王搏,劉栩均,錢培生,謝金霖
(桂林理工大學南寧分校,南寧530001)
BIM是多維建筑信息模型的集成,即以三維數字技術為根基,放大時間參數進行施工模擬(4D),思索造價等要素進行進度和造價模擬(5D),以及更為立體的項目終身信息管理(6D)[1]。BIM的思想正深深地改變著工程建設項目各參與方之間的協作方式,然而,BIM在廣西建筑業領域的應用還存在許多障礙,因此,深入研究BIM在廣西建筑業發展的障礙,推動BIM在廣西建筑領域的廣泛應用顯得尤為重要。
廣西于2017年5月1日起正式實施《建筑工程建筑信息模型施工應用標準》,為廣西建筑行業的BIM應用提供了一個更為精確的標準。為調查廣西BIM的應用發展狀況,現根據調查問卷的形式,以南寧地區為樣本,對廣西的BIM應用狀況進行分析。問卷發出共101份,收回101份;其中建設單位占18.81%,施工單位占31.68%,監理單位占1.98%,設計單位占10.89%,咨詢單位占11.88%,其他單位占24.75%。在受訪者的崗位中,總工占的4.95%,總經理占0.99%,項目總經理占5.94%,部門經理占3.96%,技術員占14.85%,施工員占13.86%,預算員占19.8%,BIM工程師占1.98%,其他崗位占33.66%。現結果調查顯示:
①在對BIM的認知程度上,77.23%的受訪者表示對BIM有一定程度的認知,其中53.47%的受訪者表示沒使用過BIM,28.71%的受訪者剛接觸BIM,12.87%的受訪者對BIM的使用達到1~2年,2.97%的受訪者BIM使用達到2~3年,對BIM的使用達到4年以上的受訪者僅占1.98%;由此可見,BIM在南寧地區的推廣取得一定成效,但由于受到推廣時間及環境條件等的影響,BIM的實際應用還未得到充分的體現。
②就BIM的項目運用情況來看,建設單位在南寧地區的BIM應用階段分別處于對BIM尚無推進(51.49%)、普及概念階段(41.58%)、打造團隊階段(18.81%)、運用項目階段(21.78%);就此而言,南寧地區雖大部分建設單位對BIM尚無任何應用,但卻有很大一部分單位已經將BIM概念逐漸進行普及,其未來發展亦不可小覷;而對于已將BIM運用進項目的建設單位,大部分將其運用為施工階段(33.66%)和設計階段(32.67%);綜上,南寧地區BIM的應用具有很大的發展空間,但要實現建筑全壽命周期的運營管理仍然需要很長的路要走。
③對于使用BIM的建設單位,使用BIM的主要原因為提高工作效率(50.5%)及提高項目管理水平(47.5%),由此可看出,建設單位更加注重的是BIM的協同管理能力;而對于BIM在項目總成本的占比,主要傾向是維持在造價的5%左右,由此看出,建設行業對BIM的應用還處于較為保守的階段。
④對于BIM在廣西的推廣,所遇到主要的障礙及現階段最為迫切的需求則是BIM人才的缺乏(70.3%)。而就運用BIM的相關建設單位來說,其所需要的BIM人才需主要具備BIM模型集成(71.29%)、BIM軟件操作(71.29%)、BIM項目管理(68.32%)及BIM模型制作(63.37%)的能力,但廣西BIM人才的開發面臨的最主要的問題則是BIM人才來源少(60.4%),而建設單位培養員工所需成本高(53.47%),加之各單位所需要的BIM人才標準不同,造成相關建設單位BIM應用發展前進緩慢。
總體來看,廣西BIM應用已經進入設計階段和施工階段,但是大部分建設單位對BIM應用的深度和層次還需進一步加強。與此同時,雖BIM應用還未完全普及,但眾多相關單位已經開始對BIM的概念進行普及,并對BIM的價值予以充分的肯定,但在肯定的同時仍然有部分單位在觀望,未能投入充足的資金去有力的推動BIM的應用。
為了使調查更具有針對性,我們展開此次針對BIM技術在廣西南寧地區應用普及情況及所遭遇的難點的抽樣調查。對在廣西南寧地區的設計院、施工企業、監理公司等,就BIM應用的實際情況及相關問題進行抽樣問卷調查,調查對象為廣西南寧市建筑業的項目經理、設計師、BIM工程師等建筑行業相關人員,分析BIM在目前廣西南寧建筑行業的應用現狀及在應用推廣中存在的瓶頸問題,并提出BIM應用推廣建議。
從問卷調查和企業、學校的調查中發現,在我國建筑業的發展中BIM的應用仍處于初期階段,在廣西,BIM的發展剛剛起步。在南寧地區,BIM還處于認知階段。目前我國BIM集中應用的階段是設計階段和施工階段,相比較之下的運營維護階段的應用幾乎為零,BIM的發展面臨許多障礙,唯有建筑業各參與方之間即政府、企業、高校、行業協會及個人的共同努力,BIM的發展才能得到顯著推動。
BIM是一個涵蓋建設項目全生命周期內各流程環節的完整的技術理念,然而,廣西南寧地區的BIM應用還處于轉型階段。因為有眾多因素的影響,如高昂的建筑信息模型的應用費用、為發展完全的應用軟件體系、較高難度的培訓、建模困難、短期的工作效率不理想等,使得建筑行業轉型的驅動力不足,同時工程技術人員的心理和思維方式對建筑業轉型的阻力也比較突出。
目前建筑領域仍然是以二維平面圖的形式來表達設計成果,對于突破傳統設計還缺乏一定的勇氣;同時對BIM的認識上存在誤區,認為僅僅使用一個軟件就可以涵蓋建筑信息模型的所有功能。BIM不僅是軟件,還是一種理念,更是一種對建設項目的“全局觀”。
盡管BIM技術應用的前景好、價值大,但在其工程界的應用并未被廣泛接受和使用。用戶面對的BIM技術應用系統由多種軟件搭建而成,《BIM手冊》中將BIM技術應用分為三類:工具、平臺和環境。對于BIM技術的實施,國內部分單位僅僅片面認為是采購軟件[2]。通常一項工程有多方參與,沒辦法硬性要求所有參與建設的單位均采用同種軟件,況且即使采用同一種軟件,軟件對硬件要求較高,部分廠商和建設方負擔不起。一個中等規模的BIM模型對于硬件系統的要求極為苛刻,在普通的移動工作站并不能流暢運行,硬件的極高需求對于建筑企業以及高校都是不小的挑戰。
其次,由于BIM技術應用的實現者和載體是軟件本身,為實現建筑信息模型數據在整個工程的全生命周期中流轉時保持一致性,軟件須處理好相互間的數據交換。但目前廣西南寧地區建筑單位使用的Autodesk公司的平臺級產品VaultA只可以管理不同的數據文件,尚不能將各數據源創建的數據合理整合在一起,并達成提供給用戶完全可靠一直可靠的信息的目標。
由于我國整個建筑業信息化水平較為滯后,對BIM技術應用的標準制定尚且處于研究階段,缺失實際標準即基礎不扎實。BIM技術應用和發展受到局限,而國外先進軟件所代表的BIM思想也不宜在中國的工程建設具體項目上應用。
施工企業將從BIM中得到更多利用先進技術手段來實踐的IPD和VDC模式,然而我國建筑企業信息化管理存在缺陷,從業人員普遍將信息割裂保存,企業的垂直職能系統管理能力強,項目橫向綜合性管理能力弱,不易實現國家流通模式。
BIM技術應用的關鍵在于對信息的收集和分享,這正是項目管理者所關注的。在BIM出現之前,項目管理對信息的集散管理主要圍繞文檔這個介質進行(無論是紙質還是電子),而現在可以通過模型進行。原先用文檔來傳遞信息,即使應用信息化手段,也僅提高了傳遞信息的速度,而難以解決信息沖突及因此帶來的進度滯后和成本上升等問題[3]。
例如《BIM手冊》中介紹的2003年某美國建筑公司在管理一個工程造價在1000萬美元左右的項目時,需要管理如下信息:多達420家分包商和供應商、850名各崗位工作人員,50種及56000頁不同的信息文稿、3G大小的電子文檔和6張CD光盤存儲的信息等。這些信息提供給包括業主、設計方、施工單位和監理單位等工作人員使用,信息交換的處理量較大,易出現錯誤,造成工期延誤、窩工和成本上升。正是因為建筑業普遍存在這樣的現象,即使是使用BIM技術參與到項目管理實際應用已經有十多年的美國建筑業,其建筑業效率對比整個工業發展依舊較低。
在廣西南寧地區使用BIM技術應用的建筑企業中,還能看到的一個顯著問題是管理層對BIM認知不足,沒有重視BIM技術以及自身缺乏BIM技術的應用能力。
廣西建筑業對BIM人才的需求量較大,但是由于軟件成本和培訓成本高、使用BIM技術帶來的經濟效益不明顯,缺乏專業的BIM技術人才培訓機構和人員等原因,導致BIM人才量不能達到市場需求。
解決BIM組織、法律和技術問題的前提是完善BIM的行業標準[4]。廣西南寧地區相關政府部門應該進一步完善BIM標準和準則,需要考慮各種因素,根據國內市場發布指南,為BIM進一步發展奠定基礎。BIM應用和推廣的直接影響因素則是政策支持和經濟效益。廣西已建立了BIM項目覆蓋目標,有必要進一步發展BIM。廣西南寧地區的相關政府部門可以通過一些稅收減免,給予使用BIM管理項目的企業提供鼓勵政策支持和資金支持。
目前,BIM軟件分國內和國外兩大類,國內主要是斯維爾、PKPM、廣聯達,國外主要是Revit。國內軟件公司起步稍晚,軟件質量有待提高。而國外軟件供應商不了解國內建設的解決方案、規范、標準、管理模式等,影響BIM實際運用。所以需要開發適用于廣西的BIM軟件。根據廣西地區施工實踐條件和參考CBIMS標準,對國內外BIM軟件采用“取其精華,去其糟粕”的思維方式進行借鑒,對國內各種專業軟件有機地進行升級,開發符合廣西建設實情,有廣西本地特色的BIM產品。
在整個廣西建筑業的BIM應用中,有經驗的BIM團隊或管理者較為缺乏。由于原有建筑業從業人員缺乏相關BIM技術的知識,軟件培訓的成本過高,高校開展相關課程較少,導致缺乏BIM相關軟件操作熟練的人員。培養BIM人才不僅要注重培養BIM技術人才,更要培養能夠實踐利用BIM技術的高級管理人才,所以廣西建設主管部門要對行業協會組織不同級別的BIM培訓。
廣西教育廳可以在建筑類高校、綜合性院校和大中專院校的土木工程、工程管理等專業開展有關BIM的課程,設立“BIM訂單班”,建立健全BIM人才培養體系,加快BIM人才的培養,在不同角度、不同層次、不同形式培養與建筑行業背景結合的復合型專業技術人才,加快確立BIM技術從業資格考試的規范性,推進行業標準的完善。
組織因素是所有因素中最重要的。廣西在整個BIM實踐應用生命周期中還未能實現較為成熟的項目管理模式,在廣西的建設項目階段,主要是由于缺乏整體的管理和協調。每個參與者的獨立模式都需要改變,以此來實現項目的綜合管理模式。在建筑行業,采用BIM技術進行有效的信息管理,是促進BIM合作建設的整體計劃,是一種有效的管理和協作手段。
BIM技術,作為由外引進的新興技術,將會增加我國建筑業的效率與工程質量,挑戰之前所不敢完成的難題,成為中國建筑業的主流。目前中國建筑行業正在轉型升級,利用BIM技術提高建筑企業的管理水平和核心競爭力,應在建設項目全生命周期中被使用,發揮BIM最大的效率,為企業創造更多效益的同時,帶來另一波建筑行業的創新以及人力、物力的節約。