工程項(xiàng)目施工階段的BIM 風(fēng)險(xiǎn)分析和應(yīng)對

季凡杰 沈松霖 常 晨

（1、河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口075000 2、西京學(xué)院 陜西省混凝土結(jié)構(gòu)安全與耐久性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710123）

1 概述

建筑信息模型（Building information modeling,BIM）是指基于三維數(shù)字技術(shù)和信息共享理念的、工程建設(shè)項(xiàng)目物理和功能信息的數(shù)字化表達(dá)，它可以為工程建設(shè)項(xiàng)目提供從概念設(shè)計(jì)到最后拆除全壽命周期決策支持[1]。經(jīng)過理論研究和實(shí)踐應(yīng)用，BIM已經(jīng)并將繼續(xù)引領(lǐng)建設(shè)領(lǐng)域的信息變革。林佳瑞通過分析2013 年12 月-2017年12 月期間各級部門頒發(fā)的BIM有關(guān)政策，BIM已從最初的示范應(yīng)用與推廣引導(dǎo)階段發(fā)展到全面推進(jìn)及多政策融合發(fā)展階段[2]。目前現(xiàn)代化的建設(shè)項(xiàng)目往往更加精細(xì)化、數(shù)字化、復(fù)雜化，在施工管理領(lǐng)域BIM技術(shù)為進(jìn)度控制和成本控制提供了高效的平臺。同時(shí)BIM的核心是協(xié)同，從根本上很好解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理中業(yè)務(wù)之間的“孤島”問題。因此BIM技術(shù)也成為當(dāng)前工程信息化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。張溯淵通過文獻(xiàn)閱讀歸納整理了施工階段的5 個(gè)應(yīng)用障礙[3]。潘婷對國內(nèi)外BIM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研討為我國BIM標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建作出建議[4]。邱奎寧等對BIM應(yīng)用情況和存在情況進(jìn)行研討[5]。但是目前對BIM風(fēng)險(xiǎn)的分析研究較少，本文主要以承包單位的角度分析BIM技術(shù)在是施工階段的應(yīng)用帶來的風(fēng)險(xiǎn)，并探討相應(yīng)對策。

2 BIM應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析思路

2.1 選擇BIM前的風(fēng)險(xiǎn)考慮。工程建設(shè)行業(yè)日趨精細(xì)化、數(shù)字化、信息化的市場需求，客觀上給施工企業(yè)帶來壓力。BIM雖然屬于技術(shù)革命的范疇，但不會很快對建筑企業(yè)的地位產(chǎn)生重大影響。然而，如果等到BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成熟再進(jìn)入市場之前，那么一個(gè)新技術(shù)的戰(zhàn)略優(yōu)勢就必然喪失。因此，BIM技術(shù)需要在企業(yè)的能力范圍內(nèi)進(jìn)行測試和廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)的引入必定改變傳統(tǒng)的工作模式，工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)不確定性較大，且一切風(fēng)險(xiǎn)具有突發(fā)性，一旦疏忽，往往措手不及，難以應(yīng)付。因此，引入BIM技術(shù)不僅僅考慮帶來的好處，同時(shí)，要考慮可能引起的損失。

2.2 選擇BIM后的風(fēng)險(xiǎn)考慮。企業(yè)類型決定了其在參與過程中的作用及其影響，因此，當(dāng)項(xiàng)目的不同單位(如設(shè)計(jì)、業(yè)主、承包、運(yùn)營等)應(yīng)用BIM時(shí)，所涉及的風(fēng)險(xiǎn)是不同的。本文主要探討施工階段，以承包單位為出發(fā)點(diǎn)的BIM應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)問題。借鑒西方學(xué)者Strauss 和Corbin 提出的分析模型，“起因- 現(xiàn)象- 情境- 影響因素- 行為或互動(dòng)策略- 結(jié)果”，本文研究了基于不同作用機(jī)理在承包單位BIM全過程應(yīng)用，并進(jìn)一步分析在企業(yè)或項(xiàng)目中使用BIM的風(fēng)險(xiǎn)。如圖1 所示，BIM新技術(shù)問世、行業(yè)信息化發(fā)展的需求和動(dòng)力以及“十二五”以來政策導(dǎo)向，再加上國外大力推動(dòng)BIM在項(xiàng)目中的應(yīng)用和推廣等“起因”，促使我國開始大力對BIM投資，推動(dòng)采用BIM的新技術(shù)“現(xiàn)象”。在施工承包單位下BIM能力的“情境”下,受到我國BIM技術(shù)層面和標(biāo)準(zhǔn)層面等“影響因素”通過BIM施工應(yīng)用全過程管理的“行為或互動(dòng)策略”，最終帶來成本、質(zhì)量、工期等方面收益的“結(jié)果”。

3 工程建設(shè)項(xiàng)目BIM應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)識別

如圖1 BIM技術(shù)應(yīng)用分析模型，本研究將工程建設(shè)項(xiàng)目BIM應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)劃分為技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、承包單位BIM能力風(fēng)險(xiǎn)、BIM過程管理風(fēng)險(xiǎn)、收益風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。BIM新技術(shù)采納意向的影響因素主要有感知易用性和感知有用性兩個(gè)方面，從技術(shù)有用的角度來看，BIM的價(jià)值與傳統(tǒng)CAD相比被夸大了，夸大的值會導(dǎo)致CAD 用戶的心理落差；另一方面，在傳統(tǒng)的模式中，施工人員只需閱讀圖紙并根據(jù)圖紙施工即可。在BIM模式中，只有在項(xiàng)目各參與者在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行有效合作的情況下，才能實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息化改進(jìn)。然而，目前的大多數(shù)項(xiàng)目都無法做到這一點(diǎn)，BIM模式的只是更美學(xué)、立體。因此，對BIM感知有用性的認(rèn)可并不高。其次，BIM技術(shù)感知易用性較低，難度較高。涉及到準(zhǔn)確性、安全性和數(shù)據(jù)交換等風(fēng)險(xiǎn)。由于各個(gè)階段業(yè)務(wù)觀點(diǎn)不同、數(shù)據(jù)分類和類型不同容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營之間缺乏共性支撐，無法共用模型。在施工階段，所有專業(yè)人員都需要在模型中添加信息，這使得模型信息很容易被誤解和附加的信息錯(cuò)誤。此外，對于在不同軟件之間提供無損傷接口方面仍然存在技術(shù)困難。數(shù)據(jù)的可導(dǎo)化、輕量化、準(zhǔn)確化存在風(fēng)險(xiǎn)，例如分包商和承包商使用不同的軟件時(shí)，無法確保協(xié)同文件準(zhǔn)確無丟失。市場上還有各種BIM軟件，主要是平臺基礎(chǔ)軟件，在專業(yè)化方面針對性不強(qiáng)。

3.2 承包單位BIM能力風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)現(xiàn)BIM管理，承包單位基礎(chǔ)的BIM能力包括幾個(gè)方面：BIM施工模擬能力、BIM管線綜合能力、BIM物料精細(xì)化管理能力、利用BIM和其他技術(shù)結(jié)合的能力。承包單位需要對市面上的各BIM平臺熟悉，才能制作符合業(yè)主要求的施工模擬。同時(shí)可以制作精細(xì)部位或難以在圖紙表述部位制作動(dòng)畫方便施工。目前，工程項(xiàng)目越來越復(fù)雜，管線綜合有較高難度，因此，承包單位應(yīng)具備強(qiáng)大的管線綜合能力。同時(shí)精細(xì)化、數(shù)字化的物料管理可以幫助施工任務(wù)的成本管理和進(jìn)度管理。結(jié)合其它技術(shù)可以更好的進(jìn)行施工智能化識別、定位、監(jiān)控等管理。

3.3 過程管理風(fēng)險(xiǎn)。BIM應(yīng)用過程管理風(fēng)險(xiǎn)主要包括：對BIM的認(rèn)知定位風(fēng)險(xiǎn)和管理方式轉(zhuǎn)變風(fēng)險(xiǎn)。3.3.1 對BIM的認(rèn)知定位風(fēng)險(xiǎn)?；贐IM的認(rèn)知差距和承包單位定位不準(zhǔn)，理論價(jià)值被錯(cuò)誤地解讀為可實(shí)現(xiàn)的，而實(shí)際情況僅僅是未來發(fā)展的可能方向，但目前的技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)是不足夠的，很難評估BIM的使用的困難，導(dǎo)致交付項(xiàng)目不合格。企業(yè)需要和實(shí)際技術(shù)水平相結(jié)合，再深度開展全人員、全方位、全過程的應(yīng)用，否則極有可能起不到應(yīng)有的改善作用，甚至造成不利影響。3.3.2 管理方式轉(zhuǎn)變風(fēng)險(xiǎn)。由于BIM的應(yīng)用，項(xiàng)目工作方法和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的進(jìn)程受到勢必受到根本性變化，而由此產(chǎn)生的問題，如缺乏明確的分工，參與方之間缺乏協(xié)調(diào),缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參考，這些都是我國BIM推廣的障礙。此外，雖然項(xiàng)目中各方提供資源和信息數(shù)據(jù)模型來消除信息壁壘，但也因此擔(dān)心各自自身的權(quán)利和利益的損失, 使得BIM全方位應(yīng)用的潛力和價(jià)值無法發(fā)揮，出現(xiàn)工程延誤和人員凝聚力不足。最終BIM模型成為空中閣樓，即使構(gòu)建，但被架空，未發(fā)揮其關(guān)鍵作用。

3.4 收益風(fēng)險(xiǎn)。BIM的應(yīng)用短期內(nèi)投資額大，在人員培訓(xùn)和人員選聘方面成為一項(xiàng)重大支出，且軟硬件成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于與CAD。以及BIM投資可能需要比較長的回收期，BIM的效益很難量化和準(zhǔn)確感知。容易導(dǎo)致公司管理層失去對BIM的信心。此外，BIM不僅僅提供的是一個(gè)模型，它也提供了一個(gè)平臺，方便管理層對日常資金、材料、進(jìn)度等的監(jiān)管，這可能會影響部分人的灰色收益，抵制BIM的使用，降低BIM實(shí)際的使用收益和效果。

4 工程建設(shè)項(xiàng)目BIM應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對

要控制BIM在工程和建筑項(xiàng)目中應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)，首先必須正確認(rèn)識BIM，明白應(yīng)用BIM的動(dòng)機(jī)、模式、軟件平臺和標(biāo)準(zhǔn)。在開始具體的應(yīng)用之前，要正確認(rèn)識BIM的關(guān)鍵要素，然后認(rèn)識到每個(gè)要素在BIM應(yīng)用過程中的作用?！耙越鉀Q問題方式”作為BIM應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，科學(xué)性、計(jì)劃性、階段性地開展BIM項(xiàng)目實(shí)踐探索與信息化改革。本文提出的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對框架如表1 所示。

表1 工程建設(shè)項(xiàng)目BIM 應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對框架

4.1 提升BIM應(yīng)用性價(jià)比。加強(qiáng)合作交流，鼓勵(lì)并提供考察學(xué)習(xí)、培訓(xùn)交流的機(jī)會，并有計(jì)劃地發(fā)展自身團(tuán)隊(duì)的BIM能力。在項(xiàng)目開始之初,需要花費(fèi)一定的時(shí)間制定BIM項(xiàng)目管理計(jì)劃、項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃、明確BIM實(shí)施應(yīng)用點(diǎn)，并通過BIM的實(shí)施情況,確立建模階段的內(nèi)容,做到有的放矢。當(dāng)項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，可找專業(yè)BIM咨詢單位，以整體最優(yōu)作為追求，提升項(xiàng)目BIM應(yīng)用性價(jià)比，合理分析項(xiàng)目情況，理性對待BIM，而不是為了迎合BIM而作施工。

4.2 提升技術(shù)采納意向。設(shè)立制度和規(guī)程來引導(dǎo)、激勵(lì)全員參與，使得每一個(gè)層面的員工都能認(rèn)可，企業(yè)想方設(shè)法提升員工的采納意向，這有利于提升BIM的技術(shù)感知有用性和易用性。初期業(yè)務(wù)一開始的試點(diǎn)項(xiàng)目階段，可以在合同中明確的規(guī)定框架，具體模型信息錄入、更新、修改的權(quán)責(zé)劃分，相應(yīng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性責(zé)任,并明確數(shù)據(jù)所有權(quán)和使用權(quán)的范圍。在正式啟動(dòng)大規(guī)模試點(diǎn)項(xiàng)目后，企業(yè)可以為BIM平臺軟件的特定開發(fā)創(chuàng)建一個(gè)BIM研發(fā)中心，用于不同工程專業(yè)所需的不同實(shí)際應(yīng)用。

4.3 轉(zhuǎn)變管理模式。項(xiàng)目各方可以通過項(xiàng)目合同進(jìn)行捆綁合作，從整體上看，更緊密地協(xié)同配合完成任務(wù)。確保了所有項(xiàng)目成員都有相同的目標(biāo)，并共同承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)BIM核心價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，基于最優(yōu)化的項(xiàng)目多方協(xié)作和最大化整體收益。為了確保和指導(dǎo)BIM 項(xiàng)目更好的有效實(shí)施，企業(yè)應(yīng)基于國家標(biāo)準(zhǔn)框架、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，編制BIM 應(yīng)用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 BIM投資對策。關(guān)于BIM 應(yīng)用的投入，應(yīng)支付合理的BIM模型建模和管理費(fèi)用，以激勵(lì)項(xiàng)目各方應(yīng)用新技術(shù)。鑒于BIM的第一個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目已經(jīng)支付了軟件和培訓(xùn)費(fèi)用，這可以減輕前期成本的壓力，增加經(jīng)濟(jì)效益；產(chǎn)出量化方面，承包單位應(yīng)與高校及咨詢單位聯(lián)合開展BIM的價(jià)值評估研究，以解決BIM的價(jià)值量化及利益分配問題。把價(jià)值的分配與激勵(lì)BIM的實(shí)施掛鉤起來，通過績效評價(jià)，給與不同程度的獎(jiǎng)懲，調(diào)動(dòng)各方的積極性。此外，也可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)投資，轉(zhuǎn)移、降低風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

本文運(yùn)用“起因- 現(xiàn)象- 情境- 影響因素- 行為或互動(dòng)策略-結(jié)果”的分析模式，闡述了BIM在工程建設(shè)項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)考慮，從技術(shù)、承包方BIM能力、管理、經(jīng)濟(jì)這四個(gè)方面分析了企業(yè)或項(xiàng)目的BIM應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對策略。未來BIM技術(shù)不斷發(fā)展并趨于完善，可進(jìn)一步分析風(fēng)險(xiǎn)影響機(jī)理和各方應(yīng)對措施，也可采用不同方法測算個(gè)項(xiàng)目各作用機(jī)理之間的關(guān)系，確定項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)大小。