我國(guó)施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用研究文獻(xiàn)綜述

趙玉博（上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司，上海 200030）

近年來(lái)，隨著 5G 技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展，將新技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)行業(yè)是大勢(shì)所趨。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)作為新一代技術(shù)，不僅是對(duì)解決當(dāng)前人口紅利削弱、人口老齡化的狀況布局，更是對(duì)加快傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的助力。目前，我國(guó)正在大力推廣發(fā)展 BIM 技術(shù)。并且 2020 年，國(guó)家在關(guān)于加快推進(jìn)國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作通知中提到“建筑類企業(yè)著力提高 BIM 技術(shù)覆蓋率，創(chuàng)新管理模式和手段，打造建筑類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范”。施工企業(yè)作為建筑行業(yè)最為重要的角色之一，在推行 BIM 技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，落實(shí) BIM 技術(shù)在施工企業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義，研究 BIM 技術(shù)在施工企業(yè)的應(yīng)用具有重要價(jià)值。

1 相關(guān)定義的界定

關(guān)于 BIM 的定義及解釋有多種版本，一般我們可以認(rèn)為是通過(guò)相關(guān) BIM 軟件創(chuàng)建出來(lái)的帶有信息的模型概念的總稱，以三維可視化為特征的一種信息集成和實(shí)現(xiàn)管理的技術(shù)。業(yè)界把 BIM 技術(shù)視為繼一次革命，其影響力不亞于CAD。當(dāng)然，關(guān)于 BIM 的定義沒(méi)有嚴(yán)格的界定，現(xiàn)介紹幾種常見的 BIM 定義，如表 1 所示。

表1 國(guó)內(nèi)外關(guān)于 BIM 定義的主流觀點(diǎn)

結(jié)合表 1 的幾種觀點(diǎn)，可以認(rèn)為，BIM 的定義應(yīng)當(dāng)包括以下 3 個(gè)方面。

（1）Building Information Model：BIM 是模型本身。是集成建筑實(shí)體幾何信息以及建筑功能等項(xiàng)目信息的模型；

（2）Building Information Modeling：BIM 是一種過(guò)程。是對(duì)模型創(chuàng)建、應(yīng)用和管理的過(guò)程；

（3）Building Information Management：BIM 是一種手段。是融合了商業(yè)模式、協(xié)同實(shí)踐、信息共享、標(biāo)準(zhǔn)和定義、流程等，在項(xiàng)目生命周期中實(shí)現(xiàn)有效管理和交付的手段。

2 研究綜述

2.1 文獻(xiàn)體量與趨勢(shì)研究分析

在中國(guó)知網(wǎng)，通過(guò)輸入關(guān)鍵主題詞“BIM ”，以及“BIM ”加“施工企業(yè)”關(guān)鍵詞，分析 2011 年 1 月— 2020年 12 月近 10 年文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)相關(guān)成果大部分集中在近 6 年，并且可以看到 2015—2019 近 5 年 BIM 技術(shù)應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展階段（如圖 1 所示），2020 年可能由于受到疫情的沖擊，相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量有所減少，但總體趨勢(shì)是逐年遞增，隨著BIM 技術(shù)的進(jìn)一步普及和政策支持，相關(guān)研究會(huì)越來(lái)越多，內(nèi)容會(huì)越來(lái)越豐富，技術(shù)更新迭代的速度也會(huì)加快。

圖1 2015—2020 年不同主題詞文獻(xiàn)數(shù)量

2.2 我國(guó)施工企業(yè) BIM 技術(shù)現(xiàn)狀分析

BIM 技術(shù)雖然引自國(guó)外，但在我國(guó)的蓬勃發(fā)展離不開各位專家學(xué)者的推廣和研究，關(guān)于其現(xiàn)狀研究已有大量的成果文件。2017 年，由廣聯(lián)達(dá)等企業(yè)和學(xué)者對(duì)中國(guó)建設(shè)行業(yè)的施工 BIM 發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并形成了一份報(bào)告，用于闡明當(dāng)前 BIM 發(fā)展?fàn)顟B(tài)，從 2017—2020 年，報(bào)告逐年更新，通過(guò)對(duì) BIM 施工企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析，為施工企業(yè) BIM技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)分析提供了借鑒和參考。2019 年由中國(guó)建筑學(xué)會(huì)等通過(guò)跟蹤國(guó)內(nèi)外 BIM 應(yīng)用情況，對(duì)工程建設(shè)行業(yè) BIM發(fā)展與應(yīng)用狀況進(jìn)行分析、總結(jié)，形成《 BIM 應(yīng)用發(fā)展報(bào)告》，主要對(duì) BIM 研究進(jìn)展、主要政策和標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境等研究，并提出相關(guān)發(fā)展建議及趨勢(shì)預(yù)測(cè)，為 BIM 技術(shù)關(guān)注者提供數(shù)據(jù)支撐。

總體來(lái)說(shuō)，參與 BIM 技術(shù)應(yīng)用的施工企業(yè)數(shù)量不斷增加，BIM 技術(shù)在施工企業(yè)的應(yīng)用內(nèi)容上更加成熟，也更具落地性，通過(guò)對(duì)施工企業(yè)的 BIM 應(yīng)用現(xiàn)狀分析，為讀者提供較為及時(shí)和真實(shí)的信息，也為 BIM 技術(shù)應(yīng)用在施工企業(yè)的推廣提供數(shù)據(jù)支撐。

2.3 施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用研究

BIM 在施工企業(yè)的應(yīng)用內(nèi)容非常豐富，近年來(lái)學(xué)者對(duì)于施工企業(yè)的 BIM 技術(shù)應(yīng)用研究呈現(xiàn)多方位、多角度。既有企業(yè)級(jí)應(yīng)用，又有項(xiàng)目級(jí)應(yīng)用，如謝中原[1]主要研究施工單位BIM 技術(shù)管理體系構(gòu)建，站在整個(gè)企業(yè)的角度思考 BIM 技術(shù)應(yīng)用；徐東華[2]等以某一具體項(xiàng)目為例闡述 BIM 技術(shù)在施工企業(yè)中的應(yīng)用。同時(shí)，還有學(xué)者就項(xiàng)目中的 BIM 技術(shù)應(yīng)用又劃分為不同的階段。如細(xì)分為項(xiàng)目投標(biāo)階段和工程施工實(shí)施階段，甚至還有專家和學(xué)者細(xì)分不同階段的不同功能點(diǎn)，就某一功能點(diǎn)的應(yīng)用進(jìn)行深刻剖析，研究在施工企業(yè)或者項(xiàng)目中具體如何應(yīng)用。如柳麗娟等相關(guān)學(xué)者具體對(duì) BIM 技術(shù)在施工企業(yè)的成本控制、安全管理、質(zhì)量控制等方面進(jìn)行研究[3]，并提出相應(yīng)的、更具有針對(duì)性的意見和建議。總體來(lái)說(shuō)，施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用多集中在單點(diǎn)應(yīng)用，當(dāng)然除了聚焦單個(gè)功能點(diǎn)，BIM 技術(shù)的多個(gè)功能點(diǎn)的綜合應(yīng)用在施工企業(yè)中也顯得尤為重要。2017 年，蔣孝云研究 BIM 技術(shù)在施工企業(yè)的綜合應(yīng)用，從施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置、工程進(jìn)度、物資管理、成本核算、技術(shù)管理、安全質(zhì)量、竣工交付、科技創(chuàng)新等方面的綜合應(yīng)用進(jìn)行研究[4]，從整體上討論對(duì)項(xiàng)目的影響，探討施工企業(yè)應(yīng)該如何利用 BIM 技術(shù)綜合解決問(wèn)題。

不同的功能點(diǎn)在不同類型的項(xiàng)目中應(yīng)用具有細(xì)微差異，常見的有建筑、橋梁、鐵路和路橋等類型工程，不同類型的項(xiàng)目特點(diǎn)不同。總體來(lái)說(shuō)，由于房建類項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化程度高，研究早于市政類項(xiàng)目，相對(duì)成熟度高于市政類項(xiàng)目也較為容易一些。

綜上，施工企業(yè)的 BIM 技術(shù)應(yīng)用的研究?jī)?nèi)容側(cè)重于技術(shù)本身的作用和功能點(diǎn)，隨著技術(shù)的發(fā)展， BIM 技術(shù)在施工企業(yè)的應(yīng)用會(huì)更加落地。

2.4 施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用成熟度研究

一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用是否成熟，往往需要相應(yīng)模型或體系對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。在施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用成熟度研究中，有對(duì)整個(gè)施工企業(yè) BIM 應(yīng)用能力評(píng)價(jià)的，還有對(duì)企業(yè)項(xiàng)目級(jí)的 BIM應(yīng)用能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。2017 年王天偉站在施工企業(yè)角度，將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為 4 類：BIM 應(yīng)用的認(rèn)知能力、企業(yè) BIM 實(shí)施計(jì)劃制定能力、BIM 基礎(chǔ)環(huán)境完善性、BIM 技術(shù)的使用水平等，為評(píng)價(jià)企業(yè) BIM 應(yīng)用能力構(gòu)建理論體系[5]。2016 年，李妍宇從企業(yè)管理的角度，提出成熟度模型，從企業(yè)決策層領(lǐng)導(dǎo)力等 7 個(gè)方面建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[6]。劉桓碩等人則從BIM 技術(shù)項(xiàng)目級(jí)應(yīng)用能力進(jìn)行研究。從技術(shù)、過(guò)程和價(jià)值三個(gè)層面建立工程項(xiàng)目 BIM 應(yīng)用體系[7]。針對(duì)不同類型項(xiàng)目，為了建立更具有針對(duì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，部分學(xué)者針對(duì)公路工程、城市軌道交通項(xiàng)目等建立相應(yīng)的 BIM 技術(shù)應(yīng)用成熟度評(píng)價(jià)體系。

不同的評(píng)價(jià)體系有不同的特點(diǎn)，依據(jù)成熟度評(píng)價(jià)體系或模型，量化施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用能力的評(píng)估，具有一定可操作性，有利于識(shí)別 BIM 技術(shù)應(yīng)用的短板，進(jìn)而推動(dòng)施工企業(yè) BIM 技術(shù)發(fā)展。

2.5 BIM 在施工企業(yè)發(fā)展障礙分析

BIM 技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展和推廣并非一帆風(fēng)順，在發(fā)展中時(shí)常會(huì)遇到各種困難和挑戰(zhàn)，通過(guò)分析阻礙 BIM 發(fā)展的因素，采用不同的角度和方法進(jìn)行探索和剖析，進(jìn)而采取針對(duì)性措施，才能促進(jìn)我國(guó)施工企業(yè) BIM 技術(shù)更好更快成長(zhǎng)。總結(jié)起來(lái)，目前 BIM 應(yīng)用發(fā)展障礙主要有① BIM 指南和標(biāo)準(zhǔn)不完善；②缺乏統(tǒng)一的行業(yè)體制以及充分的外部動(dòng)機(jī)；③缺乏企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)支持，BIM 項(xiàng)目實(shí)施方法和組織結(jié)構(gòu)的建立；④不同專業(yè)協(xié)同、不同專業(yè)的交互的缺乏；⑤缺少 BIM 合同示范文本、相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)等；⑥難以對(duì) BIM 應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估等。很多學(xué)者還將以上影響因素進(jìn)行分類并按重要性進(jìn)行排序。2012 年，趙源煜將“阻礙因素”分為經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律以及操作因素[8]，重要性依次降低。2013年張連營(yíng)等歸納總結(jié)的障礙因素比趙源煜多了行業(yè)因素和人員因素，在排序方面，他們認(rèn)為“技術(shù)因素和行業(yè)因素的影響最為重大，法律因素和人員態(tài)度因素次之，組織規(guī)劃因素和經(jīng)濟(jì)因素影響很小”[9]。針對(duì) BIM 發(fā)展障礙各專家和學(xué)者均提出施工企業(yè)相應(yīng)的 BIM 實(shí)施措施。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)分析和研究我國(guó)施工企業(yè)的 BIM 技術(shù)應(yīng)用，可以看到在現(xiàn)狀分析、BIM 技術(shù)應(yīng)用、成熟度研究、發(fā)展障礙研究等方面已取得較為豐富的研究成果，不過(guò)，仍然存在一些難題亟需深入研究。

（1）關(guān)于施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)集成和二次應(yīng)用的研究深度不夠。施工企業(yè)在引入 BIM 技術(shù)的同時(shí)，會(huì)對(duì)建筑信息模型賦予施工階段重要的數(shù)據(jù)，如何提高這些數(shù)據(jù)的利用率，實(shí)現(xiàn)同一企業(yè)、甚至不同企業(yè)之間的建筑信息模型數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，需要學(xué)者關(guān)注該方面的研究。

（2）簡(jiǎn)單易行的投資回報(bào)率的測(cè)算模型缺乏。目前，施工企業(yè)在進(jìn)行 BIM 技術(shù)應(yīng)用所需成本的測(cè)算缺乏簡(jiǎn)單易行的標(biāo)準(zhǔn)，而帶來(lái)的收益更難量化，更多收益體現(xiàn)在定性的社會(huì)效益，因此建立切實(shí)有效的投資回報(bào)率計(jì)算模型，是一個(gè)值得探討的課題。

（3）缺乏對(duì)施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用商業(yè)模式的研究。目前 BIM 技術(shù)的推動(dòng)主要基于國(guó)家政策等的刺激，施工企業(yè)自身需結(jié)合自身情況思考如何構(gòu)建 BIM 技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)模式，從而使得 BIM 技術(shù)在本企業(yè)甚至本行業(yè)中獲得持續(xù)性發(fā)展。商業(yè)模式的相關(guān)研究將對(duì)施工企業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。

（4）缺乏 BIM 技術(shù)與其他新類型項(xiàng)目的結(jié)合研究。如施工企業(yè)的 BIM 技術(shù)在海綿城市、綜合管廊等類型項(xiàng)目的應(yīng)用，通過(guò)研究不同類型的項(xiàng)目的 BIM 技術(shù)應(yīng)用更具有針對(duì)性，對(duì) BIM 技術(shù)的推廣極具價(jià)值。

BIM 技術(shù)與傳統(tǒng)的施工企業(yè)結(jié)合，是我國(guó)建筑企業(yè)面臨的一次重要挑戰(zhàn)。因此深入研究和分析我國(guó)施工企業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用研究成果的整理和研究，將為 BIM 在我國(guó)施工企業(yè)乃至整個(gè)建筑業(yè)未來(lái)的研究和發(fā)展提供支撐平臺(tái)。