BIM 技術推廣障礙與解決策略研究*

陳 龍

(福建林業職業技術學院 福建 南平 353000)

BIM(Building Information Modeling)技術是通過建立共享數字化管理平臺。在工程規劃、運行和維護的全生命周期過程中,通過包含所有構件的數字化信息的三維建筑信息模型,實現共享和傳遞,并應用于工程規劃、設計、施工、運維等全壽命周期過程管理的新型數字化管理工具[1]。

BIM 技術是建筑業新的增長點,為建設、設計、施工、供應、運營單位等各方建設主體提供協同工作的基礎,有效提高工作效率、節省資源、降低成本,是工程項目數字化管理的重要工具[2]。BIM 技術可在建筑、交通、水利等行業獲得工期效益、質量效益、安全效益、資源效益和品牌效益,提高工程效率,節約工期,實現可持續發展。實際上,項目建設參與方并未將BIM 技術積極主動的應用于實際項目,BIM 技術一直未能得到全面普及,其產生的效益并未達到預期效果。

1 BIM 技術應用現狀

BIM 技術作為從國外引入的建筑行業技術,目前我國已經有不少大型工程公司以及建筑工程公司使用BIM 技術進行項目施工管理,但由于各種原因,BIM技術在國內應用還不夠廣泛深入,我國的本地化應用和推廣中仍存在很多問題尚未解決。由于BIM 技術應用水平低、范圍小、不普遍,BIM 技術的研究和應用還停留在探索階段,國內BIM 應用還沒有發揮出其真正的價值。

2 BIM 技術推廣障礙因素識別

2.1 主觀因素

2.1.1 對BIM 技術認識不足

受傳統觀念和項目管理模式的影響,國內機構、企業及相關人員對BIM 技術的特點和優勢認識不夠全面,認為BIM 僅僅是一個虛擬模型,未發現建筑信息模型BIM 技術對大型、新型、復雜建設項目的高質量發展的巨大潛力。

2.1.2 管理層對BIM 技術重視度不夠

業主和承包企業領導對BIM 技術的應用前景不確定,對BIM 技術應用到工程項目的優勢認識不全面,沒有看到BIM 技術給建設項目帶來的潛在價值。各參與單位管理者對BIM 技術在工程建設應用不夠重視,高層管理者對BIM 技術的引進和推廣的支持度不夠。

2.1.3 從業人員對BIM 技術學習不夠深入

從業人員適應了傳統的建造方式,習慣用傳統的管理方法和技術手段進行工程建設,加上企業對BIM不夠重視,BIM 從業人員薪資水平不高,從業人員對BIM 學習的不夠深入,而能夠積極學習BIM 技術的人員數量不多。

2.1.4 從業人員工作模式轉變困難

從業人員習慣用傳統的方式管理建設項目,難以在短期內轉變為用一種全新的工程管理方式來建設項目,協同設計難以實現。各個設計單位在這一階段已經習慣了原來的工作方式,原本的二維設計工具更換起來并非易事,導致BIM 在推進設計的道路上舉步維艱。設計師認為自己的工作任務是出圖紙,工程師認為自己只需要出詳圖,與是否使用BIM 技術無關。所以,施工項目班組及勞務人員對并未接受與主動適應BIM 技術。

2.2 管理因素

2.2.1 BIM 技術專業人才缺乏

BIM 技術是一項近年來快速發展的新技術,該技術涵蓋建設項目全過程,涉及所有的專業。由于我國對于BIM 技術知識的普及程度不高,且缺乏BIM 技術應用的專門培訓機構,能夠熟練掌握BIM 技術并將這項技術運用到工程項目的人甚少。因缺乏BIM 軟件人才,造成我國BIM 軟件開發慢,且質量不高。

2.2.2 項目組織間協作不足

設計單位創建的模型未提供給施工單位和使用單位,建筑信息平臺數據沒有得到充分共享。不同企業、不同專業各自為政,各建設階段、各企業、各專業、各班組之間協調不足、未實現統籌管理,沒有利用BIM 管理平臺實現項目信息共享。

2.2.3 工作流程不清晰

BIM 技術的使用是一種全新的工程管理方式,有的項目引入了BIM 技術,但傳統的管理方式還未被項目管理者摒棄,全新的BIM 管理方式工作流程被傳統的管理方式影響,這就導致既沒有按照BIM 技術工作流程實施工程管理,也沒有完全按傳統的方式進行工程管理。

2.2.4 缺乏培訓

為了使用BIM 技術,企業通常會組織學習能力強的技術人才進行BIM 技術培訓,但是企業缺乏培訓機制,受訓人數不多,培訓不夠系統,缺少能全面指導BIM 實施的專家且培訓時間短,甚至在培訓期間學員還要處理其原本的工作,學習壓力較大,導致培訓效果不佳。

2.2.5 BIM 應用責任和風險分擔不明確

BIM 技術的使用到底由建設單位、設計單位還是施工單位牽頭,BIM 技術投入所產的費用如何分攤,使用BIM 技術可能對項目產生的風險如何分擔,目前這些問題法律規范都沒有明確的規定,這就造成BIM技術的使用沒有積極的推行者。

2.3 技術因素

2.3.1 軟件體系障礙

現在市面上的BIM 軟件來自不同的廠商,應用于不同行業,功能各不相同的不同軟件兼容性差,軟件操作難度大、效率低,項目參與方無法基于BIM 進行信息交換和共享。數據保密難度大,這導致應用不同軟件建立的BIM 信息模型,無法或很難進行信息的無損傳遞,導致信息共享困難。

2.3.2 硬件障礙

BIM 技術是全專業全周期的信息模型,該模型包含信息龐大、多維度、動態等特點,使得其對硬件要求高,普通的電腦難以滿足BIM 模型的創建和平臺的搭建。如果要運用BIM 技術,就要求參與者都要有能滿足信息模型運行的硬件設備,這無形中為使用者增加了經濟負擔。

2.3.3 技術交互障礙

由于BIM 技術信息交互缺乏統一的標準,不同的BIM 軟件操作方式和數據處理的方式不同,建模和分析數據的方式也不一樣,這就導致不同軟件創建的BIM 技術信息模型不能共享。有的項目采用國外的BIM 軟件,不利于我國工程數據安全和信息保密。

2.3.4 產業鏈不夠成熟

目前BIM 技術的應用大多數還停留在項目施工階段,未將BIM 技術應用到項目建設的全過程,材料、設備、構配件供應商難以與設計施工單位共享BIM 模型,BIM 技術沒有形成全方位產業鏈,這直接影響BIM 技術的發展和推廣。

2.4 經濟因素

2.4.1 前期投入高

項目要采用BIM 技術,前期需要投入大量的資源,包括時間、技術、管理、軟硬件、培訓、聘請專家等方面的投入,這些投入都發生在項目建設前期,也都是客觀存在的投資支出,給項目建設期造成很大的經濟壓力。高昂的BIM 投入成本,提高了BIM 技術的準入門檻,在資金限制且收益難以保證的前提下,投資者使用BIM 技術積極性欠缺。

2.4.2 收益不明顯

BIM 技術的采用,在項目建設期和運營期能夠節省建設成本和維護成本,因節省的成本難以被統計,BIM 應用一直停留在設計和施工階段,難以貫穿項目全生命周期,特別是項目投入使用后建筑運營維護階段,從而忽視了BIM 在項目運維階段的效益,這讓管理者認為采用BIM 技術給項目帶來的收益不高。

2.4.3 投資回報周期長

項目建設前期和建設實施期,采用BIM 技術要投入軟硬件設施和人力,要增加項目投入。BIM 技術投資回報往往是在項目建設后期和運營維護期,投資回報時間長。

2.4.4 咨詢費用高

由于能夠將BIM 技術全面用于與建設項目的企業不多,且高技能BIM 技術人才少、應用BIM 技術成本高、風險大,故BIM 技術咨詢費用高,這就造成項目業主不愿意花過多的費用進行BIM 咨詢。

2.5 環境因素

2.5.1 缺乏政府支持

對BIM 技術應用的政策不夠完善,政府雖然出臺一些文件鼓勵建筑企業應用BIM 技術,但是政府引導和介入的力度不夠,缺乏鼓勵性和強制性的政策,另外,政府的宣傳力度也不夠。

2.5.2 法律不夠健全

由于與BIM 相關的法律不夠完善健全,BIM 參與方責任不明確,一旦出現問題,則會出現相互推諉甚至產生糾紛,率先采用BIM 技術的企業,勢必要承擔BIM 技術不成熟造成的風險,這必然會影響BIM 技術的應用。

2.5.3 標準缺失

我國引進BIM 技術多年,國外標準不適應我國的建設項目,隨著BIM 技術的不斷進步,國家層面雖然出臺了一系列的BIM 技術規范,但是現階段BIM 標準規范大多是指導性而非強制性的[3]。國內雖然有部分BIM 技術相關標準,但由于應用軟件的多樣性以及BIM 軟件本身技術的不完善,項目管理的復雜性,BIM 標準不夠完善,難以統一,沒有形成完整的BIM使用和交付標準[4]。這就造成BIM 的交付和使用出現質量參差不齊的情況,應用效果不理想,導致BIM的價值無法被完全體現。

2.5.4 缺乏合同范本

傳統的建筑合同文本未對BIM 技術做出明確的規定,無法確定合同主體就BIM 技術明確雙方主體的權利義務以及違約責任和賠償依據,另外,應用BIM技術要求信息共享,這會造成知識產權歸屬、保護困難等問題[5]。

2.5.5 缺乏應用BIM 技術成功案例

我國BIM 技術應用起步晚,國外對技術封鎖,加上項目應用BIM 技術前期投入大,效益不明顯,很多企業不愿意主動嘗試使用BIM 技術,故供參考使用BIM 技術的成功案例和經驗較少。

2.5.6 市場活力不足

由于建筑市場主體參與度不高,協同工作存在困難導致市場活力不足。目前大型項目雖然要求采用BIM 進行設計施工,但還有很多中小型項目還是采用低價中標的評標方式,這給需要增加前期投入采用BIM 技術是不利的。

3 促進BIM 技術在我國推廣應用的相關建議

3.1 加強政策引導與資金扶持

BIM 未來的發展一方面取決于政府的導向,另一方面取決于項目參與方的參與程度。若要廣泛應用BIM 技術,國家要建立完善的法律體系,明確參與者的權責利與風險分擔的方式,提高參與者主動參與的程度。

通過政策引導,改善市場環境,甚至可以采取強制措施,要求大中型項目或者技術復雜的項目在項目招標文件中要求建筑企業必須運用BIM 技術;其他項目在招標文件中明確鼓勵承包企業采用BIM 技術或者在評標時給使用BIM 技術的投標人加分。

加大資金扶持,建立BIM 專項資金。通過加大財政支持力度、加大金融支持與服務、減稅降費、投標加分、表彰典型、樹立樣板,鼓勵企業自發性應用BIM 技術,提高企業應用BIM 技術的積極性。

3.2 制定標準體系和合同示范文本

完善制度和標準體系,打通模型間數據接口壁壘,完善數據傳輸標準[6]。明確項目各階段模型創建的范圍、模型細度和成功文件要求要制定BIM 類標準合同示范文本,明確各方約定責任和處理相關爭議的方式,并要保護BIM 知識產權。要做到既能實現BIM 數據的共建共享,又能保護知識產權和企業數據隱私。

建筑企業要總結BIM 工作經驗,吸取國內外應用BIM 技術成功的案例,組建專業團隊,建立一套符合自身的BIM 工作結構和工作流程,提升BIM 模型交付質量,以降低BIM 技術應用成本,加快BIM 應用成果轉化,提高BIM 應用效率。

3.3 推進軟件研究與開發

BIM 軟件開發公司要加強研究,加快符合國內本土化BIM 軟件投入市場的步伐,鼓勵企業運用國產自主可控的BIM 技術開展全過程BIM 應用,建立BIM信息共享服務云平臺,推動信息傳遞云端化,實現數據互通,做到項目策劃、設計、生產、施工、運維環節數據共享,提高BIM 軟件的使用功能,降低軟件使用難度[7]。不同的軟件要預留接口,使不同軟件的信息能夠實現共享,推進BIM 技術共同發展。建筑企業要根據自身的情況和BIM 團隊的水平,對BIM 軟件進行二次開發,建立符合自身管理水平和技術水平的軟件。

3.4 多元化人才培養,豐富學習形式

加強系統BIM 培訓,聘請專家指導,創建學習平臺和交流平臺。高校作為專業人才輸出源頭,要重視高技術復合型BIM 技術人才培養,鼓勵師生參與BIM技能大賽。鼓勵教師輪崗參與實際BIM 項目工程管理,鼓勵教師參與BIM 技術相關科研,提升教師隊伍BIM 技術應用能力。建筑行業和企業應為從業人員創造BIM 技術學習條件,豐富從業人員學習形式,使從業人員主動學習,從而提高企業BIM 技術應用能力和管理水平。

3.5 實現BIM 技術深度應用,提高使用效率

要推廣使用BIM 技術,就要實現從策劃、設計、施工多階段的應用BIM 技術,從建筑、結構、機電、設備、機械多存工業應用BIM 技術。將BIM 技術與VR 技術、物聯網、三維激光掃描技術、GIS地理信息系統深度融合,拓寬BIM 技術應用領域。將各參與方置于BIM 協同平臺上,各參與方基于協同平臺能進行信息的傳遞和共享,實現BIM 技術協同化辦公。

3.6 加大宣傳力度,提高意識

政府和行業要加強BIM 優勢宣傳力度,普及采用BIM 技術給項目帶來的長期效益,各級住建部門要加強對BIM 審查工作的政策宣傳和解讀。行業企業要立足長遠,重視BIM 技術的研究、應用和推廣[8]。從業人員尤其是企業高層管理人員要破除心理障礙,改變觀念,增強意識,提高對BIM 技術使用價值的認知,接受在項目中使用BIM 技術。

4 結語

BIM 技術是建筑行業信息化管理技術,它的發展代表建筑行業數字化和智能化發展,建筑行業數字化發展是必然趨勢[9]。BIM 技術也朝著多專業、多領域全壽命滿周期協調化發展。筆者通過文獻研究和實地調研,總結BIM 技術推廣應用受主觀、管理、技術、經濟、環境方面的因素影響[10]。通過分析影響因素,提出政策引導與資金扶持、人才培養與BIM 學習、制定標準和合同示范文本、推進相關軟件研究開放和加大宣傳提高意識方面的促進BIM 技術在我國推廣應用的建議。希望在未來能加快BIM 技術應用推廣,推動建筑行業信息化、智能化發展。