天津東疆保稅港區(qū)大型綜合商業(yè)體BIM 應(yīng)用成熟度及各項目參與方受益情況評價

付海峰 孫保磊

(天津港地產(chǎn)發(fā)展有限公司，天津 300456)

1 前言

目前，BIM (Building Information Model)技術(shù)已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于實體項目，設(shè)計單位和施工單位也都把BIM 技術(shù)作為一種營銷的招牌來承攬工程，但是BIM 的應(yīng)用能力成熟度、認證等級及各項目參與方受益情況卻很少有人定量的分析。本文以天津東疆保稅港區(qū)大型綜合商業(yè)體的BIM 應(yīng)用［1］為實例對該項目BIM 應(yīng)用的能力成熟度、認證等級及各項目參與方的受益情況進行了分析。

2 天津東疆保稅港區(qū)大型綜合商業(yè)體BIM應(yīng)用能力成熟度分析

2.1 軟件能力成熟度模型(CMM)概念及BIM 能力成熟度模型

軟件能力成熟度模型(CMM-Capability Maturity Model)最早是由美國卡內(nèi)基－ 梅農(nóng)大學軟件工程研究所(CMU/SEI)的W.S.Humphrey 等人在1987 年前后提出的，分為五個等級，其主要目的是使軟件開發(fā)組織能良好地定義、實施、管理并不斷改進其軟件過程(包括軟件工程過程和軟件管理過程)，從而得到期望的結(jié)果。通過軟件過程的不斷改進，增進軟件開發(fā)組織能力和提高軟件質(zhì)量。美國國家BIM 標準NBIMS 引用了軟件能力成熟模型的概念［2］，用以評價BIM 的實施等級、改進區(qū)域和協(xié)同能力。BIM CMM 評價體系包含11 各因素，每個因素分為10 個等級，其中1 級表示最不成熟，10 級表示最成熟。BIM CMM 評價體系因素表如表1 所示。

2.2 BIM 能力成熟度模型計分表及本項目計分得值

美國的第一版BIM 標準對上述11 個BIM 成熟度模型因素分配的權(quán)重系數(shù)分別為84%、84%、90%、90%、91%、91%、92%、93%、94%、95%、96%，且評價體系采用百分制，因此可以得到BIM成熟度模型的計分表，如表2 所示。

表1 BIM 能力成熟度模型因素表［2］

表2 BIM 能力成熟度模型計分表

通過《BIM 技術(shù)在天津東疆保稅港區(qū)國際商品展銷中心項目中的應(yīng)用實踐》［1］可知，本項目BIM應(yīng)用情況在該模型11 個因素中的得分分別為:8.4、5.04、7.2、8.1、8.19、6.37、6.44、7.44、7.52、8.55、8.64。因此本項目BIM 評價得分為:=8.4 +5.04 +7.2 +8.1 +8.19 +6.37 +6.44 +7.44 +7.52+8.55 +8.64=81.89 分(其中Xi表示第i 個因素的分值)。在美國的第一版BIM 標準中，將BIM 等級分為最低限度BIM(低于40 分)、認證級別BIM(50 分～69.9 分)、銀牌BIM(70 分～79.9 分)、金牌BIM(80 分～89.9 分)、白金B(yǎng)IM(90 分～100分)，因此本項目BIM 認證級別為金牌。

2.3 BIM 能力成熟度關(guān)注區(qū)域圖及本項目關(guān)注區(qū)域圖

以BIM 成熟度模型中的11 個因素為坐標軸，繪制多維坐標系，并將本項目在各個軸上的坐標值連線繪制本項目的能力成熟度云圖，就得到本項目的BIM 能力成熟度關(guān)注區(qū)域圖，如圖1 所示。

圖1 本項目BIM 能力成熟度關(guān)注區(qū)域云圖

從BIM 能力成熟度關(guān)注區(qū)域云圖可以看出，本項目BIM 應(yīng)用較為全面成熟，但是在全壽命周期、提交方法和響應(yīng)及時性方面有待提高。

3 項目全壽命周期內(nèi)各參與方受益情況分析

斯坦福大學集成設(shè)施工程中心CIFE 提出的虛擬設(shè)計與施工理論指出信息技術(shù)對建筑業(yè)的影響主要包括三個方面:產(chǎn)品、組織、過程［3］。產(chǎn)品是指組織為完成項目而交付的成果，它可以是最后的成果(如完成的設(shè)施)，也可以是中間成果(如設(shè)計方案);組織是為完成產(chǎn)品而參與到項目中的單位或個人;過程是指組織為完成產(chǎn)品而經(jīng)歷的程序。產(chǎn)品、過程、組織涉及到建筑業(yè)生產(chǎn)效率最關(guān)鍵的三個方面，同時也是信息技術(shù)對建設(shè)項目最有影響的三個方面［4］。本文通過天津東疆保稅港區(qū)大型綜合商業(yè)體項目BIM 的實施情況，分析了BIM 對該項目產(chǎn)品、組織和過程的影響及在這三個方面各項目參與方的受益情況。

3.1 BIM 對產(chǎn)品的影響及各項目參與方的受益情況

BIM 對產(chǎn)品的影響貫穿于整個項目從設(shè)計、施工到后期維護的全壽命周期，主要包括以下幾個方面:(1)提高業(yè)主對設(shè)計要求的滿意度;(2)通過確定恰當?shù)某杀尽⒛茉醇碍h(huán)境目標來提高設(shè)計的可靠度;(3)檢查設(shè)計方案對功能要求的實現(xiàn)程度等等［5］。BIM 對產(chǎn)品的影響及各項目參與方的受益情況如表3 所示，從表3 可以看出本工程各項目參與方的受益頻數(shù)分別為:業(yè)主方9 次、設(shè)計方5 次、施工方4 次、物業(yè)管理方1 次。本項目參與方的受益頻數(shù)對比分析如圖2 所示。

表3 各項目參與方的受益情況［5］

3.2 BIM 對組織的影響及各項目參與方的受益情況

BIM 對組織的影響因素及各項目參與方的受益情況如表4 所示，從表4 可以看出本工程各項目參與方受益頻次為:業(yè)主方4 次、設(shè)計方5 次、施工方2次。各項目參與方受益頻次對比分析如圖3 所示。

圖2 各項目參與方的受益頻數(shù)對比分析

表4 各項目參與方的受益情況［5］

圖3 各項目參與方的受益頻數(shù)對比分析

3.3 BIM 對過程的影響及各項目參與方的受益情況

BIM 對過程的影響因素及各項目參與方的受益情況如表5 所示，從表5 可以看出本工程各項目參與方受益頻次為:業(yè)主方12 次、設(shè)計方9 次、施工方7 次，材料供應(yīng)方2 次。各項目參與方受益頻次對比分析如圖4 所示。

圖4 各項目參與方的受益頻數(shù)對比分析

表5 各項目參與方的受益情況［5］

3.4 各項目參與方在項目全壽命周期內(nèi)的受益頻數(shù)和

通過對各項目參與方在項目全壽命周期內(nèi)BIM實施過程中對產(chǎn)品、組織、過程影響的受益次數(shù)，可以得到各項目參與方在全壽命周期內(nèi)的受益頻數(shù)和，其計算方法可用公式(1)表示:

式中:Y 表示某項目參與方;Ki表示Y 項目參與方在BIM 對產(chǎn)品、組織、過程某次影響中的受益次數(shù)。由此可以得到在項目全壽命周期中:業(yè)主方的受益頻數(shù)和為25 次;設(shè)計方受益頻數(shù)和為19 次;施工方受益頻數(shù)和為13 次;材料供應(yīng)方2 次、物業(yè)管理方1 次。各項目參與方受益頻數(shù)和對比分析如圖5 所示。

圖5 各項目參與方受益頻數(shù)和

4 結(jié)論

通過對天津東疆保稅港區(qū)大型綜合商業(yè)體BIM應(yīng)用能力成熟度評價的定量分析可知該項目通過了BIM 標準的金牌認證，基本實現(xiàn)了BIM 的核心價值－數(shù)據(jù)共享、協(xié)同設(shè)計、模擬建造和輔助施工，有效提高了工作效率。通過對工程BIM 應(yīng)用的各項目參與方受益情況評價可知，在項目全壽命周期BIM實施過程中最大的受益方是業(yè)主，其次是設(shè)計單位和施工單位，也就是說工程實施的三個主體方和推動方也是BIM 實施的最大收益方，這也從側(cè)面證明了目前BIM 技術(shù)在建筑業(yè)三個主體方之間極為推崇的內(nèi)在動力。

［1］付海峰，孫保磊.BIM 技術(shù)在天津東疆保稅港區(qū)國際商品展銷中心項目中的應(yīng)用實踐［J］.土木建筑工程信息技術(shù).2012，(4).

［2］National Building Information Modeling Standard Version1－Part1:Overv-iew，Principles，and Methodologies［S］.National Institute of Building Sciences，2007.

［3］Kunz J，F(xiàn)ischerM.The scope and role of information technology in construction［EB/OL］.http://cife.stanford.edu/online publications/TR156.pdf，2004-03-15.

［4］Kunz J，F(xiàn)ischerM.Virtual design and construction:themes，case studies and implementation suggestions［EB/OL］.http://cife stanford.edu/online.publications/WP097.pdf，2005-03-15.

［5］Gao J，F(xiàn)ischerM.Framework ＆ case studies comparing implementations ＆ impacts of 3D/4D modeling across projects ［EB/OL］.http://cife.stanford.edu/Publications/index.html，2008-02-07.