中小型施工企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用研究

王子銘　袁春燕

[提要] 當(dāng)前，對BIM技術(shù)應(yīng)用的研究很少從管理視域下去探討B(tài)IM技術(shù)應(yīng)用存在的問題。從管理視角看，一是解決好BIM技術(shù)應(yīng)用的管理效能問題;二是要解決好BIM技術(shù)應(yīng)用的管理基礎(chǔ)問題;三是解決好BIM技術(shù)實(shí)施過程的規(guī)范性和科學(xué)性問題;四是解決好BIM技術(shù)隊(duì)伍培養(yǎng)和利益分配問題。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);管理效能;管理基礎(chǔ);管理過程

中圖分類號：F27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收錄日期：2019年8月1日

一、中小施工企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM（建筑信息模型技術(shù)）技術(shù)是能夠從建筑項(xiàng)目全生命周期的角度為建筑項(xiàng)目建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)維方等各利益主體搭建一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，高效協(xié)作的信息平臺。該平臺是通過計(jì)算機(jī)3D數(shù)字模擬技術(shù)將項(xiàng)目所有階段的工程信息、施工進(jìn)度、資源信息、建造過程等模擬整合在一個(gè)單一完備的模型中，為工程項(xiàng)目各參與利益方提供一個(gè)公共便捷的協(xié)作平臺。就中小施工企業(yè)而言，BIM技術(shù)的先進(jìn)性體現(xiàn)在基于數(shù)字化信息技術(shù)上的系統(tǒng)集成化的平臺運(yùn)用模式。它不僅改造了傳統(tǒng)分段式的施工模式和流程，還將貫穿項(xiàng)目的規(guī)劃階段直到設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)維階段的始終，即項(xiàng)目的全程生命周期。

但從實(shí)際的應(yīng)用情況看，實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)全覆蓋的項(xiàng)目比例很少。根據(jù)大連理工大學(xué)的郝麗研究結(jié)果表明，我國建筑行業(yè)將BIM技術(shù)貫通建筑項(xiàng)目全生命周期六個(gè)階段的典型案例極少，即便是實(shí)現(xiàn)其中相連緊密兩個(gè)階段的協(xié)作都不多，如施工和運(yùn)維或者設(shè)計(jì)和施工階段的協(xié)作。反倒是在單一階段實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的典型案例還是較多的，如施工階段或者設(shè)計(jì)階段單一使用的案例較多，也就是說，目前BIM技術(shù)應(yīng)用還主要集中在設(shè)計(jì)階段的可視化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)效果的表現(xiàn)環(huán)節(jié)，或者是施工階段的碰撞檢查、模擬施工等環(huán)節(jié)。

二、解決好BIM技術(shù)的管理效能問題

運(yùn)用BIM技術(shù)，首先要明確該技術(shù)運(yùn)用的管理效能問題。從建筑施工領(lǐng)域的管理效能看，BIM技術(shù)有效解決了管理效能低下和資源浪費(fèi)的兩大問題。管理效能低下的問題表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是信息斷層與信息傳遞鏈條過長和層級過多導(dǎo)致的信息無法共享所帶來的一系列決策失誤和建筑成本的增加;另一方面建筑行業(yè)的自身特點(diǎn)，由于參與方很多，無論是規(guī)劃主體、設(shè)計(jì)主體、施工主體、監(jiān)理主體、維護(hù)運(yùn)行主體等都需要緊密協(xié)作和配合，但由于協(xié)作主體過多、且存在項(xiàng)目周期過長、管理跨度過大、管理效果滯后等原因?qū)е鹿芾硇实拖?。?jù)美國勞工部的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，建筑業(yè)生產(chǎn)效率十分低下1964～2003年間，工業(yè)與服務(wù)業(yè)的生產(chǎn)效率提高了230%，而建筑業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率反而下降了19.2%。另據(jù)美國建設(shè)科技研究院的統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)存在著57%的浪費(fèi)，而制造業(yè)的浪費(fèi)為26%，兩者相差高達(dá)31%。資源浪費(fèi)的問題則表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是由于管理效能低下導(dǎo)致的建筑項(xiàng)目投入與產(chǎn)出的比值較低;另一方面建筑業(yè)本身就是一個(gè)能源消耗巨大的行業(yè)。有數(shù)據(jù)表明，與其他行業(yè)相比，建筑業(yè)在消耗著世界40%的能源和原材料。從這個(gè)角度來理解，管理效能低下在某種程度上就是對資源和原材料的一種無謂的浪費(fèi)。

三、解決好BIM技術(shù)的管理基礎(chǔ)問題

從管理的角度來理解，采納并有效運(yùn)行BIM技術(shù)的前提有四個(gè)：一是管理理念的轉(zhuǎn)變。BIM技術(shù)的引進(jìn)與推廣需要?jiǎng)?chuàng)新管理理念，而我國建筑行業(yè)的管理理念相對比較落后，面對先進(jìn)的BIM技術(shù)無所適從。主要表現(xiàn)在建筑業(yè)整體從業(yè)隊(duì)伍素質(zhì)不高，仍然滯留于勞動(dòng)密集的產(chǎn)業(yè)階段，專業(yè)化管理水平較低，基本呈現(xiàn)粗放式經(jīng)營管理狀態(tài);二是管理基礎(chǔ)的夯實(shí)。從技術(shù)角度來看，BIM技術(shù)屬于一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)與三維數(shù)字技術(shù)相結(jié)合來進(jìn)行系統(tǒng)處理與實(shí)時(shí)跟蹤的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，這就需要應(yīng)用的企業(yè)和單位要具備相應(yīng)的管理基礎(chǔ)，尤其是信息技術(shù)的配套。在BIM整個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫是最核心的技術(shù)。同時(shí)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫需要計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與三維數(shù)字及仿真技術(shù)進(jìn)行輔助與支持。而我國很多建筑行業(yè)的企業(yè)信息化程度較低，尤其是項(xiàng)目施工單位的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程度較低，無法滿足BIM技術(shù)對信息化程度的要求;三是管理的有效協(xié)同。BIM技術(shù)平臺使得建筑施工各個(gè)環(huán)節(jié)的信息資源得以實(shí)現(xiàn)開放、互動(dòng)、交流與共享，從而確保項(xiàng)目質(zhì)量從設(shè)計(jì)到施工實(shí)現(xiàn)質(zhì)量全程、全方位控制。為確保BIM技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)與信息共享平臺有效運(yùn)行，其前提必須要建立一支配套的協(xié)同機(jī)制。但在我國建筑行業(yè)不僅存在建筑項(xiàng)目參與方過多、工程分包體系不合理等問題。特別是在建筑行業(yè)監(jiān)管方面，也存在監(jiān)管體制僵化、條塊分割、政出多門等現(xiàn)象;四是建立和完善BIM技術(shù)的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)是BIM技術(shù)應(yīng)用的重要前提。BIM技術(shù)基于開放的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來有效地支持建筑業(yè)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和項(xiàng)目全過程的數(shù)據(jù)管理。這就要求有關(guān)部門要積極組織專業(yè)人員編寫和完善BIM實(shí)施意見和指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，只有明確了BIM技術(shù)平臺中不同參與主體和利益需求方在BIM中插入、提取、更新和修改信息的標(biāo)準(zhǔn)，以及規(guī)范各自應(yīng)擔(dān)負(fù)的支持和協(xié)同的職責(zé)才能確保BIM技術(shù)的真正推行。目前，我國在這方面相關(guān)的指導(dǎo)性文件很少，具體的只有2013年3月上海市規(guī)土局頒布的《上海市建設(shè)工程三維審批規(guī)劃管理試行意見》指出，上海在全國率先啟動(dòng)建設(shè)工程設(shè)計(jì)方案三維審批規(guī)劃管理試點(diǎn)，并規(guī)定在項(xiàng)目竣工交付驗(yàn)收時(shí)須提交三維竣工模型。

四、解決好BIM技術(shù)的管理效果問題

在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑項(xiàng)目管理過程中，最核心的問題就是確保數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源準(zhǔn)確、全面、及時(shí)，數(shù)據(jù)處理科學(xué)合理，數(shù)據(jù)運(yùn)用貫穿項(xiàng)目全生命周期。為此，一是做好BIM信息模擬庫的數(shù)據(jù)采集工作。由于數(shù)據(jù)量很大，而且需要比對參考很多相關(guān)數(shù)據(jù)，所以采集工作要設(shè)定專人、專用儀器設(shè)備、制定專門采集制度和流程等來確保采集工作的質(zhì)量;二是完善設(shè)備組件庫。由于施工過程中很多建筑物內(nèi)的設(shè)施設(shè)備不是標(biāo)準(zhǔn)件，所以就要根據(jù)實(shí)際需求來及時(shí)制作設(shè)備設(shè)施的元件庫，以備日后項(xiàng)目維護(hù)和改造所用;三是明確BIM數(shù)據(jù)庫運(yùn)行平臺各參與方的責(zé)權(quán)利關(guān)系。正如上文所述，BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目管理中的應(yīng)用需要多個(gè)項(xiàng)目主體明確分工與密切合作，具體包括項(xiàng)目規(guī)劃方、項(xiàng)目施工方、項(xiàng)目監(jiān)理方、項(xiàng)目使用方、項(xiàng)目管理方等單位，這些單位在新的數(shù)據(jù)庫平臺分工協(xié)同模式下，勢必面臨著新的責(zé)權(quán)利分配，這種對原有信息收集和處理鏈條模式的改變勢必會(huì)引發(fā)一些崗位的撤并或者職責(zé)的弱化，從而產(chǎn)生利益沖突。如果這種沖突引發(fā)責(zé)權(quán)利分配機(jī)制的失衡則勢必影響到BIM技術(shù)的應(yīng)用與推廣效果。

五、解決好BIM技術(shù)隊(duì)伍培養(yǎng)和利益分配問題

首先，BIM技術(shù)需要相應(yīng)的高素質(zhì)員工隊(duì)伍。具體包括四個(gè)方面：一是從組織機(jī)構(gòu)看，要想成功運(yùn)行BIM，就必須設(shè)立專門的BIM項(xiàng)目組或部門，由這部分人專門負(fù)責(zé)使用并確保BIM技術(shù)推行到項(xiàng)目需要的各個(gè)層面;二是要培養(yǎng)BIM項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)、相關(guān)人員的軟件操作與分析技能。特別是該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)作前期，BIM服務(wù)商的專業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)支持對于整個(gè)團(tuán)隊(duì)的技能提升至關(guān)重要;三是做好BIM技術(shù)的配套軟件的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練工作。從技術(shù)培訓(xùn)角度來講，在實(shí)施BIM技術(shù)之前，相關(guān)配套的軟硬件學(xué)習(xí)很重要，如輔助設(shè)計(jì)師從設(shè)計(jì)、分析到模擬全套BIM系列工具軟件的Rhino、Catia、Sketch Up、Grasshopper以及64位的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)是每一位使用BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)師需要掌握的軟硬件工具;四是做好BIM技術(shù)管理與支持系統(tǒng)的相關(guān)管理層和服務(wù)支持者的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，如設(shè)計(jì)單位和施工單位的領(lǐng)導(dǎo)層、職能部門的管理人員能夠通過三維模型數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)檢索項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍、進(jìn)度以及成本信息，從而實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目全過程的有效管理與監(jiān)督。

其次，設(shè)計(jì)好BIM項(xiàng)目的投入與分配機(jī)制。一方面由于BIM項(xiàng)目的核心技術(shù)和軟件仍然被美國公司壟斷，這就直接導(dǎo)致項(xiàng)目購買和實(shí)施成本很高，這就需要項(xiàng)目參與各和各級政府有關(guān)部門均要加大投入來共同分擔(dān)技術(shù)引進(jìn)和開發(fā)費(fèi)用;另一方面實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)共享的根本前提是制定合理的成本和利益分配機(jī)制。在計(jì)算和分?jǐn)侭IM技術(shù)平臺運(yùn)行的各項(xiàng)成本費(fèi)用時(shí)應(yīng)借鑒績效評估的相關(guān)工具，通過評估參與各方在BIM系統(tǒng)平臺中受益程度來科學(xué)合理的確定成本和利益分配比例。只有這樣才能充分調(diào)動(dòng)項(xiàng)目各方采納和運(yùn)用BIM技術(shù)的積極性，確保BIM技術(shù)的運(yùn)行效果最大化。

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