建筑信息模型(BIM)在建筑项目设计阶段的最佳实践外文翻译资料

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建筑信息模型(BIM)在建筑项目设计阶段的最佳实践

N Kasim¹, N A Zainal Abidin¹, R Zainal¹, N Sarpin¹, M H I Abd Rahim¹ and M Saikah¹

摘要：建筑信息模型(BIM)的实施有望改善马来西亚建筑业的现状。在设计阶段，缺乏足够的技术人员来开发并有效利用BIM战略计划。这些为BIM在马来西亚建筑业实现最佳实践创造了界限，尤其是在设计阶段。因此，本次研究的目的是调查在设计阶段BIM实施的现状以及所需的最佳实践因素。定性研究方法是通过半结构化方式采访在不同组织中运用BIM技术的的设计师们。通过执行内容分析法对收集的数据进行分析。从调查结果中可以看出，在设计阶段实施BIM的最佳实践因素包括促进BIM培训的因素、采用正式方法监测细节的自动化水平(LOD)、举办虚拟会议和提高行业基础类兼容性(IFC)。因此，这些最佳实践因素促使了项目在开发设计阶段的改进，从而改善了BIM在马来西亚建筑业设计阶段的实施。

1. 简介

马来西亚建筑业的项目开发分为三个主要阶段，即施工前阶段、施工阶段和施工后阶段[1]。这三个阶段也被称为“项目生命周期”，其中包括许多工作人员、一系列活动、成本和利益相关者。根据国家建设教育和研究中心(2008)在实际施工进行中，施工前阶段有三个活动：工程设计、成本估算和项目调度，施工阶段和施工后阶段有最后检查,项目管理,项目操作及结清和设施管理。本研究的重点是施工前阶段，因为它对施工项目的启动起着至关重要的作用。施工前的第一阶段即设计阶段，有必要对设计进行验证，使工程满足业主的要求。设计挑战必须在最终设计阶段结束之前解决。此外，图纸还必须提供足够的细节，以便与施工进度一起提供准确的施工估算和运营成本。另一方面，为了在项目的关键阶段(即设计阶段)取得成功，技术实现的最佳实践是至关重要的。此外，马来西亚在2016-2020年建筑业转型计划(CITP)中鼓励采用建筑信息模型(BIM) 技术作为提高生产力的工具，它将作为第三个战略推力改变工业设计建筑和基础设施的方式[2]。

建筑信息模型(Building Information modeling, BIM)是在虚拟环境中[3]，利用计算机生成的模型来执行建筑的规划、设计、建造和运营等建造活动的技术之一。因此，BIM在设计阶段发挥了自己的作用，利用3D和4D参数化创作工具作为基于对象的建模软件，将传统的基本方法引入到新兴的方法中。马来西亚公共工程部(PWD)于2007年将BIM引入马来西亚建筑业，预计BIM的实施将改善马来西亚建筑业的现状。从计算机辅助制图(CAD)到建筑信息模型(BIM)的转换在设计阶段带来了一些挑战和好处，但是，BIM的实施带来的好处超过了其带来的挑战[4]。BIM在马来西亚建筑行业还处于起步阶段，但目前已经被开发商采用。此外，马来西亚建筑行业实施BIM还存在一些挑战，主要集中在设计阶段，由成本、市场趋势和组织行为驱动。尽管BIM带来了利益，但在实施和实现这些利益方面仍然存在障碍，例如，在承包商看来，“缺乏有能力操作软件的员工”是最大的障碍。因此，对实施BIM潜在效益的认识是至关重要的，需要在项目开发的设计阶段，通过传播其应该以最佳状态实施的理由、克服障碍并优化其采用来加强。

缺乏能够制定BIM实施战略计划并在设计阶段有效利用BIM的熟练工人。战略规划包括选择BIM工具，结合自身优势和劣势进行设计开发。此外，BIM的使用指南也仅限于马来西亚的工作方式。在这里，BIM可能具有挑战性，而且没有补救措施来应对这些挑战，并将其转化为采用者可能获得的潜在利益。这也会给建筑公司在项目开发的第一阶段实施它的怀疑。因此，为了保证BIM在马来西亚建筑业的最佳实践，将BIM优势和诱因的意识在该行业的所有各方中传播开来是至关重要的，以便在设计阶段改进目前BIM实施的实践。已经确定了一些最佳实践，如BIM培训，但还需要找到确保BIM培训持续成功的关键因素。因此，本研究旨在探讨设计阶段BIM实施的现状以及设计阶段实施BIM的最佳实践因素。

1. BIM在设计阶段的实施

建筑信息模型(BIM)在项目开发中被建筑行业的主要参与者以不同的方式使用。例如，建筑师实施BIM来生成建筑图纸，然后由工程师生成结构或能源数据管理，承包商开发建筑的协调模型。概念设计不仅在结构、空间布局、环境条件等方面提供了一个设计框架，而且还提供了成本估算、建筑实践和美学考虑以及[7]。此外，BIM确实为参与设计阶段的设计人员提供了一些辅助工具，如Autodesk Revit，它由Revit architecture、Revit Structural、Revit MEP以及Tekla和Bentley组成，目前在马来西亚建筑业进行实践[8]。简而言之，有各种各样的BIM工具可供设计师进行项目设计。然而，对于企业或公司来说，他们的设计师不一定只使用一种BIM工具。这是由于设计团队在技能、偏好和期望输出方面的差异造成的[9]。因此，如果整个团队使用不同的BIM工具进行设计，就需要对设计师进行监控，以确保设计师在工作质量和工作效率方面达到预期。

为了在设计阶段增加建筑信息模型(BIM)的实践，解决其实施的潜在挑战是很重要的。从挑战识别，解决方案和倡议可以在之后处理。最终，从它们的解中挑战，BIM实施的好处，包括它的意识，将有效地传播到建筑行业的各方。简而言之，在设计阶段的BIM实践中，不同的研究者强调了几个挑战。设计阶段的BIM实施挑战，如实践的改变，BIM打乱了既定的设计工作流程，需要熟练的设计团队，设计师的喜好，时间的限制，以及整合使用专家模型[7][10][5][11][12]。一般来说，它涉及到设计团队和其他利益相关者，如承包商和分包商，这就是BIM实施的局限性。然而，这些挑战对于马来西亚政府政府来说是非常需要的，例如，为了鼓励马来西亚建筑业使用BIM的实施，马来西亚政府需要加强主动性。如果没有挑战和问题，在设计阶段就没有可以学习和改进的BIM实施实践经验。

建筑信息模型(BIM)给采用者带来了巨大的好处，尤其是在建筑、工程和建筑(AEC)领域。然而，只有当采用者有适当的实践实现时，这些好处才能完全实现。没有BIM的最佳实践，仍然很难从实施中获益。因此，执行BIM实施最佳实践战略计划以确保工程被清晰定义和理解是非常重要的，这使得BIM成为开发建设项目[13]的有用工具。此外，设计阶段BIM实施的最佳实践因素也是至关重要的。最佳实践因素基本上是关于如何改进当前实践的想法。因此，在建设项目生命周期的设计阶段，有利于设计团队和其他利益相关者制定BIM实施的最佳实践因素，以获得BIM可能带来的好处。从设计师的角度来看，更多的“3D建筑产品制造商特定的内容”有利于[14]的改进。因此，无论BIM对设计师有多大的好处，如果没有一个合适的最佳实践计划，仍然有一些局限性来获得这些好处。BIM的最佳实践将推动建筑项目发展取得巨大成功，并将建筑行业推向新的高度。

1. 方法

研究设计是指以连贯和逻辑的方式整合研究的不同部分的策略。这将确保解决研究问题以实现研究目标的有效性。根据[15]，一个好的研究设计是当所有的组成部分协调工作，促进高效和成功的运作，以实现目标，而糟糕的研究设计，另一方面，导致不好的运作或失败。同时，根据[16]，研究设计是定性分析、定量分析和混合方法方法的查询类型，为研究程序提供具体的方向。因此，本研究采用访谈问题的定性研究方法。原始数据的收集包括对建筑行业中在设计阶段经历过BIM实施的关键人物的访谈。本次研究的辅助数据包括文献综述，包括BIM在设计阶段的实施现状和最佳实践因素。访谈在被调查者的工作时间进行。工作日从上午10点到下午4点。每次访谈的持续时间在受访者中基本上是不同的。简而言之，访谈时间至少为40分钟，最多不超过2小时，这取决于受访者的回答、阐述以及个人的想法和判断。毕竟，受访者访谈的结果满足了本研究的数据收集要求。

本研究的目标人群是在设计阶段实施建筑信息模型(BIM)的公司，包括他们过去的项目、当前的项目和即将到来的项目。据建造业发展委员会2014年的首席执行官表示，只有10%的建造业骨干在他们的项目中采用了BIM，直到2014年，只有20个项目按照BIM[17]的实施情况进行了报告。除此之外，一些开发人员、承包商和实施BIM的顾问已经被确定为位于雪兰戈尔和吉隆坡Wilayah Persekutuan的研究人口的一部分。半结构式访谈是本研究的主要工具，受访者必须回答开放式的问题。面试的这组问题是核心问题与其他相关问题的组合[18]。目标调查对象是在设计阶段对BIM的实施做出贡献的工程师和建筑师。事实上，半结构化访谈的目的是为了充分了解受访者对建筑行业BIM实施现状问题的看法，而不仅仅局限于问题本身。因此，可以从受访者那里获得广泛的信息和理由。简而言之，本研究的数据分析方法是内容分析。内容分析是一种用于解释文本信息的研究技术，或称定性解释技术，因为本研究将访谈作为主要数据[19]进行。同时，根据[20]，内容分析是一种通过系统编码过程进行主观解读的方法。因此，内容分析也有助于从不同的来源和角度组织信息。因此，通过执行内容分析，对记录访谈的信息进行解读，并结合辅助数据进行进一步分析，属于文献综述。

1. 结果与讨论
   1. 被申请人的背景

在这个子主题中，所有的受访者的背景在建筑行业明确他们在BIM中的贡献。受访者的选择涉及顾问公司、开发商、承包商和地方当局，目标是该组织的设计师。因此，表4.1给出了参与本研究的被调查者的背景。简而言之，本研究的调查对象的选择是基于他们的学历，在建筑行业的经验，以及在设计开发阶段的BIM经验。除此之外，被调查者所收集的数据和信息与本研究的目标是精确的和互补的。因此，为了达到研究的目的和目标，选择本次研究的受访者是合适的。

表4.1.调查对象的背景。

建筑工程学

• 1. 目前实施BIM在设计阶段的实践

通过对筛选的调查者进行的半结构化采访收集了数据，展示在下表4.2，总结出BIM在设计阶段的实施现状。包括使用BIM工具的优缺点， BIM在设计阶段面临的挑战，以及设计阶段BIM实施的好处。

表4.2.目前实施BIM在设计阶段的实践。

目前使用BIM在设计阶段的实践

• • 1. BIM技术的

优点和缺点

优势

详细描述

弱势

 Autodesk Revit; Revit Architecture, Revit Structure and Revit MEP

• 降低初始成本
• 同时操作
• 协调性强
• 系统

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