中国建筑业BIM技术推广政策与
实际应用情况调查分析研究
文/姜 琳,赵梦伊,潘 辉,周克祥
摘要
在发展中国家处于高速城市化、工业化的背景下,BIM作为工程建设行业的革新技术,正被越来越多的国家所重视。为明晰目前BIM技术在中国建筑领域的应用情况并进一步对其推广,通过对政策标准、研究体系以及相关文献的梳理,发现BIM技术在项目管理方面优势显著,但面临着绩效管理混乱、横向协作被切割、纵向支持不足、垂向结合较差、培训力度不够等问题,如何更加高效地应用BIM技术并发挥其核心优势成为了亟需解决的现实问题。鉴于此,首先邀请建筑领域相关工作人员填写BIM技术应用现状方面的调查问卷,其次从调查结果中总结出当前国内BIM落地困境,最后从平台搭建、管理人员素养、政策及标准制定、协同发展等方面出发,为后续的推广应用及政府决策提供建议。
引言
随着计算机信息技术的飞速发展,BIM技术已成为促进建筑业转型升级的有效手段。虽然基础设施建设的浪潮为一些大型项目提供了使用包括BIM在内的先进工程技术的机会,但因不同国家地区的BIM应用状况和绩效管理存在较大差异[1],导致其应用效果及发展轨迹也不尽相同,遇到的问题和取得的成绩也参差不齐[2]。从“十一五”规划(2006—2010年)期间引入的一系列社会经济发展举措开始,我国各级政府相继颁布了大量旨在促进BIM技术推广应用的政策,如住建部分别在2011年、2014年及2015年颁布了《2011—2015年建筑业信息化发展规划纲要》[3]及《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》[4],但即使在政府干预的情况下,BIM技术的发展在我国建筑业中仍未取得令人满意的效果。鉴于建筑业在我国国民经济发展中独特的地位和转型升级的迫切需求,政府主导的推广政策是BIM发展的绝佳契机。
通过对过往研究的整理归纳,发现BIM技术的研究已涵盖了包括道桥、岩土、土建、市政、抗震、暖通等专业在内的土木工程大类下的所有二级学科,为整个建筑行业搭建了多层次、全方位的信息技术理论体系。在BIM技术推广方面,Smith[1]对北美、中国、英国、新加坡等地区的BIM推广应用策略进行调查分析,结果表明,在全球建筑业中BIM技术的应用正呈现逐步增长的趋势,BIM应用推广的关键驱动因素是政府部门的支持与协调;Edirisinghe等[2]讨论了美国、英国、新加坡、芬兰和挪威等国BIM应用推广的主要政策,并将美国、英国总承包商及建设单位采用BIM的条款和细则进行分析对比,研究表明,国家体制在一定程度上将会影响BIM的应用与推广;Naqvi等[5]则从定量分析入手,确定出基础设施项目上采用BIM技术面临的主要障碍,并通过对施工从业者的问卷调查来获取数据进行因素排序,研究表明,建设单位没有充分认识到BIM的潜在效益,因此普遍缺乏应用需求,管理人员操作熟练度低及功能低效是阻碍BIM推广应用的主要因素;王鹏飞等[6]通过建立技术-组织-环境(TOE)模型从外部问题、内部障碍两个维度对BIM技术推广扩散过程中遇到的障碍进行归纳分析;张连营等[7]利用主成分分析法对我国BIM应用障碍进行研究论证,得出我国建筑业BIM技术推广面临的主要挑战是技术因素及行业因素;郑忆菁等[8]基于施工方的视角探析BIM技术推广的主要困境,研究表明,施工方在项目全生命周期中面临技术、管理、规则、经济、环境等五方面障碍,并提出施工企业在技术升级时应该兼顾团队协作。综上,部分研究集中在宏观层面,对不同国家政府部门在项目全生命周期各个阶段的作用以及政策内容进行了分析和比较[9];微观层面上,一些研究分析了采用BIM技术所面临困境的影响因素,例如BIM标准、政策以及管理领域[10-11],尽管有人曾提出通过建立BIM统一工作流程以提高参建单位感知度的建议[12-13],但将项目管理绩效与政府政策联系起来的却寥寥无几。基于此,立足于项目本身,首先调查工程建设项目BIM技术应用现状,其次对收集数据进行分析归纳,最后在借鉴其他国家成功经验的基础上,从平台搭建、人员能力、标准及政策制定、与装配式建筑协同发展5个方面提出了相关建议,为各级政府完善政策标准体系提供新的理论框架和实践参考。
问题诉求
1.1 政策、标准概述
据不完全统计,2020年3月为止我国各级政府(除港澳台外)已发布BIM相关政策共383项,其中国家层面63项,地方政府320项。上海发布BIM系列的政策最多,共计23项;其次重庆和天津发布BIM相关政策均为19项,西藏、贵州、宁夏三地政府分别发布4项政策,为全国最少。从政策数量统计图(图1)可知,西部地区除重庆、陕西、广西3个省、自治区和直辖市外,BIM推广政策数量均小于8;华南、华东、华中地区BIM政策体系相对完善,由此,可以看出我国东部地区的BIM技术应用更为广泛。上海、天津、重庆、广东、江苏五省市政府共计发布政策95项,占地方性政策总数的30%;而西部的西藏、新疆、青海、宁夏、甘肃五省、自治区相关政府部门共发布25项BIM系列政策,仅占地方性政策总数的7.8%。由此可见,我国各级地方政府在BIM技术推进策略方面,经济发达省份推广力度要大于经济欠发达省份。从政策内容文本来看,发布部门以各地住房和城乡建设厅及人民政府办公厅为主,涉及到的应用领域包括:交通运输安全、市政设计行业、勘察设计、水运工程、钢结构桥梁、轨道交通、节能减排等;而战略措施大多都是鼓励企业运用建筑信息模型技术、积极推广BIM技术等宏观上的调控手段,针对BIM技术具体的推广计划、实施路线、战略目标寥寥无几。
图1 我国各省市BIM相关政策统计图
(数据来源:各级政府门户网站)
国家层面第一个BIM系列标准是2016年12月发布的《建筑信息模型应用统一标准》[14],截至目前,国家层面共计发布了7项BIM标准,而《建筑工程信息模型存储标准》还在征求意见稿阶段,发布时间则集中在2016年以后;地方政府方面批准发布BIM标准共42项涉及到18个省、直辖市、自治区,其中,重庆6项,湖南5项,河南及天津均为4项。从标准属性来看,江苏省市场监督管理局发布了国内首个公路行业BIM省地方标准;湖南省住房和城乡建设厅发布了我国第一个能够贯穿项目全生命周期的BIM交付标准;另外,重庆市城乡建设委员会在2018年1月17日一天内批准发布6项信息模型设计与交付标准,包括建筑工程、市政工程、工程勘察等专业。
通过数据可以看出,重庆、天津两直辖市在BIM应用标准及推广政策方面领跑全国,是我国BIM应用相对成熟的地区,西藏、贵州、宁夏则是BIM推广进程中的“攻坚区”。
1.2 问卷设计
基于上述的政策体系概述,并在国内外大量文献梳理分析的基础上,本文采用问卷调查的方式对我国BIM技术应用现状及推广政策加以分析。问卷调查设6类共18个问题(表1),具体如下:
表1 问卷调查内容识别清单
(1)应用现状。近年来,随着可持续发展诉求的增长,各地政府均对BIM技术做了不同程度的推广计划。在此背景下BIM技术在国内的应用呈现稳步增长的态势,但由于各项目所处区域位置及经济发展状况存在巨大差异导致应用程度及深度大相径庭,故本文研究设计了包括当前BIM应用主体和客体的相关性、所有权的归属(Q1、Q2)、应用程度(Q3)在内的衡量指标。
(2)绩效管理。应用BIM进行综合管理是为达到节省资源、实现共赢的目标,BIM的合理应用可以降低建设项目的成本并提高管理效率,项目初始建立BIM平台将花费大量成本,建成后的管理运营则需大量时间学习。因此,BIM的应用并不会一直都具有较低的生命周期成本(Q4)[15]或较高的效率(Q5)[16]。
(3)人员能力。BIM作为一种创新型设计管理工具尚未在中国完全普及,管理人员的软件操作水平参差不齐(Q6)[17],因此技术人员的培训对整个阶段的BIM应用效率(Q7)有着巨大影响[18],此外,信息获取、集成(Q8)面临巨大考验[19],这对管理人员的能力提出了更高要求,同时上述因素都将对管理人员的职业理念产生影响,这将通过员工满意度(Q9)来体现[20]。
(4)横向协作。设计阶段BIM应用的深度将会对项目全生命周期各阶段的管理产生重要影响,三维模型在最终设计图中占比越高,越有利于BIM平台的搭建及应用(Q10)[21],其次,各BIM平台标准是否一致,将严重影响到建设项目不同参与者(Q11、Q12、Q13、Q14)与不同系统之间的协调性。
(5)纵向支持。BIM的最终落地依赖于企业内部意愿(Q15)[22]和外部支持。我国的外部支持主要是中央和地方政府的发展战略及相关政策(Q16、Q17)[18]。
(6)垂向结合。装配式建筑和BIM技术两者相辅相成、互为促进[23],装配式建筑与BIM技术有天然的适配性,项目的建造方式(Q18)影响着参建单位主动采用BIM的意愿,BIM族库的标准化、模数化又反作用于装配式建筑设计阶段的整体性。
结果分析
调查问卷累计发放158份,收回有效问卷117份。调查对象中各学历在总人数中的占比分别为:本科53.8%、硕士42.8%、博士1.7%、大专1.7%。年龄集中在25~45岁区间内,职称方面多为助理工程师与高级工程师。调查对象为应用过BIM的建筑领域相关工作人员,针对BIM应用的效果进行统计,涉及的项目共117个,位于全国22个省市(115个)以及中国企业承建的2个海外项目(分别位于英国和澳大利亚),项目类型涉及民用建筑、公共建筑、工业厂房建筑、桥梁工程、地下工程、道路工程、水利工程等多种项目类型,117个项目均为近5年内完工。对于调查问卷中选取李克特量表五分法进行评价的14个指标(例如绩效管理、人员能力等),按照BIM使用率、管理效率由低到高、成本下降程度等确定得分情况,最低为1分,最高为5分。后运用SPSS软件进行可靠性分析和探索性因子分析来检验信度和效度,以验证调查结果的稳定性、可靠性和有效性。再进一步以表1中的内容分类为维度单位,对其包含的指标进行描述性统计,从中发现BIM应用各类内容的短板与长处,保证问卷分析的全面性和整体性。以下为信度、效度检验及统计测算结果,基于结果对每一类别逐一分析。
由结果看,可靠性分析信度检验中Cronbach 的 Alpha总体样本信度系数值为0.806,大于0.7;探索性因子分析效度检验中的KMO数值为0.775,大于0.6,且通过1%的显著性检验。信度、效度检验结果均通过规定值,表明本文收集的调查问卷有充分的有效性、稳定性和可靠性。
根据描述性统计分析现状可以看出,BIM技术应用现状在平均得分上的数值仅为2.67分,表明在工程建设项目上只是有时使用BIM,应用范围并不广泛。与BIM相关的绩效管理得分为3.63分,其对应的量化等级反映为总成本稍微下降,工作效率稍微上升。人员能力方面总体得分为3.09分,表明大多数人对BIM系列软件仅仅可以掌握一般操作,还未能达到熟练或精通的水平,另外BIM软件学习难易度、数据采集和集成难度、满意度这三个指标多数人认为在一般水平。横向协作方面总体得分为3.04分,其中在项目设计阶段,绝大部分项目的BIM三维模型设计占比约为一半;在设计-施工、施工-运营阶段BIM平台的应用均可以达到基本的统一协调;各参建单位关于BIM软件平台工作的协调难度以及各单位BIM系统的兼容性和统一性总体上均表现为一般。纵向支持方面总体得分为4分,其包含的两个指标上级领导以及政府对于应用BIM技术的态度总体表现为支持。
2.1 应用现状
建设项目的BIM平台可由业主、设计方、施工方开发。通过调查发现仅有41%的项目BIM平台是由设计方搭建的(图2),可见很多项目并没有从一开始就应用BIM进行规划设计,还有一些项目则是逆向建模,即在设计好的二维图纸基础上扫描已有数据建立三维BIM模型以便进行后续的管理工作,造成该局面的主要原因是相关BIM软件、标准不成熟以及设计院为完成任务而被迫进行信息传递工作所致。逆向建模违背了信息组织的目的性与现代化原则,对人力、物力、财力都是极大的浪费,以至于BIM技术在项目上的应用缺乏整体性、系统性。
图2 BIM平台搭建管理主体雷达图(Q1)
项目建成后,有23.9%的项目没有将BIM平台移交给业主或者运营方(图3),究其原因:1)能力不足,待交接方管理人员BIM软件熟练度普遍偏低,在后续各阶段管理过程中不能对平台进行有效使用;2)无交接意义,项目BIM平台只用于管线碰撞、设计优化等部分管理工作,平台本身不具有全面性、整体性。这表明,若BIM平台的应用没有贯穿于项目整个生命周期而只是针对某一两个阶段,那么其高效、智能、便捷的优势和整合、共享信息的作用将很难发挥出来。
图3 项目建成后是否交付业主或运营方(Q2)
在BIM使用频率方面,有11.1%的项目建立了BIM平台但几乎未曾使用过,28.2%的项目只是偶尔使用(图4)。究其原因:1)BIM平台设计的局限性,该平台的建立只是为了某一方面的管理,并不适用于所有范围,因此其他大部分的工作都不能在指定的BIM平台上进行;2)各参建单位的“筒仓式组织架构”工作方式,部分BIM平台只在设计阶段由项目设计人员运营,项目进入施工阶段后,该平台被承包商和业主摒弃;3)管理人员的态度,部分管理人员对BIM的认知存在偏见且习惯于传统的工作方式,导致使用率偏低。
图4 BIM平台使用频率(Q3)
2.2 绩效管理
在应用BIM平台进行成本管理阶段,60.7%的项目成本呈现减少的态势,成本增加的项目占6.8%,32.5%的项目成本没有显著变化(图5)。项目立项规划阶段,平台搭建需要大量的额外成本,若BIM的应用只针对项目的一个阶段或管理的一个方面,而未充分运用于整个施工管理过程,那么就不会对成本管理产生太积极的影响。因此,只有全生命周期应用BIM技术才能实现最终的成本节约。在工作效率(完成相同工作所需的不同时间)方面,与未应用BIM技术平台的项目相比,59.9%的项目工作效率有所提高(图5),BIM对于提高施工管理效率起到了重要作用[42]。但在被调查项目中仍有16.2%的项目工作效率下降(图5),这说明,虽然BIM是公认的项目管理方面的先进技术手段,但如果应用不当依然会对项目绩效造成负面影响。
图5 BIM对项目总成本及工作效率的影响(Q4、Q5)
2.3 人员能力
BIM平台的管理效果与管理人员的操作水平密切相关。16.2%的受访者表示基本没使用过BIM软件,34.2%的受访者只会一些简单的操作,49.6%的受访者表示能熟练掌握各种操作(图6)。本次调查的受访者98.3%是本科及以上学历,作为BIM平台的主要使用者,软件操作水平却大相径庭,因此项目管理人员应该将BIM技术作为一种提升自身管理能力的工具加以重视,开设相关专业的高校则要搭建BIM课程平台,逐步建立BIM教学目标并搭建课程体系[43]。员工满意度方面,尽管许多人无法熟练应用BIM软件,但仅有1.7%的受访者感到不满意(图7)。主要原因可以概括为两方面:首先,生命周期内这些项目进展顺利,几乎没遇到管理、技术难题;其次,参与这些项目的管理人员没有被强制要求应用BIM技术,侧面证明了BIM并非是成功实现项目管理的唯一工具。
图6 受访者对BIM软件的操作水平(Q6)
图7 受访者对BIM平台满意度(Q9)
绝大部分人不熟悉BIM平台的主要原因是BIM系列软件大部分较为复杂且学习周期长。数据表明只有21.4%的受访者认为学习BIM轻松,而78.6%的受访者认为BIM软件学习难度适中及偏难(图8);在实际应用阶段只有25.6%的被访者表示应用BIM平台进行管理比较容易收集各种数据(图8)。据不完全统计,BIM包含70余款软件,当一种新技术、新方法出现时,若其原理晦涩难懂、机制繁琐复杂,那么自然反应就是拒绝这种新方法,这是许多受访者拒绝接受BIM技术的原因。
图8 BIM平台学习难易度及数据采集难易度(Q7、Q8)
2.4 横向协作
设计阶段,仍有14.5%的项目全部采用传统二维设计(图9),35.9%的项目有少部分三维模型设计,18.8%的项目有一半采用三维模型进行设计,三维模型占总设计内容一半及一半以下的项目为69.2%。最终的设计成果对项目后期施工阶段乃至物业管理有着极其重要的影响,传统二维设计体现出的弊病如变更繁琐、信息分散致使工期延误、成本增加、资源浪费的局面将被BIM技术大幅改善。
图9 传统二维设计与三维 BIM 模型设计在设计阶段的比重(Q10)
调查显示,在工程项目全生命周期内应用BIM平台时,设计-施工阶段脱节的项目占26.5%,施工-运营阶段脱节的项目占18%(图10)。造成项目各阶段脱节的原因主要有利益相关方各自为营、团队意识差、信息沟通不及时等。与其他单位工作协调较容易的仅占33.3%(图11),由此可见,BIM平台在使用过程中遇到了协调一致性差的困境,导致了工作效率也随之降低的状况。
图10 项目设计-施工阶段与施工-运营阶段BIM的协调性(Q11、Q12)
图11 与其他参建单位应用BIM软件进行工作的协调难度(Q13)
参与调查项目中接口适配度良好的仅占42.7%(图12),这意味着其余项目横向协作的方式主要以“分散化”为主,各参建单位之间的整体联动性因而将受到巨大考验。BIM软件的核心就是对空间几何信息及拓扑关系的描绘,项目信息整合平台中不同软件、不同单位之间数据接口的兼容性将对整个项目信息交换产生重大影响,接口拓展性越好越有利于整个建造系统的动态管理。
图12 应用BIM软件时系统接口的统一性和系统兼容性情况(Q14)
2.5 纵向支持
无论是各级领导还是政府部门(图13)对于BIM技术的应用推广都持支持的态度,但落实到行动上,并没有太多的激励政策及奖励措施。其中71.8%的受访者没有接受过任何形式的支持(图14),而被支持的项目中,接受支持的形式仅包括领导观摩视察等精神鼓励及参与评奖等荣誉奖励,只有7.8%的项目接受过政策倾斜或资金支持。政府的支持态度及力度与企业领导采用BIM技术意愿并非是简单的线性关系,纵向的支持既要取决于企业内部管理层的态度又要依靠政府部门的合理规划。因此,只有两者协同支持才能促进项目BIM平台的正常运营。
图13 企业领导及政府部门对BIM技术在项目管理中应用的态度(Q15、Q16)
图14 政府对BIM应用所采取的实际政策、行为鼓励与支持情况 (Q17)
2.6 垂向结合
装配式建筑在设计阶段需要依靠各参建单位的高度协作,并不断对设计模型进行碰撞检测以了解综合管线布置是否合理、预制构件连接节点是否可靠;在施工阶段,大型预制构件的吊装是装配式建筑质量、安全、进度控制重点,而BIM的仿真吊装模拟为构件运行轨迹、作业半径、机械设备数量、临时支撑方案等施工环节提供了重要的参数信息;BIM平台作为信息交换、集成、共享的载体为装配式建筑提供了强有力的技术支撑,在被调查的117个项目中仅有21个项目采用了装配式建筑(图15),我国装配式建筑与BIM技术结合松散、融合程度低,并未形成全产业链的系统组织架构,导致装配式建筑、BIM技术的采用受到了极大限制。而在这21个采用装配式建筑的项目中,基于BIM族库的装配式建筑预制构件的模数化、标准化体系基本健全,表明装配式建筑与BIM技术互相促进、相辅相成,项目的精细化管理离不开两者的有机结合。
图15 项目是否为装配式项目(Q18)
推进策略
3.1 全生命周期BIM应用平台的搭建
美国是应用BIM技术最早的国家之一,2006年美国陆军工程兵团(USACE)发布了BIM技术路线图,以支持军用建筑项目的改建[44];2007年美国总务管理局(GSA)规定国际金融公司需在本年度财政投资项目中应用BIM技术,以提升设计质量和施工交付效率,这是首个官方组织制定的推广政策[45]。中国政府也已颁布60余个国家层面的政策文件,文件既有对中国建设工程业发展轨迹进行的宏观调控,又有针对项目采用BIM技术的鼓励性政策,但大部分政策对公共建设项目全生命周期采用BIM技术无强制要求。如何在5G这个万物互联的时代搭建全生命周期BIM应用平台,是政府促进建筑工业化、坚持可持续发展的重要命题。
基于本文数据调查结果得出,中国工程建设业BIM应用的各个阶段以及项目管理的各个方面都缺乏完整性和系统性,因此造成了BIM使用率低(图4)、项目绩效管理混乱的局面(图5)。BIM能够促进对设计、施工、运营阶段全产业链的再整合,以实现最佳协作的目的,早期的规划设计到后拆除阶段,BIM平台在整个项目全生命周期的管理中都是有极大优势的。对于全生命周期应用BIM的项目来说,所有权是核心问题,若最终交付使用的业主是为设计付款的客户,则数据、文件的所有权及设计师的知识产权将很难界定清楚,因此政府部门投资的公共建设项目将是实现全周期应用BIM的最优平台。政府在搭建BIM平台时,需重点考虑如何提高参建单位BIM使用率、工作效率以及降低成本等。可以将项目各数据全部输入BIM平台,同时为其配备专业管理人员,对项目全生命周期的信息进行实时录入与修改。各参建单位人员都有访问平台数据的权限,但不能随意修改,以此保证数据公开透明、实时有效;使BIM平台在项目设计、生产、运输、施工及运维阶段充分发挥作用,实现各阶段深度融合,避免脱节现象的发生,进而促进参建单位之间良好协作、节约成本、提高效率,最终实现各方共赢。
3.2 加强人员培训
美国政府部门早已启动BIM应用计划、建立BIM委员会并举办培训会议及课程,2003年美国总务管理局(GSA)、公共建筑服务局(PBS)、首席建筑师办公室(OCA)就制定了国家3D-4D-BIM计划,并在200多个项目中搭建了BIM平台[45]。确定了包括参建单位和媒体参与、交付和生产力、商业和法律、学术培训在内的四个工作流程,每个工作流程由一名核心工作组成员负责,工作组提议召开BIM会议并发布最初学习成果框架,为BIM培训计划的制定提供原始信息。
本文数据表明,目前管理人员对BIM软件的操作熟练度普遍较低(图6),这是由于软件应用需求低迷以及BIM平台软件本身的复杂所致(图8)。虽然从2012年到2015年,住建部每年都会举办BIM技能培训,但都是针对基础知识的2~3d短期培训,亟需对实用技能、知识更新、技术援助进行持续性的培训。鉴于此,中国各级政府要按照职能划分设置专门的BIM推广部门、配备专职人员、设立BIM培训专项资金,为BIM的应用推广提供长期的培训和技术援助,并通过技术工作人员的反馈来推动BIM标准或程序的制定;高校方面,规范BIM教学目标,建立科学多样化的考核体制,从行业“输入源头”提高相关专业毕业生的实践操作技能。对于项目利益相关方则要建立BIM平台搭建技术小组,由其组员负责对企业内部人员进行定期培训,建设单位要建立项目BIM评估细则,并对各参建单位主要对接者进行系统考核。
3.3 促进BIM标准的制定
美国各级政府部门早已制定出基于BIM应用的推广计划、标准、发展目标和技术路线图。截止2015年,美国政府机构或非营利组织已对外发布BIM标准47项,另外英国、新加坡、澳大利亚也分别发布了18项、12项、8项BIM标准。
在中国BIM技术很早就受到关注,但相关标准却在近三年才发布。最早的BIM标准是2014年2月由北京市规划委员会发布的《民用建筑信息模型设计标准》[46],而国家层面的首个标准是由住房和城乡建设部于2016年12月发布的《建筑信息模型应用统一标准》[14],截至目前,国家层面仅颁布了7个BIM规范标准。现阶段,我国已批准执行的18个地区当中某些标准体系并不完善。在项目生命周期的各个阶段(图10),不同系统之间的接口(图12)以及各参建单位间的协调(图11)与连贯性存在诸多缺陷。与推广政策不同的是标准的制定需要更高的科学性与全面性,如何制定与建筑业技术相匹配兼容的BIM应用标准将是相关政府部门面临的又一严峻考验。鉴于此,各级政府部门要以“供给侧结构性改革”为支撑点,进一步细化、补充并不断完善BIM应用标准体系。
3.4 加大务实政策力度
BIM的应用得到了企业领导和各级政府(图13)的鼓励,但参与调查的项目中几乎没受到过类似财政补贴、面积奖励等实质性支持(图14)。近年来,我国各地政府相继发布60余个国家层面的政策文件及300多个地方文件,上海市率先推出奖励主动采用BIM的项目并颁布相关文件,文件指出由建设单位组织在设计、施工两个阶段应用BIM的项目,将获得每平方米20元(最高300万元)的补助;在设计、施工、运营三阶段全部应用BIM的,将获得30元每平方米(最高500万元)的补助,这一政策的背后体现政府部门对项目全生命周期应用BIM技术的极大鼓励。
西部地区有关政府应加大政策支持力度,从实际行为上鼓励、支持、规范建筑业BIM技术的应用,通过强化政策导向激发企业主动采用BIM技术的热情;而东部沿海地区应积极探索BIM政策体系“精细化模式”,形成政府、运营方、项目其他参建单位、社会公众等多位一体的双向监督反馈机制,为项目BIM技术成功落地提供有力支撑。
3.5 强化协同发展
装配式建筑相较于传统现浇建筑而言管理更加精细化、生产更加高效化、建造更加智能化。其与BIM技术有很多相通之处,将两者结合起来能够互相促进[47],引领建筑业创新发展,颠覆传统建造方式。但调查结果显示,现阶段我国装配式建筑与BIM平台融合度较低(图15),尚未形成全产业链的系统组织架构,如何推进装配式建筑与BIM平台的深度融合成为了一个值得思考的问题。
在理论层面上,BIM与装配式建筑的协同发展有利于促进产业结构转型升级,从而进一步发挥建筑业作为国民支柱产业的现实作用;在实践层面上,践行建筑工业化理念需要以装配式建筑为立足点、BIM技术为切入点。2016年9月国务院办公厅在《关于大力发展装配式建筑的指导意见》[48]中指出积极应用BIM技术来加强对装配式建筑的服务,该举措的提出有效保证了装配式建筑全产业链的完整性。
装配式建筑与BIM技术作为我国建筑业未来发展的趋势,企业方面应积极寻求多元化发展,改变现有生产结构,向设计-采购-施工一体化的工程总承包管理模式转型,形成装配式建筑-BIM平台-EPC管理模式深度融合的高效建造方式;政府方面应以中建、中铁等央企为试点项目,积极引导、强化协同发展,将装配式建筑作为主线,以BIM模型为载体、EPC管理模式为手段,构建基于信息共享平台的智能化、工业化建造体系。
结论与建议
4.1 结论
针对BIM技术在国内的发展现状,首先搜集了全国31个省、直辖市、自治区的推广政策及应用标准,其次通过对全国BIM政策数量分布图的分析及国内外各学者的研究,设计了6类共18个问题。研究的主要目的是通过调查中国BIM应用现状,分析推广应用过程中的障碍以完善我国相关政策标准体系。主要结论如下:
(1)从应用现状来说,目前很多项目到了设计阶段才开始应用BIM,项目建成后有23.9%的项目未能及时对BIM平台进行交接,同时也有近40%的项目对BIM的使用频率较低。
(2)从绩效管理来说,60.7%的项目成本呈现减少的态势,有32.5%的项目在应用BIM后成本没有变化,6.8%的项目表现为成本增加;应用BIM技术后,59.9%的项目工作效率有所提高,但仍有16.2%的项目工作效率下降,这说明如果BIM应用不当将会产生负面影响。
(3)从人员能力来说,仅有49.6%的受访者表示能熟练掌握BIM各种操作,另外还有16.2%的受访者基本没使用过BIM软件。绝大部分人不熟悉BIM平台的主要原因是BIM系列软件较为复杂且学习周期长,有78.6%的受访者认为BIM软件学习难度适中及偏难。
(4)从横向协作来说,仍有14.5%的项目全部采用传统二维设计,35.9%的项目有少部分三维模型设计,18.8%的项目有一半采用三维模型进行设计,三维模型占总设计内容一半及以下的项目为69.2%。在工程项目全生命周期内应用BIM平台时,有20%左右的项目出现各阶段脱节现象,协调一致性较差。
(5)从纵向支持来说,各级领导及政府部门对于BIM技术的应用推广都持支持的态度,但有71.8%的受访者表示没有接受过任何形式的支持,而在被支持的项目中,接受支持的形式仅包括领导观摩视察等精神鼓励及参与评奖等荣誉奖励,只有7.8%的项目接受过政策倾斜或资金支持。
(6)从垂向结合来说,BIM平台作为信息交换、集成、共享的载体,为装配式建筑提供了强有力的技术支撑。但在被调查的117个项目中仅有21个项目采用了装配式建筑,并未形成全产业链的系统组织架构,导致装配式建筑、BIM技术的采用受到了极大限制。
另外,本文研究还存在一定的局限性:1)由于问卷的内容有限,不排除在实际应用BIM阶段存在一些其他潜在影响因素;2)本次调查收到117份有效问卷,只覆盖了中国22个省份以及直辖市,数据尚不全面,后续有必要进一步的研究,以了解我国BIM应用的区域差异。
4.2 建议
由上述研究结果总结出的当前国内BIM落地困境,针对性地提出以下几点建议:
(1)从绩效管理方面来说,应尽可能将BIM技术应用于全生命周期进而节约成本,同时需正确运用BIM技术来提高工作效率。
(2)从人员能力方面来说,应由国家各级政府及高校带头组织,配备专业人员、设立BIM培训专项资金,切实提高BIM实践操作技能。
(3)从横向协作方面来说,各参建单位应加强互动协作、加强团队意识,提高BIM平台运用的协调一致性与整体联动性,进而提高工作效率。
(4)从纵向支持方面来说,要依靠企业内部管理层与政府部门两者的协同支持并合理规划,才能促进项目中BIM平台的正常运营。
(5)从垂向结合方面来说,应加大将BIM应用于装配式建筑上的力度,促进两者在项目中的深度融合,加快形成全产业链的系统组织架构,进一步达到节省成本、缩短工期的目的。除此之外,还应促进BIM相关法律的制定,规范统一运用BIM平台,减少因BIM标准不一而引起的纷争,同时国家及各地方政府还要加大BIM相关政策的扶持力度。期望通过采取以上措施能够顺利解决目前BIM技术的落地困境。
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本文刊登于《建筑结构》2024年第8期,题为《中国建筑业BIM技术推广政策与实际应用情况调查分析研究》,点击“此处”可查看当期文章导览。
*本文已获作者授权原创发布,所有内容及图片均为作者提供。
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