裝配式建筑BIM 技術應用障礙因素分析及對策研究

潘雯PAN Wen；曹曉娟CAO Xiao-juan

（江西理工大學經濟管理學院，贛州 341400）

0 引言

目前我國建筑業處于高消耗、低產出的狀態，與發達國家存在較大差距。要滿足建筑業的現代化要求，迫切需要創新建設模式。裝配式建筑采用現代化的工業化生產模式，具有綠色、節能、環保、高效等優點，有利于改變建筑業高消耗低產出的狀態，促進建筑業的發展。而裝配式建筑的推進需要各專業協同設計、各系統集成設計，統籌策劃、設計、生產、施工和運營全過程，這為實現工廠加工、現場裝配和建造各階段標準化、精細化、多專業集成化提出了更高的要求[1]。BIM 技術改變了傳統的生產方式和管理模式，可實現建設項目規劃、設計、施工、運營、維護等信息的共享，確保各流程信息的整合。所以在裝配式建筑中應用BIM 技術，可避免設計、生產、裝配的脫節，實現各專業、全過程的統籌管理。基于裝配式建筑體現的優勢可滿足國家發展綠色建筑的要求，國內也在逐步推廣裝配式建筑，將BIM 技術應用在裝配式建筑中是未來行業發展的必然趨勢，但我國BIM 研究與應用發展較晚，二者的獨特性結合在推廣實施中必然存在著諸多障礙，需要分析研究與解決。鑒于此，本文針對裝配式建筑BIM 技術應用障礙因素進行研究分析，并提出了相應的策略建議，為推動BIM 技術應用于裝配式建筑的發展提供參考。

1 應用障礙因素分析

1.1 政策因素

政府的支持力度不夠，行業相關部門未能及時制定裝配式建筑應用BIM 技術的標準，出臺具有吸引力的經濟性政策，使得BIM 技術應用于裝配式建筑缺乏支持性政策[2]。現有的各級標準尚有不足，難以滿足行業的標準化需求，易產生不同構件制造商的兼容性問題和各參與方的成果交付問題，難以實現全壽命周期的全面應用。另外，BIM應用障礙還存在相關方責權邊界劃分不明顯、BIM 應用保險框架不清晰、BIM 著作權歸屬無界定依據、數據安全無保障等問題，從而造成無法從法律角度保護BIM 技術的更新，使BIM 技術難以推動。

1.2 經濟因素

多數企業追求當前利益最大化，單純追求建設階段的低成本，對BIM 技術帶來的經濟效益持懷疑態度，只看重經濟效益，忽視社會效益、環保效益，因而對BIM 技術的研發和推廣不足[3]。現階段能熟練將BIM 技術應用在裝配式建筑中的人才仍然占少數，企業在運營中購置BIM 軟件配套設備及其升級會增加軟硬件成本，組織員工學習新技術、新業務和會增加費用和時間成本，其次聘請BIM 技術專家也會增加成本，從而必然導致單位短期經營效益下降。在裝配式建筑項目本身較高的建造成本基礎上，建筑企業并不積極將裝配式建筑建造與BIM 技術結合起來，使得經濟成本成為限制裝配式建筑BIM 技術應用推廣的障礙之一。

1.3 管理因素

BIM 技術在實際應用過程中缺少不同階段、不同專業和不同參與方的信息整合與統籌管理，參與方合作不暢會阻礙其發展[4]。業主及企業領導對BIM 應用前景預判模棱兩可，對BIM 應用持觀望態度，因而難以提供足夠的人力、物資和財力來支持BIM 技術應用于裝配式建筑[5]。此外，BIM 應用流程與傳統作業方式差異較大催生了員工的抵觸情緒，部分較為保守的企業習慣了現有的適用流程，對BIM 的接受度并不高。項目建造過程中相關方陸續進入，但各參與方均以追逐利益最大化為目標，各自為政，對于BIM 的認識應用目的不同、關注點不同、承擔風險不同、代表利益不同，參與各方只顧及自身利益而放棄大局和整體利益，使BIM 無法發揮最大價值[3]。

1.4 技術因素

裝配式建筑項目的實施依賴于龐大的信息流，BIM 技術在實際應用中亟需一個能實現不同階段、不同專業進行資源、信息共享的配套平臺，減少多方信息不一致、不全面和不及時而產生不必要的錯誤。現有BIM 技術軟件智能化程度還不夠高，需要進行大量的參數調整，使用效率不高，各單位缺少使用的積極性；全壽命周期的系統化程度還不夠高，單個軟件具備的功能難以滿足所有的設計、建造、運維需求，無法實現項目全過程一體化的目標。此外，各軟件間的成果難以共享和轉化，無法提交統一的平臺交互使用，造成信息交流不暢，工作效率低下。BIM 技術應用在建設項目各階段的數據信息，也缺乏統一的數據表達和傳輸標準，難以實現數據無差別傳遞。

1.5 社會因素

公眾認知和人才供給是裝配式建筑BIM 技術應用社會維度的主要影響因素。BIM 技術是建筑向數字化轉化的過程，需要大量既懂專業技術、又懂數字建造的復合型人才，現有的教育培養體系以及實際工作需求，還未形成全面普及BIM 技術的水平。建筑行業對人才培養技術與行業發展需求不適應，缺少人才激勵、評價、保障等措施，其次，大部分高校開設了BIM 技術課程，但較少高校設立裝配式建筑專業，導致我國目前非常缺乏既懂裝配式建筑又懂BIM 技術的人才。全社會對發展裝配式建筑BIM 技術應用的共識未形成，行業理念的轉化還不充分，許多企業員工對于新事物的習慣性抵觸以及認識不足，不適應思維模式的變化，對新技術的產生存在懷疑和抵觸心理。

2 AHP 模型構建

本文通過因素的兩兩對比確定標度，表示相對重要性，再結合專業人員的判斷對因素進行排序。運用層次分析法將上述阻礙因素的權重進行確定，根據指標體系特點選定1-9 標度，并按照AHP 法計算步驟確定主觀權重Wi。

2.1 層級指標體系構建

根據以上因素分析進行裝配式建筑BIM 技術應用障礙因素的識別，通過查閱相關文獻梳理出裝配式建筑BIM應用障礙因素的相關指標。在此基礎上開展專家咨詢，得到影響建筑工程BIM 應用的16 個障礙因素。這些指標反映出當前BIM 技術在裝配式建筑上應用的基本情況，同時定義各指標內涵解析。將決策目標、決策對象、決策指標按照邏輯關系劃分為目標層、準則層、指標層，構建出如表1 指標體系。

表1 裝配式建筑BIM 技術應用障礙因素指標體系

2.2 建立判斷矩陣及計算權重

為提高指標權重的準確度，對屬于同一層級的指標因素按1-9 標度法兩兩進行比較，得到判斷矩陣并計算權重，其中滿足aijaji=1；

①構造A-Bi判斷矩陣，計算權重（如表2）。

表2 A-Bi 判斷矩陣

②構造Bi-Cij判斷矩陣，計算權重（如表3）。

表3 Bi-Cij 判斷矩陣

2.3 層次總排序

經檢驗各層級結果均通過一次性檢驗。將各層指標權重匯總后得到指標體系的單排序、總排序權重（如表4）。

2.4 結果分析

由表4 可知，準則層中管理因素權重最大，其次是社會因素、技術因素、政策因素、經濟因素。根據綜合排序，BIM 技術人才缺乏、業主及領導支持力度不夠、利益相關者缺少集成管理、軟件兼容性差四個因素權重占比較大，可視為裝配式建筑BIM 應用關鍵障礙因素，其中BIM 技術人才缺乏權重占比最大，影響最為深遠。

表4 權重計算結果

3 應用障礙對策分析

3.1 加強BIM 技能培訓，改善BIM 人才培養環境

①從企業內部著手培養綜合性技術人才。裝配式建筑企業要認識到BIM 技術的重要性，不斷引進相應人才，在企業內部設置相關機構，制訂科學合理的人才培養計劃，積極開展裝配式建筑BIM 技術應用職業培訓。充分發揮現有人員作用，提升企業內部相關技術人員對BIM 的認知水平，制訂切實有效的BIM 技術實施計劃，尋找適合企業的BIM 技術融合點，從而實現效益增長。

②加強BIM 在高校的推廣，培養BIM 技術人才。應對BIM 技術應用人才缺乏問題，各大高校應及時調整培養建筑人才計劃，創新人才培養模式，開設相關專業，強化師資隊伍，加強裝配式建筑與BIM 技術人才的培養。完善相關教學課程、實驗實訓基地等教學資源建設，深化與相關企業的合作，以促進就業為導向，為建筑行業持續輸送既懂裝配式建筑又懂BIM 技術的人才[6]。

3.2 強化BIM 軟件功能，增強數據互操作性

加快創新步伐，一是BIM 技術創新，二是模式創新——積極探索“互聯網+”形式下的新模式，加快我國BIM 核心軟件的開發與完善，打通數據信息接口壁壘，實現數據共享、減少數據損失[7]。行業相關部門、建筑企業、科研機構和高校應根據我國建筑行業信息化發展需要，采用產學研相結合的方式，建立BIM 數據庫及高水平軟件平臺，促進各參與方、各環節信息交流，推進技術應用、提升工作效率、減少溝通成本、提高整體質量[8]。提升BIM 軟件與裝配式建筑的適應性，完善BIM 軟件在裝配式建筑中的應用，建立依托BIM 軟件、二維碼、芯片、終端設備等實現裝配式設計、預制、運輸、安裝、運維各環節信息的創建及采集工作[8]。

3.3 加強宣傳力度，提升對BIM 技術的認知水平

提高業主及企業支持力有助于裝配式建筑BIM 應用障礙的解決，已有研究表明業主方是BIM 實施過程中的最大獲益者，實際案例表明BIM 技術投入可為業主方帶來7 倍左右的投資回報率而項目利益相關方可降低數據交易成本，實現雙贏或多贏局面[9]。企業領導層作為BIM最有效的推廣者，要充分認識和了解BIM 的應用效益并積極推廣。相關部門應加大對BIM 的引導與宣傳，發揮政府的主導和協調作用，與行業協會聯合推動BIM 的應用，讓更多業主及企業了解BIM 的優勢，支持相關協會組織BIM技術的培訓，鼓勵建筑企業加大在BIM 技術上的投入。

3.4 統籌利益相關者間協同理念，權衡各參與方權責

在我國傳統的項目管理模式中，不同參與方的集成化程度低，缺乏長期合作關系、彼此之間信任程度低，不能有效實現信息共享，不利于BIM 技術的實施[10]。BIM 技術應用將傳統管理工作方式予以轉變，使建設項目各參與方利益重新整合，易引起建筑工程項目風險。因此行業主體應及時出臺BIM 知識產權合同示范文本，明確各方責權利關系；建立BIM 項目的爭議處理機制，緩解利益相關方利益分配矛盾、權利義務糾紛。從頂層設計角度貫穿利益相關者協同理念，權衡各方權責，共同化解企業發展應用BIM 的顧慮，促進BIM 發展[9]。為了有效推進BIM 技術在我國建筑業中的運用，應對傳統項目管理模式進行改革，積極發展綜合交付模式，通過新合同條件實現各參與方的整合，實現團隊一體化，逐步實現IPD 模式的運用[11]。

4 結語

在裝配式建筑項目中應用BIM 技術是未來行業發展的主要方向，必將推動行業生產方式變革。本文在文獻研究及調研基礎上，基于政策、經濟、管理、技術、社會五個維度識別了16 個障礙因素，運用AHP 模型對配式建筑BIM 應用障礙因素進行分析，研究表明關鍵影響因素為BIM 技術人才缺乏、業主及領導支持力度不夠、利益相關者缺少集成管理、軟件兼容性差。針對該關鍵影響因素提出了對策建議，為項目各參與方提高經濟效益提供理論參考，深化BIM技術在裝配式建筑項目推廣應用，推進裝配式建筑持續穩定發展，促進建筑業向著綠色、節能、環保的方式轉型升級。