孫玉梅 許星辰
(昆明理工大學 建筑工程學院,云南 昆明 650000)
建筑業作為國家支柱性產業,是國民經濟增長的重要來源之一。但近年來,建筑業總產值同比增長速度緩慢,同發達國家相比還存在很大差距。究其根本原因是在建筑業持續高發展的狀態下,其粗放式的發展方式使需求與技術之間的矛盾逐漸暴露出來。資源、勞動力的投入與經濟收益不匹配、工程質量難以保證、施工周期延長等一系列問題發生,產業轉型刻不容緩。進入信息時代,我國政府把信息化戰略和“互聯網+”戰略逐步提升到國家戰略高度,2020年7月,城鄉建設部等13個部門聯合發布了《關于促進智能建設與建筑產業化協調發展的指導意見》,明確提高建筑業信息化水平,加快建筑產業化升級,加快建設模式轉變,促進智能建設與建筑產業化協調發展。
建筑信息模型(Building Information Modeling簡稱“BIM”)的出現,為建筑業提升生產率、增加專業交流、降低資源浪費提供了技術支持。BIM技術最早起源于美國,由Autodesk公司提出,獲得了全世界行業的廣泛認可。BIM是基于三維數字技術的建筑集成概念,包含了建造過程中設施物理、空間、功能等信息。項目各參與方可以對建筑信息進行添加、獲取、更新和修改信息,實現協同作業,提高工作效率。
BIM技術具有以下特點:
參數化是模型建立的基礎,包括參數驅動建筑構件的規格尺寸與相對關系,通過數據信息參數變量進行模型的建立與修改。
傳統的圖紙只能展示項目的平面信息,而利用BIM技術可以對設計模型進行動態的三維可視化展示,工作人員可以清晰地檢驗方案可行性,及時發現問題,并進行整改,提高工作效率。
每一個建設工程從立項、招投標到最后的竣工、運營階段都需要多家單位的共同參與,通過BIM搭建的多維仿真平臺,可以實現各專業人員協同作業。
BIM技術可以對建造環境外部進行模擬光照條件,進行日照分析;也可以對隱蔽工程進行管道模擬,進行碰撞檢查,對真實的環境進行模擬施工,為后續施工提供便利。
自2008年引入中國,經過數十年的發展,BIM技術應用在工程項目全生命周期的各階段,每個環節BIM都具有相關性,如碰撞檢查、協調設計、進度成本管理等方面。
根據統計,在建筑行業中小型建筑企業占90%以上,中小企業是建筑業經濟發展的核心支撐力。作為建筑行業主力軍,中小型建筑企業具有較強的靈活性與適應性,投資少見效快。但在建筑業智能化體系建設的同時,不同規模的建筑企業存在著發展不均衡等問題。BIM技術最先應用在設計階段,根據建設工程項目的各種相關信息數據,建立建筑三維模型,通過數字信息仿真來模擬建筑物所擁有的真實信息,在復雜的大型項目中經常使用,參與主體主要是大型企業。據了解,由于缺乏人才和資金,80%的中小型建筑設計企業為了生存而忽略了信息化工作的存在;37.65%的中小型建筑設計企業信息技術理念落后,缺乏前瞻性,仍處于應用階段,還沒有深入使用。因此,在建筑產業化升級的背景下,要充分識別BIM技術應用過程中的風險因素,對中小建筑企業應用BIM技術的風險提出對策,解決BIM技術在我國中小型建筑企業接受意愿低的難題,以加快整個建筑行業實現建造智能化。
技術風險是指BIM技術本身不成熟帶來的風險。BIM技術起源于美國,目前市面上使用最廣泛的BIM軟件為Autodesk公司開發的revit軟件,本地化程度低,其建模功能不完整,專業性不夠,缺少族構件。BIM技術的應用需要多個軟件共同完成,但各平臺之間的數據接口不兼容,文件格式不一致,在傳輸過程中存在模型屬性改變或信息丟失的情況,需要項目管理花費大量的時間進行模型的矯正與修改,無法實現高效的交換和共享。另外,BIM技術與傳統CAD技術相比,應用難度高,使用耗時長,在應用過程中可能存在模型精確度的問題。
BIM技術在應用初期存在一定的阻力,主要體現在中小型建筑企業規模小,流動大,專業型人才儲備難等方面。BIM技術的應用需要充足的專業知識結構,但大多數中小型建筑企業與大型國有企業相比,福利與信譽較差,經驗豐富的BIM專家與專業技術人員較少,很難吸引高素質人才。中小型建筑企業中現場一線員工多為農民工,大部分員工素質偏低,缺乏系統的BIM教育與培訓,對BIM技術認識不足,存在誤解,習慣了傳統的工作方法,不愿意改變固有思維方式,若學習使用新技術,會造成現有工作量的增加,因此,中小型建筑企業操作人員回避使用新技術,對BIM技術持消極態度,缺乏主動性。
大部分中小型建筑企業組織框架比較簡單,采用BIM技術后,原有的組織管理結構無法滿足需求,中小型建筑企業需要從根本上基于新技術的特征對原有工作方法和人員組織進行調整。然而,組織模式的改變是一個緩慢的過程,已有的信息資源需要重新整合,原有的規章制度也需要進行改變,各部門必須經過一段時間的磨合,但在磨合過程中各階段工作任務不同,可能會出現部門配合不當、溝通不到位的情況,容易影響BIM技術在項目中的應用,產生工程變更,項目延期,對企業造成損失。另外,BIM為項目搭建了協同工作平臺,貫穿全生命周期各階段,需要項目各參與方協調,對于中小型建筑企業來說統籌工作量大、管理困難。
中小建筑企業私營化程度較高,旨在于控制低成本與創造高收益,只追求經濟效益。若引用BIM技術,需要購置軟件與添置硬件,并對人員進行培訓,增加運營成本。另外,中小型建筑企業應用BIM技術還處于初期階段,對BIM了解甚微,需要向BIM研究中心進行咨詢,咨詢費用高。對于中小型建筑企業來說,實施BIM的成本太高,投資周期長,經濟收益并不明顯,還會使資金運轉困難。而在應用BIM過程中,因為業務流程轉變的不熟悉等各種阻礙,可能造成資金損失。
現階段,由于BIM技術在我國發展還處于初級階段,雖然國家出臺了一系列政策大力鼓勵BIM技術的應用,但政策扶持與行業指導還不到位。傳統的項目合同規范,條例清晰,但目前BIM相關的法律法規還不齊全,缺少BIM適用的標準格式合同,交付結果的驗收標準和經濟效益的衡量標準不一致,責任分配不明,容易產生合同糾紛。另外,BIM相關知識產權歸屬問題也存在爭議,但缺乏爭議處理機制,中小型建筑企業的合法權益無法得到保障。
當前,建筑項目越來越復雜,軟件公司無法滿足所有建筑企業的應用需求,對于模型精度問題,中小建筑企業可以結合施工順序,編制適合內部工作人員的建模流程與規則,注重構件的命名規則與相互關系,提高建模精度。另外,還可以效仿大型企業成立建模小組,按照相關制度完成模型的建立,并且派人專門負責模型的校對工作,提前對模型進行比對,利用模型的差異性進行印證。
中小建筑企業應該加強BIM的培訓工作,從根本上建立BIM思維模式,讓BIM參與人員全面了解BIM的優勢與特點。大型國有企業應用BIM技術取得成功的案例與帶來的經濟效應可以進行參考,以消除員工對BIM的抵觸心理。在應用BIM初期,可以在規模較小的項目點進行試用,讓相關人員熟悉相關操作,逐漸適應BIM技術帶來的業務與工作流程上的變化。針對人力資源匱乏,對原有員工技能培訓的同時,面向社會招募專業的BIM工程師。此外,在培訓的過程要注重培養不同層次的BIM技術人才,建立人才梯隊,完善專業人才支撐體系。中小建筑企業BIM人才梯隊可分為基層、專業類、管理類三個層次,不同層次的員工具有不同的培養目標與學習內容?;鶎又恍枰私饣镜墓ぷ髁鞒?,專業技術人員需要熟練掌握各專業的建模技巧,并能進行多軟件的協同工作,管理高層需要掌握BIM行業的最新發展動態并能預判進行進一步的指導工作,針對不同人才梯隊,需要進一步完善人才考核與評價標準。
中小型建筑企業應該建立以BIM技術為中心的管理模式,針對各參與單位間信息交流困難,可以引入IPD模式。項目集成交付(Integrated Project Delivery,IPD)是一種新型的項目交付模式,起源于20世紀90年代末的英國北海石油鉆井平臺項目,后續在美國與澳大利亞應用實踐成功后,業內開始慢慢認識并推廣。IPD模式是指以多方合同為紐帶,將參與建設的各方聯系起來,在項目前期共同參與,形成合作團隊,促進設計與建設整合。在傳統模式下,各方追求風險最小化,以BIM為主體的集成管理框架將項目參與者的風險與收益一體化,收益分享,風險共擔,激勵了團隊合作,使團隊成員為共同目標而努力,實現高效協作。
考慮到中小型企業資金不足,針對培訓人員與軟件購買的費用,中小型建筑企業可以與BIM培訓機構建立長期的戰略合作伙伴關系,并一次性買斷BIM所需的軟硬件,以此節約成本。中小型建筑企業還需要考慮BIM設計定價的問題,制定統一的BIM技術支付標準,避免新增成本過高。此外,BIM項目的每一個參與者都是BIM技術的受益者,BIM技術使用所產生的費用應由項目各方共同承擔。特別是業主可以獲得高質量的建筑設施,并在項目結束后的運營管理階段降低成本,作為項目的購買方,業主必須分擔實施BIM技術時所產生的費用。
BIM技術在中小型建筑企業應用的初期,需要政府有關部門的支持、引導與鼓勵。住建部應該與中國建筑業協會等國內權威行業協會,不斷完善BIM指南與規范,共同制定BIM標準合同文本,建立爭議處理機制,健全BIM實施的法律環境,明確各參與者的權利和責任,最大限度地消除BIM技術使用過程中各方之間可能存在的合同風險。另外,行業主管部門還應該對中小建筑企業增加專項優惠政策,減免稅額,切實減輕中小建筑企業采納BIM技術造成的經濟負擔。
當前經濟環境下,機遇和挑戰并存,這是各行業必須面對的現實。面對建筑市場日趨激烈的競爭環境,廣大中小型建筑企業要實現持續發展,必須順應時代潮流,在加快新技術應用的同時,預先制定應用BIM技術的風險規避措施,避免因錯誤決策造成損失,避免不利局面的發生,促進建筑企業的長遠發展。