BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)用的阻礙因素研究及優(yōu)化建議

（廣州市市政職業(yè)學(xué)校，廣東 廣州 510650）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)正面臨生產(chǎn)力低下、監(jiān)管缺失、信息共享不及時(shí)等一系列問(wèn)題[1-2]。BIM 作為近十年來(lái)備受關(guān)注的革命性技術(shù)，被認(rèn)為是提高建筑業(yè)信息化水平的一項(xiàng)重要手段，也是提高建筑業(yè)生產(chǎn)效率和加強(qiáng)各參與方之間協(xié)作交流的重要橋梁，特別是在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用被廣泛認(rèn)可[3-5]。但值得注意的是，BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用頻率不高，發(fā)展速度較為緩慢，在設(shè)計(jì)階段的阻礙因素和發(fā)展緩慢的原因有待研究。

1 基于Cite Space[6] 的BIM 主題國(guó)家共現(xiàn)、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、主題分類研究

1.1 國(guó)家共現(xiàn)分析

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)BIM 主題研究的文獻(xiàn)[7-10]進(jìn)行計(jì)量分析發(fā)現(xiàn)：近十年來(lái)，BIM 的研究熱度空前高漲，中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞和英國(guó)占據(jù)全球發(fā)文總量的約50%，是研究BIM 的四個(gè)主要成員國(guó)，其中中國(guó)發(fā)文數(shù)量1292 篇，約占該類文獻(xiàn)總量的22%，成為發(fā)文量最多的國(guó)家。國(guó)家共現(xiàn)頻次科學(xué)計(jì)量圖、國(guó)家頻次以及占比如圖1、圖2所示。

圖1 國(guó)家共現(xiàn)頻次科學(xué)計(jì)量圖

圖2 國(guó)家頻次以及占比圖

1.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

對(duì)已有文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，找出BIM 研究主題下頻次較高的關(guān)鍵詞，發(fā)現(xiàn)：BIM 的主要研究方法和工具是系統(tǒng)分析、模擬分析，研究目標(biāo)是績(jī)效表現(xiàn)、優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展、全生命周期管理；主要研究方法和工具是系統(tǒng)分析、模擬分析；研究目標(biāo)是績(jī)效表現(xiàn)、優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展、全生命周期管理。繪制前16 位的關(guān)鍵詞頻次表可知：中心性大于0.1 的節(jié)點(diǎn)有39 個(gè)，其中，大于0.3 的為建筑管理、工業(yè)化、模型、供應(yīng)鏈、信息技術(shù)、優(yōu)化、項(xiàng)目管理、項(xiàng)目類型，這些節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)關(guān)鍵詞，組成研究關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)。

圖3 共現(xiàn)關(guān)鍵詞和中心節(jié)點(diǎn)知識(shí)圖譜

表1 Top16 關(guān)鍵詞頻次和中介中心性

1.3 空間時(shí)區(qū)圖，Term 聚類分析

對(duì)已有文獻(xiàn)進(jìn)行空間時(shí)區(qū)、聚類組合分析，發(fā)現(xiàn)BIM 研究主題可分為12大類，設(shè)施管理一直是BIM 研究的一個(gè)重要聚類，具有時(shí)間延續(xù)性。另外，民用基礎(chǔ)設(shè)施、可計(jì)算的n 維、自動(dòng)安全檢查、全生命周期管理和AEC 工業(yè)化是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)聚類，而科學(xué)計(jì)量知識(shí)圖譜成為BIM 研究的新方向和新工具?？臻g時(shí)區(qū)圖和Term 聚類分析組合圖如圖4所示。

2 BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的阻礙因素分析

首先根據(jù)根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者所發(fā)表的關(guān)于BIM 技術(shù)應(yīng)用影響因素、阻礙因素或促進(jìn)因素的文獻(xiàn)，初步得到BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的影響因素。對(duì)所有列出的因素進(jìn)行編碼，進(jìn)行合并、剔除、補(bǔ)充的操作，將意思相同或相近的因素放置在同一個(gè)類別下，將非設(shè)計(jì)階段的因素進(jìn)行剔除，重復(fù)上述步驟，直至分出幾個(gè)類別。最后通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、專家咨詢等方式，最終篩選出20 個(gè)BIM 在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用的主要影響因素，如表2所示。

表2 BIM 設(shè)計(jì)階段阻礙因素的最終列表

3 BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化建議

基于前述提取出的20 個(gè)BIM 在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用和發(fā)展的阻礙因素，給出6個(gè)有建設(shè)性的意見(jiàn)。

（一）政府制定針對(duì)性的經(jīng)濟(jì)支持和增強(qiáng)政策導(dǎo)向作用。政府的支持對(duì)技術(shù)擴(kuò)散的起著重要的推動(dòng)作用，且有時(shí)是決定性的，尤其是考慮到我國(guó)的國(guó)情和建筑業(yè)發(fā)展的階段。政府應(yīng)該制定有針對(duì)性的政府補(bǔ)助、財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免和其他激勵(lì)措施。針對(duì)性經(jīng)濟(jì)扶植不僅能夠在技術(shù)應(yīng)用初期減輕企業(yè)的成本負(fù)擔(dān)，同時(shí)，政府通過(guò)政策也向市場(chǎng)透露了行業(yè)大方向，引導(dǎo)各個(gè)企業(yè)共同推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。

（二）完善BIM 相關(guān)法律法規(guī)的監(jiān)管和制定。完善的法律是技術(shù)發(fā)展的重要保障，也是解決糾紛的決定性的工具。只有在完善的法律法規(guī)條件下，建筑業(yè)的各參與方才敢于放手去干，放心去采用BIM 技術(shù)。在出現(xiàn)糾紛情況下，能夠按照法律法規(guī)順利解決糾紛，維護(hù)自身正當(dāng)利益，保障各參與方的公平。與此同時(shí)，也能夠降低解決糾紛的成本。因此，必須完善BIM 相關(guān)的法律法規(guī)。

（三）提高業(yè)主對(duì)BIM 的認(rèn)同感和信心。要提高業(yè)主對(duì)BIM 的認(rèn)同感和信心，不僅需要經(jīng)濟(jì)上的扶持、政策上的引導(dǎo)，同時(shí)，需要向業(yè)主普及BIM技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。受傳統(tǒng)2D 設(shè)計(jì)思維的束縛，不管是業(yè)主還是設(shè)計(jì)師，都存在固化思維，這使得業(yè)主難以發(fā)掘BIM 的長(zhǎng)處，從而更好地使用BIM 技術(shù)創(chuàng)造更大的利益，提高項(xiàng)目效益。

（四）合理再分配BIM 的費(fèi)用和收益。BIM 能夠創(chuàng)造更大的項(xiàng)目利益，這已經(jīng)得到人們的廣泛認(rèn)可。BIM 技術(shù)增加項(xiàng)目的總體收益，然而，在建筑產(chǎn)品全生命周期中，各部分使用BIM 的費(fèi)用和收益并不相同，某階段費(fèi)用增加，而某階段收益增加。這造成了費(fèi)用增加的階段，例如設(shè)計(jì)階段，會(huì)抗拒使用BIM。所以，需要在各方博弈中找到平衡點(diǎn)，找到收益分配的納什均衡點(diǎn)。

（五）增加研發(fā)BIM 的支出，掌握BIM 的核心技術(shù)。目前，較為完善的BIM 軟件多為外國(guó)公司的產(chǎn)品，核心技術(shù)掌握在外國(guó)公司手中。技術(shù)壟斷提高了國(guó)內(nèi)公司購(gòu)買BIM 軟件的成本，維護(hù)和升級(jí)BIM 的費(fèi)用也是一大支出，這增加了國(guó)內(nèi)小公司的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，讓一般規(guī)模的BIM 難以承受，遂而放棄采用BIM 技術(shù)。因此，我們需要國(guó)家、大公司投入足夠的經(jīng)費(fèi)研發(fā)BIM 相關(guān)軟件，掌握核心技術(shù)，打破國(guó)外公司的技術(shù)壟斷。

（六）改善BIM 應(yīng)用的外部環(huán)境，BIM 應(yīng)用的外部動(dòng)機(jī)不足主要受BIM效益轉(zhuǎn)化率影響，BIM 效益轉(zhuǎn)化率需要解決管理問(wèn)題，優(yōu)化BIM 設(shè)計(jì)階段的管理方式，完善BIM 設(shè)計(jì)的管理流程。BIM 設(shè)計(jì)人才匱乏，涉及學(xué)校基礎(chǔ)知識(shí)、技能培養(yǎng)與社會(huì)需求脫離的問(wèn)題，提高高校與企業(yè)的合作水平和合作深度，使得學(xué)生知識(shí)技能接軌社會(huì)需求。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM 技術(shù)在近十年屬熱門(mén)研究主題，在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用也被廣泛認(rèn)可，但應(yīng)用的頻次卻較低，基于該疑問(wèn)的存在，本文通過(guò)研究得出以下結(jié)論

（1）根據(jù)文獻(xiàn)計(jì)量分析得出中國(guó)關(guān)于BIM 主題的發(fā)文數(shù)量約占該類文獻(xiàn)總量的22%，躍居世界首位。

（2）對(duì)已有文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，找出了BIM 研究主題下頻次較高的關(guān)鍵詞。

（3）通過(guò)空間時(shí)區(qū)、聚類組合分析，發(fā)現(xiàn)BIM 研究主題可分為12 大類，設(shè)施管理一直是BIM 研究的一個(gè)重要聚類，具有時(shí)間延續(xù)性，并指出了熱點(diǎn)聚類。

（4）通過(guò)多種研究手段最終篩選出20 個(gè)BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)階段的阻礙因素。

（5）針對(duì)BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)階段的阻礙因素和發(fā)展緩慢的原因提出了六條有建設(shè)性的建議。