BIM技術(shù)當(dāng)前在國(guó)內(nèi)發(fā)展綜述

何長(zhǎng)林 陳松洲 王新廣

摘要：當(dāng)前BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展暗潮涌動(dòng)卻又見(jiàn)效甚微，對(duì)其發(fā)展情況的系統(tǒng)性分析并不多。文章以中國(guó)知網(wǎng)相關(guān)文獻(xiàn)為樣本研究了BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展態(tài)勢(shì)和熱門方向，分析了其發(fā)展受阻因素以及下一步的發(fā)展方向。

Abstract： At present， the development of BIM Technology in China is surging but with little effect. And systematic analysis of its development is insufficient. This paper studies the development trend and hot directions of BIM Technology in China based on the relevant literature of CNKI， and analyzes the factors hindering its development and the prospect of its development.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);文獻(xiàn)計(jì)量;受阻因素;趨勢(shì)展望

Key words： BIM technology;bibliometrics;blocking factors;prospect of development

中圖分類號(hào)：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）23-0222-03

0? 引言

BIM在國(guó)內(nèi)被翻譯為建筑信息模型，它是一種基于數(shù)字化三維建筑模型的建設(shè)工程信息集成和管理的技術(shù)，這種技術(shù)是在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期中，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，以數(shù)字化方式進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的過(guò)程或結(jié)果，它是一個(gè)十分完備的信息模型和共享信息平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目的不同階段被工程各參與方使用，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，可以為建筑企業(yè)提供從設(shè)計(jì)到施工管理的一系列問(wèn)題的解決方案，是繼CAD之后建筑行業(yè)的第二次革命。

最早由Chuck Eastman博士在1975年提出了BIM概念，1986年Robert Aish發(fā)表的一篇論文中首次使用Building Information Modeling一詞。21世紀(jì)前由于局限于計(jì)算機(jī)硬件與軟件水平，BIM僅能作為學(xué)術(shù)研究對(duì)象，在工程實(shí)際應(yīng)用中難以發(fā)揮作用;21世紀(jì)以后，計(jì)算機(jī)軟硬件水平的飛速發(fā)展推動(dòng)了BIM技術(shù)走上了一個(gè)新的臺(tái)階。自2002年以來(lái)，BIM技術(shù)變革風(fēng)潮在全球范圍內(nèi)席卷開來(lái)，特別是在美國(guó)、英國(guó)、新加坡等國(guó)家，BIM技術(shù)發(fā)展較快，各種BIM協(xié)會(huì)紛至出現(xiàn)，隨之也建立了許多實(shí)用的BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，甚至有些政府會(huì)強(qiáng)制某些項(xiàng)目使用BIM技術(shù)。然而在國(guó)內(nèi)，BIM的發(fā)展較國(guó)外相對(duì)滯后。

鑒于此，本研究基于2006年至2020年中國(guó)知網(wǎng)核心數(shù)據(jù)庫(kù)，從相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量、關(guān)鍵詞數(shù)量及分布等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化分析和梳理，針對(duì)BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況進(jìn)行綜述，旨在為我國(guó)BIM技術(shù)發(fā)展提供理論參考和趨勢(shì)展望。

1? 發(fā)展情況和應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 研究方法

本文研究方法主要是文獻(xiàn)計(jì)量法、數(shù)據(jù)可視化分析法等，數(shù)據(jù)來(lái)源于研究我國(guó)“BIM技術(shù)”文獻(xiàn)，研究對(duì)象均限定為中文文獻(xiàn)，為保證文獻(xiàn)質(zhì)量，此次研究樣本均來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫(kù)中公開發(fā)表的期刊和碩博士學(xué)位論文。

常用的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析工具有SATI、citespace、Netdraw、Vosviewer以及知網(wǎng)自身文獻(xiàn)分析工具等。經(jīng)過(guò)比較，知網(wǎng)自身開發(fā)的文獻(xiàn)分析功能能夠?qū)崿F(xiàn)直接在網(wǎng)頁(yè)上對(duì)選定文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量可視化分析，與其他分析工具相比，具有使用方便快捷，功能全面清晰的優(yōu)勢(shì)。因此本文選擇該法進(jìn)行分析。

1.2 BIM技術(shù)文獻(xiàn)基本情況與分析

以“BIM技術(shù)”為主題作為檢索條件，選擇中文文獻(xiàn)，檢索設(shè)置時(shí)間范截至2020年，文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果及其基于年度的分別如圖 1所示。從圖中數(shù)據(jù)可以看出，與BIM技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量逐年上升，特別是在2012年開始，文獻(xiàn)數(shù)量上升趨勢(shì)明顯，在2018年開始趨于穩(wěn)定，由于檢索時(shí)間截至2020年4月28日，2020年文獻(xiàn)數(shù)量較少，根據(jù)文獻(xiàn)數(shù)量趨勢(shì)柱狀圖可以推測(cè)2020年相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量會(huì)保持在4700篇左右。

一般來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵詞常常被作為文獻(xiàn)分析和研究的窗口，因?yàn)殛P(guān)鍵詞是文獻(xiàn)主要內(nèi)容的集中體現(xiàn)，是文章闡述觀點(diǎn)的精華所在。圖 2是與本研究主題相關(guān)的關(guān)鍵詞分布柱狀圖。從圖中可以看出，除了主題“BIM技術(shù)”及“BIM”兩詞出現(xiàn)次數(shù)排名前兩位，應(yīng)用、建筑信息模型、建筑工程、工程造價(jià)、裝配式建筑、施工管理和BIM正向設(shè)計(jì)等詞高頻出現(xiàn)，這體現(xiàn)了關(guān)于BIM技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。其中，工程造價(jià)、裝配式建筑、施工管理、BIM正向設(shè)計(jì)四個(gè)詞比較能夠說(shuō)明近年來(lái)BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)較為熱門的應(yīng)用和研究方面。再結(jié)合其余關(guān)鍵詞及共性關(guān)鍵詞，可以總結(jié)出設(shè)計(jì)、造價(jià)、管理、裝配式建筑四個(gè)詞為熱門研究方向。

圖 3是關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜。該圖譜是對(duì)關(guān)鍵詞可視化分析最直觀的結(jié)果。圖譜中不同顏色表示不同的專業(yè)領(lǐng)域;關(guān)鍵詞球徑大小表示出現(xiàn)次數(shù)的多少，球徑越大表示出現(xiàn)頻次越高;不同關(guān)鍵詞之間的連線表示兩個(gè)關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系，線越粗表示詞間聯(lián)系越密切[1]。從圖中可以看出，建筑信息模型和建筑工程處于圖譜中心位置，并且球徑最大，與其二者相連的關(guān)鍵詞也最多，表明諸多研究方向均是圍繞這兩個(gè)方面展開。而建筑信息模型、信息化、建筑工程、造價(jià)管理和施工管理五個(gè)詞之間的線較粗，表明它們之間的聯(lián)系非常緊密，這也說(shuō)明了BIM技術(shù)的內(nèi)涵是集施工、造價(jià)、過(guò)程管理等于一體的工程信息化集成和管理技術(shù)。其次也可以看出設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)詞之間的關(guān)系也很密切。除此之外，工程造價(jià)、施工管理、裝配式建筑占有較大比重，說(shuō)明這三個(gè)方面在近年來(lái)受到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注和研究。而其余出現(xiàn)頻率相對(duì)低一些的關(guān)鍵詞，表明也有人在進(jìn)行研究，并且它們很有可能是BIM技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。

2? 我國(guó)BIM技術(shù)發(fā)展受阻因素

盡管從文獻(xiàn)分析可以看出，近年來(lái)BIM技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展逐漸加快，但是相較于其他國(guó)家，國(guó)內(nèi)發(fā)展還處于初級(jí)階段。結(jié)合當(dāng)前BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，分析其受阻因素，主要有以下幾點(diǎn)：

2.1 概念上認(rèn)知偏差

不了解BIM的人只將BIM認(rèn)為是一種軟件[2]，其實(shí)軟件只是BIM技術(shù)的一部分，BIM技術(shù)真正的革命意義在于它能將建筑3D模型連同建造成本、進(jìn)度管理等項(xiàng)目全壽命周期的信息集成起來(lái)，讓項(xiàng)目的各參與方能夠科學(xué)決策，精細(xì)管理，減少返工，降低成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在應(yīng)用BIM技術(shù)之后，圖紙錯(cuò)誤可以排除90%，減少返工60%，項(xiàng)目材料損耗比行業(yè)平均降低30%，總成本節(jié)約15%，總工期減少10%，使得項(xiàng)目效益大大提高。而現(xiàn)實(shí)情況卻是當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分工程從業(yè)人員對(duì)BIM技術(shù)的了解和認(rèn)知僅僅局限于軟件層面，這種偏差使得一開始就對(duì)BIM技術(shù)的普及和深度推廣產(chǎn)生了阻礙。

2.2 技術(shù)層面缺陷

BIM技術(shù)建模主要分為三個(gè)部分，分別為建模、算量、整合。建模部分軟件常用Ravit、Tekla、Magicad和Navisworks;算量部分軟件主要有廣聯(lián)達(dá)GCL和GGL;整合部分軟件常有廣聯(lián)達(dá)BIM5D和BIM解決方案?？梢钥闯?，當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主流的BIM技術(shù)相關(guān)軟件和平臺(tái)系統(tǒng)，大多是國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)物，盡管國(guó)內(nèi)軟件也逐漸增多，但其可靠性和實(shí)用性還有待時(shí)間的驗(yàn)證和實(shí)踐的積淀。國(guó)外先進(jìn)軟件內(nèi)部嵌套的流程理所當(dāng)然地會(huì)更加符合國(guó)外的管理流程和思維，因此，在技術(shù)支持上，國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的發(fā)展也存在很大短板。

2.3 技術(shù)水平和管理水平不匹配

無(wú)論哪種信息化技術(shù)或者工具，必須和同一歷史時(shí)期行業(yè)管理水平、環(huán)境和目標(biāo)相匹配，這樣才能凸顯這種技術(shù)的先進(jìn)性，否則可能適得其反，反而增加額外工作量，降低原有管理效率。然而當(dāng)前國(guó)內(nèi)建筑施工行業(yè)中的管理水平其實(shí)與BIM技術(shù)的先進(jìn)性并不相適應(yīng)[3]。主要原因就在于技術(shù)發(fā)展太快，而管理方式卻在一定程度上并沒(méi)有明顯的發(fā)展。傳統(tǒng)的施工管理，即使不借助專業(yè)的信息化手段，也能通過(guò)廣大施工人員的自身經(jīng)驗(yàn)和一定層面的監(jiān)督，從而基本保證絕大部分項(xiàng)目順利完成，這就是當(dāng)前建筑工程行業(yè)的管理方式與BIM技術(shù)所強(qiáng)調(diào)的中心思想最明顯的差異。所以，倘若當(dāng)前的施工技術(shù)在接下來(lái)的幾十年內(nèi)沒(méi)有大的實(shí)質(zhì)性變革，而只是一味地追求信息化管理手段，一定是收效甚微。這也就是當(dāng)前BIM技術(shù)在裝配式建筑方面發(fā)展較為靠前的緣故。裝配式建筑將現(xiàn)有工程行業(yè)的產(chǎn)品趨于標(biāo)準(zhǔn)化，這樣，對(duì)于工廠預(yù)制的裝配式建筑的管理技術(shù)就可以更加信息化。

2.4 本地BIM人才匱乏

BIM技術(shù)若在國(guó)內(nèi)大量推廣，行業(yè)內(nèi)的工作量必然大幅度向設(shè)計(jì)單位傾斜，并且與設(shè)計(jì)對(duì)接的BIM人才也需求大增。盡管當(dāng)前國(guó)內(nèi)有很多單位正在組建自己的BIM團(tuán)隊(duì)，但是效果不甚理想。工程經(jīng)驗(yàn)豐富的，總是受限于傳統(tǒng)圖紙的固有模式和操作習(xí)慣，對(duì)于BIM技術(shù)的掌握速度較慢;能夠熟練掌握BIM技術(shù)的新興技術(shù)人才，又常常工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足。這其中的矛盾使得國(guó)內(nèi)的BIM技術(shù)人才少之又少，使得BIM技術(shù)的推廣，沒(méi)有人才可用。

2.5 法律法規(guī)不完善

雖然目前我國(guó)已經(jīng)在普及BIM技術(shù)的道路上有了起步，但是與傳統(tǒng)的施工方法和手段相比，與之相關(guān)的法律法規(guī)還尚未完善。而已出臺(tái)的國(guó)標(biāo)其可操作性和指導(dǎo)性也還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)多數(shù)工程企業(yè)數(shù)據(jù)采集仍然依靠手動(dòng)輸入、人工查詢，這種方法周期長(zhǎng)、精度低，并且與后期數(shù)據(jù)交互使用、模型對(duì)接等都大為不利。另外，各個(gè)企業(yè)的數(shù)據(jù)形式等也存在差異，而沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。即使是部分項(xiàng)目嘗試應(yīng)用BIM技術(shù)，施工完成之后建設(shè)單位和建設(shè)監(jiān)管部門也因?yàn)槿狈IM驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)專業(yè)人才而無(wú)法實(shí)施有效管理。

3? BIM技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望

從前一節(jié)當(dāng)前BIM在國(guó)內(nèi)發(fā)展受阻因素看來(lái)，盡管我國(guó)在BIM技術(shù)發(fā)展道路上還有很長(zhǎng)的路要走，但是其發(fā)展路徑還是有跡可循的。

3.1 人才培養(yǎng)重視

人才培養(yǎng)是影響一項(xiàng)新技術(shù)推廣應(yīng)用的重要因素。要想在國(guó)內(nèi)將BIM技術(shù)的普及推廣落地落實(shí)，人才培養(yǎng)是首要解決的問(wèn)題。主要就應(yīng)從學(xué)校和企業(yè)兩方面著手。各類大學(xué)，特別是開設(shè)與建筑工程相關(guān)專業(yè)的高校，要在專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課的基礎(chǔ)上開設(shè)BIM技能實(shí)訓(xùn)課程，并且要配備相應(yīng)的專業(yè)軟硬件、師資力量、培訓(xùn)方案等，以學(xué)生時(shí)代的教育為出發(fā)點(diǎn)，將BIM技術(shù)從理論層面、高校教育方面夯實(shí)人才培養(yǎng)基礎(chǔ)。另外，企業(yè)也是人才培養(yǎng)的搖籃，要特別重視在職教育，在工程實(shí)際應(yīng)用中培養(yǎng)BIM技術(shù)人才的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且要校企結(jié)合，將高校的教育資源和企業(yè)的實(shí)踐平臺(tái)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而大大提升人才培養(yǎng)效率，縮短培養(yǎng)周期。

3.2 國(guó)家政策扶持

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年至2017年期間，國(guó)家及地方政府和協(xié)會(huì)共計(jì)發(fā)布與BIM技術(shù)相關(guān)的政策58項(xiàng)，增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，其中70%為通知、意見(jiàn)形式，其余的30%則和標(biāo)準(zhǔn)、指南、發(fā)展綱要等形式。近幾年來(lái)，國(guó)家相關(guān)政策也持續(xù)落地。今年4月住建部引發(fā)通知明確指出，“推廣施工圖數(shù)字化審查，試點(diǎn)推進(jìn)BIM審圖模式，提高信息化監(jiān)管能力和審查效率”、“推動(dòng)BIM技術(shù)在工程建設(shè)全過(guò)程的集成應(yīng)用”[4]。此外，各省市住建部的BIM政策也層出不窮。相信在國(guó)家政策的積極扶持下，BIM技術(shù)在國(guó)的發(fā)展會(huì)愈加迅速。

3.3 技術(shù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化

任何信息化技術(shù)的發(fā)展和普及必然有一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。對(duì)于BIM技術(shù)而言，從軟硬件引進(jìn)，到結(jié)合自身特點(diǎn)予以嵌套，再到后期自主研發(fā)，使之符合我國(guó)的施工流程，形成與之相匹配的管理模式，再經(jīng)過(guò)足夠數(shù)量的工程應(yīng)用實(shí)例，這樣才能在國(guó)內(nèi)形成自己的一套標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)規(guī)范。

4? 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)建筑工程行業(yè)已是一場(chǎng)勢(shì)不可擋的技術(shù)革命，在這個(gè)過(guò)程中，肯定會(huì)有很大阻力。本文主要采用中國(guó)知網(wǎng)與BIM技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)分析方法，研究了BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了其發(fā)展受阻的幾個(gè)因素，并且提出了未來(lái)發(fā)展的三個(gè)重要方面。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)方面的資金投入不斷加大，相關(guān)各項(xiàng)政策也相繼出臺(tái)，相信在不久的將來(lái)，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展和推廣會(huì)有一片嶄新的天地。

參考文獻(xiàn)：

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