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淺析大型公共工程項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性

2014-04-28 07:51:08劉珺函李瞳輝
經(jīng)濟(jì)師 2014年11期
關(guān)鍵詞:工程項(xiàng)目成本工程

●劉珺函 李瞳輝

淺析大型公共工程項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性

●劉珺函 李瞳輝

大型的建筑工程項(xiàng)目投資規(guī)模大,技術(shù)復(fù)合度高,所利用的資源多,具有很大的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的風(fēng)險性,因此這類工程的工期一般很長,而且由于工程的不確定性經(jīng)常造成工程延期拖長。由于沒有大力推行BIM模型,使得BIM技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展速度十分緩慢,很多政府籌資建造的大型項(xiàng)目不能從中獲益。文章以杭州國際博覽中心為例,強(qiáng)調(diào)BIM技術(shù)在國內(nèi)推廣的必要性,最終提出克服關(guān)鍵阻礙因素、促進(jìn)中國建筑業(yè)BIM引進(jìn)和應(yīng)用的方案。

大型工程項(xiàng)目 BIM 經(jīng)濟(jì)效益 必要性

一、引言

大型建筑工程項(xiàng)目是指投資規(guī)模巨大的工程項(xiàng)目,相比較普通的工程項(xiàng)目而言,大型工程項(xiàng)目有更加復(fù)雜繁多的工序,也需要更多的人力物力等資源,因此對各個施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)控制,盡可能以低成本高效率最優(yōu)的調(diào)配整個工程中的有限資源就顯得格外重要。

由于大型工程的不確定性,按照傳統(tǒng)方法調(diào)整工期資源配置并不適用。大型工程項(xiàng)目的復(fù)雜性使傳統(tǒng)方法從單一角度上檢視問題和錯誤,并逐步修改的方法顯得十分笨拙。由于其復(fù)雜與可變性,站在宏觀角度,進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配,也就是應(yīng)用現(xiàn)有BIM技術(shù),才能更好地完成計(jì)劃整體的調(diào)整。

二、什么是BIM技術(shù)

圖1

BIM就是建筑信息模型Building Information Modeling的簡稱,用通俗的話來講就是很多軟件共同作用下的構(gòu)建出的虛擬模型。為了創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)利益,現(xiàn)如今,BIM軟件經(jīng)過不斷的發(fā)展,已經(jīng)分化為幾個不同的類別,軟件數(shù)目達(dá)到幾十個之多。但是,BIM在國內(nèi)的應(yīng)用還是少之又少。2012年,建筑協(xié)會做了一個這樣的統(tǒng)計(jì)(見圖1)。

通過這幾年的統(tǒng)計(jì)圖表,我們可以看到,從2009年開始,認(rèn)識BIM的人逐漸增多,但真正認(rèn)識BIM價值并加以利用的人還并不是很多。到2012年,熟練掌握BIM技術(shù)的人僅占行業(yè)人群中的21%。反觀國外的情況,BIM技術(shù)在國外發(fā)展已經(jīng)十分成熟,而在國內(nèi)才剛剛起步,這其中很大的一部分原因就是因?yàn)檎疀]有對這項(xiàng)技術(shù)有足夠的重視,沒有大力推廣,在一些國家級別的大型項(xiàng)目上為了節(jié)約一些可見的成本而忽略了不應(yīng)用BIM帶來的隱形成本。

三、BIM技術(shù)的價值

BIM的價值體現(xiàn)在如下四個方面,一是提高工作效率;二是提高建筑質(zhì)量;三是節(jié)約成本;四是便于管理。下面,就對以上四個方面進(jìn)行逐個闡述,以證明BIM在建設(shè)中的必要性。

首先,BIM讓設(shè)計(jì)、建造、管理在同一個平臺下工作,構(gòu)成建筑工程的集成管理環(huán)境,可以使建筑工程在其整個進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險。針對BIM的很多步驟,進(jìn)行主體一體化。

其次,碰撞檢驗(yàn)。這個檢驗(yàn)在應(yīng)用BIM之前很多東西是很難想象的。BIM中的碰撞檢查是針對整個建設(shè)周期中的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì),將不同專業(yè)的信息模型進(jìn)行協(xié)調(diào)審查。通過碰撞分析有助于建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、暖通設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等各專業(yè)團(tuán)隊(duì)及時發(fā)現(xiàn)問題和解決矛盾,優(yōu)化工程設(shè)計(jì),減少在項(xiàng)目實(shí)施過程中錯誤和返工可能性,大大的節(jié)約了工期與成本。

第三,成本方面。斯坦福大學(xué)曾經(jīng)調(diào)查研究了一些2005年到2007年的實(shí)際項(xiàng)目,并從以下幾個方面進(jìn)行了分析,第一個就是BIM的投入,第二個就是應(yīng)用BIM帶來的直接成本節(jié)省,第三個就是BIM產(chǎn)生的應(yīng)用,還有最后一個是BIM的ROA投資回報(bào)率。單看直接節(jié)省成本這一部分,一些項(xiàng)目獲得了26倍的回收率,最少的也是在2倍左右,還有的達(dá)到了300多倍。所以對BIM來說各種項(xiàng)目回報(bào)是不一樣的。但是從整體來看都是正回報(bào),不是負(fù)回報(bào),這是BIM對成本方面的一個價值。

美國佛羅里達(dá)大學(xué)Patrick Suermann博士等人在2007年對美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)委員會的105個委員就BIM對工程施工6個關(guān)鍵指標(biāo)(質(zhì)量控制、按時完工、成本、施工安全、單位造價、單位人工時完成量)的影響情況進(jìn)行了調(diào)研,共收回50份有效問卷(見圖2)。

圖2

按數(shù)量從高到低排列結(jié)果分別為90%認(rèn)為對質(zhì)量控制有改進(jìn)價值、90%認(rèn)為對按時完工有改進(jìn)價值、84%認(rèn)為對總體成本有改進(jìn)、76%認(rèn)為對單位人工時完成量有改進(jìn)價值、70%認(rèn)為對單位造價有改進(jìn)價值、46%認(rèn)為對施工安全有改進(jìn)價值。

而進(jìn)一步對施工單位進(jìn)行BIM對這6個指標(biāo)的影響程度的調(diào)查竟不約而同的與上述結(jié)果相符:BIM對工程質(zhì)量的影響程度在90%以上,其余5個指標(biāo)的數(shù)字分別為按時完成88%,單位人工時完成量86%,單位造價80%,成本80%,安全54%。

美國的工程不論工程進(jìn)度、工程成本、施工質(zhì)量比我們的好應(yīng)該是不爭的事實(shí),主要原因是美國對BIM推廣及應(yīng)用比我們國家要重視的多。根據(jù)McGraw Hill的統(tǒng)計(jì)資料,北美建筑業(yè)BIM應(yīng)用的普及率從2007年的28%上升到了2012年的71%,較我國2012年BIM的普及率25%相差甚遠(yuǎn)。

四、BIM技術(shù)推廣上遇到的阻礙

首先,從施工單位的角度來看,在現(xiàn)行的招投標(biāo)程序下,報(bào)低價是最容易中標(biāo)的方法。然后在施工過程中,通過業(yè)主的設(shè)計(jì)問題、合同問題等方面,要求工程變更與索賠,以尋求更高的利潤。但是,如果應(yīng)用了BIM技術(shù),一是成本上無法保證一個低價,不中標(biāo)的風(fēng)險加大,這對于施工單位是慘痛的損失。二是所有可能遇見的問題全部可以使業(yè)主方提前發(fā)現(xiàn),施工單位無法要求索賠,減少所獲的利潤。三是業(yè)主方會經(jīng)常要求改動圖紙,這會使已經(jīng)做好的計(jì)劃全部推翻,必須重新建模,重新碰撞檢驗(yàn),全過程預(yù)覽,發(fā)現(xiàn)并改動新發(fā)現(xiàn)問題。所浪費(fèi)的時間,有可能造成工期延誤等巨大損失。

其次,從業(yè)主方的角度來看,雖然從各方向上看BIM對業(yè)主方產(chǎn)生的價值增益是最多的,但是使用BIM技術(shù)造成成本增加是業(yè)主最不愿意看到的?,F(xiàn)在建筑業(yè)還在發(fā)展階段,行業(yè)尚不規(guī)范,絕大部分的公司運(yùn)作都是通過貸款——獲利——還款的形式對資金進(jìn)行快速周轉(zhuǎn),而BIM的高成本有可能使得業(yè)主方獲利減少甚至入不敷出而導(dǎo)致資金鏈斷裂。

最后,我國不規(guī)范的行業(yè)制度不適合BIM的發(fā)展。BIM技術(shù)會造成行業(yè)整個信息的公開透明化,使得各個參與方的灰色收入大大減少,因此整個行業(yè)對于BIM是不敞開接受的。BIM需要高成本,操作BIM的人員需要高學(xué)歷與高技術(shù),我國建筑業(yè)中,掛靠現(xiàn)象十分嚴(yán)重,很多公司實(shí)際上并沒有那么多的技術(shù)人員,因此BIM無法得到充分的應(yīng)用。

五、政府推行BIM的優(yōu)勢及必要性

目前,建筑行業(yè)還沒有真正進(jìn)行到完全的市場化,政府在行業(yè)調(diào)整推進(jìn)作用中發(fā)揮了很大一部分作用。2014年,政府逐步加大對房地產(chǎn)行業(yè)的治理,逐步使行業(yè)走向市場化、規(guī)范化。因此,目前,由政府通過大型的公共項(xiàng)目來推廣BIM的實(shí)施是一個很好地時機(jī)。規(guī)范化就是要公開、透明化,BIM技術(shù)的廣泛使用必然會造成這樣一個結(jié)果。

同時,很多決策者(業(yè)主)沒有看到BIM顯性成本背后巨大的隱性利益,政府通過在大型工程中應(yīng)用BIM技術(shù),將難度大、耗時長、問題多的工程用最少的成本與時間建設(shè)出來是對BIM優(yōu)勢的充分證明,以促使BIM在各建設(shè)工程中應(yīng)用。

目前,中國房地產(chǎn)市場正在接受著不小的考驗(yàn),政府也在逐步將市場規(guī)范化、透明化、市場化?,F(xiàn)在由政府領(lǐng)頭,推廣BIM技術(shù),勢必會加速規(guī)范化的趨勢,減少各參與方的灰色利潤,從而將成本控制。BIM帶來的利益是十分可觀的,在保證工程質(zhì)量的前提下大大的提高了工作效率,抑制了爛尾工程的增加,真正實(shí)行有計(jì)劃的采購,節(jié)約材料,從而減少項(xiàng)目資金風(fēng)險,提高項(xiàng)目利潤。也防止了業(yè)主資金鏈斷裂,導(dǎo)致工程無法正常進(jìn)行對各參與方所帶來的損失。

實(shí)行BIM技術(shù)有利于政府對各工程項(xiàng)目全方位的監(jiān)控,減少了在監(jiān)控、抽查等方面的資金和人力投入。

六、總結(jié)

我國在大規(guī)模發(fā)展BIM技術(shù)方面還有很大的改進(jìn)空間,但是由于經(jīng)濟(jì)體制、法律體制不健全等原因,使得中國BIM發(fā)展受到了重重阻礙。根據(jù)國內(nèi)外BIM文獻(xiàn)研究和專家訪談,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、操作、法律等方面總結(jié)出建筑業(yè)BIM發(fā)展普遍存在的阻礙因素共41項(xiàng),根據(jù)重要程度排序前11項(xiàng)依次為:沒有充分的外部動機(jī)、國內(nèi)缺乏BIM標(biāo)準(zhǔn)合同示范文本、不適應(yīng)思維模式的變化、對于分享數(shù)據(jù)資源持有消極態(tài)度、缺乏國產(chǎn)的BIM技術(shù)產(chǎn)品、沒有政策部門和行業(yè)主管部門頒發(fā)的BIM標(biāo)準(zhǔn)和指南、基于BIM的工作流程尚未建立、BIM項(xiàng)目中的爭議處理機(jī)制尚未成熟、缺乏能夠保護(hù)BIM模型的知識產(chǎn)權(quán)的法律條款和措施、聘用BIM專家和咨詢需要額外費(fèi)用、國內(nèi)缺乏對于BIM技術(shù)的研究。

為了推動BIM技術(shù)在我國的發(fā)展,首先應(yīng)該發(fā)揮由政府帶動建筑市場變化的優(yōu)勢,所以建議政府在大型公共項(xiàng)目中率先規(guī)定使用BIM技術(shù),并要求項(xiàng)目參與方具有一定的BIM應(yīng)用實(shí)力。為了有效地實(shí)施BIM項(xiàng)目,政府的行業(yè)主管部門首先需要研究制定BIM標(biāo)準(zhǔn)和指南,建立BIM應(yīng)用的框架,規(guī)范BIM市場的管理。政府頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)和指南可為企業(yè)和個人提供具體的BIM應(yīng)用指導(dǎo)。只有政府應(yīng)用BIM技術(shù)帶來可視化的效益,并且通過運(yùn)用BIM而逐漸使得與BIM相關(guān)的法律成熟,建立起B(yǎng)IM的工作流程,自主開發(fā)出BIM技術(shù)核心軟件,降低應(yīng)用成本,才能使BIM技術(shù)在中國得到大規(guī)模的推廣。

[1]何關(guān)培.BIM和BIM相關(guān)軟件[E].土木建筑工程信息技術(shù),2010 (12)

[2]袁正剛.BIM從理解到實(shí)踐[J].特別關(guān)注,2013(11)

[3]晏永剛,任宏,范剛.大型工程項(xiàng)目系統(tǒng)復(fù)雜性分析與復(fù)雜性管理[A].科技管理研究,2009(9)

[4]楊科,康登澤,車傳波,徐鵬.基于BIM的碰撞檢查在協(xié)同設(shè)計(jì)中的研究[A].土木建筑工程信息技術(shù),2013(8)

[5]潘佳怡.中國建筑業(yè)BIM發(fā)展的阻礙因素分析[A].工程管理學(xué)報(bào),2012(26)

(作者單位:四川大學(xué) 四川成都 610064)

(責(zé)編:紀(jì)毅)

F280

A

1004-4914(2014)11-284-02

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