(shí)問(wèn)題，也有技術(shù)問(wèn)題。

首先談技術(shù)問(wèn)題。BIM技術(shù)誕生以來(lái)不過(guò)20年的歷史，鑒于BIM技術(shù)的復(fù)雜性，它尚未達(dá)到完全成熟的程度，這會(huì)影響到BIM應(yīng)用。

例如，目前用于設(shè)計(jì)階段的BIM軟件多數(shù)來(lái)自國(guó)外，還不能完全支持我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范；而我國(guó)自產(chǎn)的BIM軟件還有待發(fā)展。用于施工階段的BIM軟件雖然多來(lái)自國(guó)內(nèi)的軟件廠商，但應(yīng)用時(shí)間還不長(zhǎng)，有待于在應(yīng)用過(guò)程中不斷提高，達(dá)到易用的程度。

再談?wù)J識(shí)問(wèn)題。有必要讓各方對(duì)BIM應(yīng)用方面的價(jià)值達(dá)成認(rèn)可和共識(shí)。

可以通過(guò)以下3個(gè)途徑：

一是在公共工程中推行BIM應(yīng)用，并應(yīng)有相應(yīng)的費(fèi)用作為支撐，從而使各方愿意應(yīng)用BIM，并獲得相應(yīng)的好處。

二是樹(shù)立并宣傳應(yīng)用效益顯著的BIM應(yīng)用項(xiàng)目。特別是針對(duì)一般項(xiàng)目，對(duì)于結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際有選擇地應(yīng)用BIM并帶來(lái)實(shí)際效益的，應(yīng)該加以總結(jié)和宣傳，讓相關(guān)方認(rèn)識(shí)到，BIM技術(shù)不是僅僅適用于大型復(fù)雜工程。

三是繼續(xù)加強(qiáng)滿足應(yīng)用需求且易用性好的BIM軟件的開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大BIM應(yīng)用范圍，改進(jìn)BIM應(yīng)用效果，以促進(jìn)BIM應(yīng)用價(jià)值方面的共識(shí)的達(dá)成。

04、“國(guó)產(chǎn)化”對(duì)建筑企業(yè)發(fā)展有何影響？

“自主可控、國(guó)產(chǎn)化”技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展成為新趨勢(shì)。請(qǐng)您談一下其對(duì)建筑業(yè)企業(yè)發(fā)展將帶來(lái)哪些影響？對(duì)比國(guó)外BIM技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展情況，我們的主要差距是什么？

“自主可控、國(guó)產(chǎn)化”技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展一方面是我們不得已而為之，因?yàn)槲鞣絿?guó)家實(shí)施制裁引起技術(shù)阻斷不僅是威脅，而且已經(jīng)有了現(xiàn)實(shí)先例。另一方面，我國(guó)是一個(gè)大國(guó)，我國(guó)的市場(chǎng)足夠大，可以獨(dú)自支撐一些重要的工程軟件，從而形成我國(guó)經(jīng)濟(jì)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。

作為建筑企業(yè)，在西方國(guó)家實(shí)施制裁引起技術(shù)阻斷尚未發(fā)生時(shí)，應(yīng)該開(kāi)始使用國(guó)產(chǎn)軟件，以便支持國(guó)產(chǎn)BIM軟件的發(fā)展。國(guó)產(chǎn)BIM軟件最近幾年的發(fā)展也很快。在國(guó)家有關(guān)部門(mén)的支持下，正在追趕國(guó)外軟件。在技術(shù)阻斷發(fā)生前就開(kāi)始使用國(guó)產(chǎn)軟件，就可以避免技術(shù)阻斷突然發(fā)生時(shí)引起的震蕩。同時(shí)，支持國(guó)產(chǎn)軟件的發(fā)展，也可以帶來(lái)比國(guó)外軟件功能更強(qiáng)、易用性更好的BIM軟件，從而直接受惠。

目前國(guó)產(chǎn)BIM軟件與國(guó)外軟件相比，主要差距體現(xiàn)在BIM建模軟件上。反映在用戶體驗(yàn)上，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)處理復(fù)雜形體建筑的能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性上。

應(yīng)該看到，前一方面的改進(jìn)需要我國(guó)企業(yè)花時(shí)間去追趕，而后一方面的改進(jìn)需要我國(guó)企業(yè)通過(guò)大量工程應(yīng)用，持續(xù)打磨現(xiàn)有軟件。

相信，在我國(guó)有關(guān)企業(yè)的努力下，并在政府有關(guān)部門(mén)和國(guó)內(nèi)企業(yè)的支持下，這些差距可以盡快縮短，從而使國(guó)產(chǎn)BIM軟件具有替代國(guó)外軟件的能力。

05、構(gòu)建BIM “中國(guó)芯”需要哪些資源？

助力“中國(guó)建造”高質(zhì)量發(fā)展，構(gòu)建BIM “中國(guó)芯”，要具備哪些資源要素？未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)是什么？

目前，“中國(guó)建造”已經(jīng)成為我國(guó)對(duì)外的一張名片。但是，“中國(guó)建造”還有必要高質(zhì)量發(fā)展，進(jìn)一步鞏固我們的優(yōu)勢(shì)，并使我們的優(yōu)勢(shì)不受西方國(guó)家非法制裁的干擾。BIM技術(shù)在“中國(guó)建造”中已經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用，但目前我們還沒(méi)有完全掌握BIM的核心技術(shù)——BIM建模軟件。

作為BIM應(yīng)用的平臺(tái)性軟件，它在BIM應(yīng)用中起著基礎(chǔ)性作用。應(yīng)該說(shuō)，BIM建模軟件在“中國(guó)建造”高質(zhì)量發(fā)展中具有重要地位。

作為BIM建模軟件發(fā)展的資源要素，主要有以下3個(gè)：投入、人才和項(xiàng)目。

投入是持續(xù)改進(jìn)BIM建模軟件的基礎(chǔ)，既需要政府方面的支持，也需要企業(yè)的大量投入。

人才是指通過(guò)擁有人才，保持正確的開(kāi)發(fā)方向以及有效的開(kāi)發(fā)過(guò)程，力求做到事半功倍；

項(xiàng)目意味著及時(shí)在大量實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用，反復(fù)打磨，盡快開(kāi)發(fā)出滿足應(yīng)用需求、易用性好的BIM建模軟件。

06、BIM技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)是什么？

未來(lái)一段時(shí)間，BIM技術(shù)創(chuàng)新及場(chǎng)景應(yīng)用的趨勢(shì)是什么？建筑業(yè)企業(yè)應(yīng)該做好哪些方面的準(zhǔn)備？

我認(rèn)為，BIM技術(shù)創(chuàng)新仍然具有很大潛力，特別是在BIM技術(shù)與其他技術(shù)的集成應(yīng)用方面。

例如，BIM技術(shù)與人工智能技術(shù)的集成應(yīng)用可以提高建筑設(shè)計(jì)的工作效率和質(zhì)量，BIM技術(shù)與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、人工智能等技術(shù)的集成應(yīng)用，可以提高建筑施工及運(yùn)維階段的管理效率和管理水平，并帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

作為場(chǎng)景應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，我認(rèn)為，BIM技術(shù)作為一個(gè)基礎(chǔ)性技術(shù)，在建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)中將發(fā)揮巨大的作用。

目前，行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為一個(gè)大趨勢(shì)，受到政府有關(guān)部門(mén)和企業(yè)的重視。對(duì)建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，基本的對(duì)象就是項(xiàng)目，而項(xiàng)目數(shù)字化的基礎(chǔ)就是項(xiàng)目的數(shù)字化表達(dá)，完全離不開(kāi)BIM技術(shù)。

因此，隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展，建筑企業(yè)BIM應(yīng)用將迎來(lái)一個(gè)新階段。

為此，建筑企業(yè)應(yīng)該繼續(xù)重視BIM技術(shù)的應(yīng)用，將BIM技術(shù)真正應(yīng)用到企業(yè)的業(yè)務(wù)中，并真正讓它發(fā)揮重要作用。

這就需要企業(yè)客觀、全面認(rèn)識(shí)BIM，把握BIM技術(shù)，為充分利用BIM技術(shù)奠定基礎(chǔ)；按需、求真應(yīng)用BIM，結(jié)合工程，應(yīng)用BIM技術(shù)賦能或?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)效降本；持續(xù)、深入發(fā)展BIM，自主或合作開(kāi)發(fā)BIM新技術(shù)，獲得核心競(jìng)爭(zhēng)力。