建筑企業(yè)BIM 技術(shù)運用及未來發(fā)展

張崇 浙江山口建筑工程有限公司

一、引言

近年來，建筑業(yè)產(chǎn)值利潤率（利潤總額與總產(chǎn)值之比）一直在較低水平徘徊，2019年僅為3.4%，連續(xù)3 年下滑。同時，建筑施工企業(yè)數(shù)量不斷增加，目前全國共有超過10 萬家，2019 年增速達到8.8%，行業(yè)競爭日益激烈。面對中標(biāo)難、管理難、盈利難等現(xiàn)實問題，建筑施工企業(yè)運用信息化、數(shù)字化手段加強項目成本管理顯得尤為重要。BIM 技術(shù)作為國內(nèi)建設(shè)工程項目管理的新方法和新思路，能有效減小項目的變更概率，提高各類資源的使用效率，為建筑施工企業(yè)提升管理水平、獲取新的利潤增長點注入了強大助力。

二、BIM 技術(shù)特征

（1）可視化。可視化是BIM 技術(shù)較顯著的優(yōu)勢，建筑工程項目從立項設(shè)計到全部完工，經(jīng)過初步構(gòu)思、圖紙設(shè)計、實體建成等過程。在傳統(tǒng)圖紙設(shè)計過程中，起初使用CAD 進行二維制圖，再組合圖紙生成三維模型，在此過程中會出現(xiàn)漏洞。BIM 技術(shù)可克服傳統(tǒng)圖紙設(shè)計缺陷，直接構(gòu)建三維模型，直觀展示建筑面積、構(gòu)件之間的關(guān)系，提高圖紙的可視化效果。（2）優(yōu)化性。BIM技術(shù)可對建筑工程建模方案進行全面優(yōu)化，當(dāng)代建筑工程項目作業(yè)量大、技術(shù)要求高、工期緊迫、施工內(nèi)容復(fù)雜，前期完成的部分作業(yè)如果存在漏洞難以進行修改。可通過發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)化功能，對建筑模型進行全面檢查，及時對缺陷進行修復(fù)，科學(xué)調(diào)整建筑模型的各方面，并選用最優(yōu)的方案。（3）協(xié)調(diào)性。BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)作用，當(dāng)代建筑工程項目由多方組織共同完成，涉及了多項專業(yè)，在施工過程中存在大量的交叉作業(yè)，做好各方面的協(xié)調(diào)工作較為重要。BIM 技術(shù)可將不同專業(yè)、不同組織、不同設(shè)計方案與細節(jié)、各種信息集合在同一模型上，充分發(fā)揮三維建模的作用，查看不同專業(yè)之間的沖突，并予以解決。運用信息管理平臺，可實現(xiàn)不同組織間的信息交互與傳播，及時做好溝通協(xié)調(diào)工作，確保建筑項目質(zhì)量。（4）可輸出性。BIM 技術(shù)可自動輸出施工圖紙與各種重要信息。建筑工程項目方案需要設(shè)計精準(zhǔn)的二維圖紙，BIM 技術(shù)可將二維轉(zhuǎn)化為三維，并做好相關(guān)檢查工作，在施工前輸出精確、完整的圖紙，避免后期圖紙繪制工作問題，完整輸出機械設(shè)備統(tǒng)計表、材料統(tǒng)計表、工程量清單與各種工程檔案信息，為后期項目工程提供完善的參考依據(jù)。

三、BIM 技術(shù)在建筑企業(yè)應(yīng)用的問題

（一）人才的缺失

BIM 技術(shù)作為建筑領(lǐng)域的先進技術(shù)，要想解決落地的問題，首先要解決的就是人才的問題。發(fā)展任何一門新技術(shù)都需要人才的推動，但是建筑領(lǐng)域相對于其他的行業(yè)來說，門檻相對較低，專業(yè)的技術(shù)類人才相對匱乏，尤其是針對新技術(shù)的人才就更少，BIM 就業(yè)一年比一年好，因為行業(yè)趨勢的需要，BIM 人才市場缺口高達200 萬。另一方面就是建筑領(lǐng)域人口的老齡化嚴(yán)重，不管是在企業(yè)的機關(guān)還是項目的一線，都是相對年齡較大的，有些人甚至連智能機都不會用，所以談BIM 的應(yīng)用就更難了。BIM 的應(yīng)用第一步就是建模，但是會軟件操作的人才相對較少，并且能力參差不齊，很難形成合力，對BIM 的應(yīng)用就被遏制在了搖籃里。另外即使能夠建模，模型出來之后針對項目上的應(yīng)用同樣存在人才匱乏的問題，并且項目上很多時候是人力比較緊張，很難分出精力去做相關(guān)的工作，就導(dǎo)致了人才匱乏在項目上的延續(xù)。

（二）BIM 技術(shù)軟件體系障礙

BIM 軟件是建立、使用和管理BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)工具，是保證BIM 發(fā)揮作用的前提。目前市場上主流的BIM 應(yīng)用軟件多數(shù)為國外所開發(fā)。目前，國內(nèi)BIM 軟件仍以引進的居多，并且依舊缺少基礎(chǔ)性的平臺。但國外BIM 軟件在實際使用過程中，并不符合我國的工程建設(shè)情況和施工規(guī)范要求，且各軟件之間的數(shù)據(jù)共享不夠成熟，使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)反復(fù)建模的情況，因此往往只能應(yīng)用于建筑全生命周期的某個階段，遠遠不能實現(xiàn)貫穿全壽命周期的應(yīng)用。另外，BIM 平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)化族庫十分有限，這也在很大程度上影響了BIM 技術(shù)的推廣應(yīng)用，尤其在結(jié)構(gòu)形體各異的污水處理廠等市政工程中。

（三）其他因素

除了上述的因素外，還有外在的政策影響，比如標(biāo)準(zhǔn)相對完善的地區(qū)，落地應(yīng)用的效果和企業(yè)內(nèi)部的內(nèi)推力就相對較好，市場活躍度高的地區(qū)，應(yīng)用落地發(fā)展的相對較快，南方地區(qū)整體比北方地區(qū)發(fā)展較好，還有與企業(yè)本身決策層的決策意識也相關(guān)，有信息化轉(zhuǎn)型意識的相對于其他的較好。

四、建筑企業(yè)BIM 技術(shù)運用及未來發(fā)展

（一）限額發(fā)料和領(lǐng)料

在項目成本中，材料成本所占比重最大，一般可達到一半以上。因此要降低成本，關(guān)鍵在于控制和節(jié)約材料成本。運用BIM 技術(shù)，可以快速準(zhǔn)確統(tǒng)算出各施工階段各工作面材料的理論用量，從而實行對各類材料的限額發(fā)料和領(lǐng)料。同時，采用獎懲結(jié)合的方式，按照指定標(biāo)準(zhǔn)（理論用量+合理損耗）與協(xié)作隊伍進行結(jié)算，當(dāng)材料消耗實際用量超出標(biāo)準(zhǔn)時，超出費用由協(xié)作隊伍自行承擔(dān)；當(dāng)材料損耗合理控制在標(biāo)準(zhǔn)之下時，按照一定比例對協(xié)作隊伍給予獎勵。通過BIM 技術(shù)+獎懲激勵，督促協(xié)作隊伍更高效合理地使用施工材料。

（二）多元化方式培養(yǎng)人才

首先，可采用與高校合作的形式，簽訂定向培養(yǎng)協(xié)議，通過理論知識的培養(yǎng)及定期現(xiàn)場實習(xí)，有針對性的為企業(yè)輸送BIM技術(shù)人才；其次，招收具備BIM 軟件使用技能的新員工，簽訂固定年限的勞動合同。制定特定的BIM 技術(shù)培訓(xùn)計劃，培養(yǎng)成為企業(yè)的專業(yè)BIM 技術(shù)高端人才，逐漸建立“傳幫帶”模式，充盈企業(yè)BIM 技術(shù)人才梯隊，提升企業(yè)BIM 發(fā)展能力；再次，制定BIM 專屬企業(yè)福利，吸引老員工及應(yīng)屆畢業(yè)生積極加入，招攬并留住BIM 技術(shù)應(yīng)用方面的賢人志士。

（三）編制應(yīng)用清單

提取關(guān)鍵成功因素，構(gòu)建BIM 技術(shù)成功應(yīng)用模型，編制BIM 技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用清單，應(yīng)將策略規(guī)劃、BIM 培訓(xùn)計劃、計劃實施方案、管理層的支持、企業(yè)信息化意識與理念、業(yè)主和客戶的需求、市場競爭優(yōu)勢、針對BIM 技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)合同、BIM 數(shù)據(jù)交互性、模型信息共享度、與BIM 技術(shù)相適應(yīng)的業(yè)務(wù)流程、明確的責(zé)任界限和風(fēng)險劃分、熟悉BIM 技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才、BIM 技術(shù)團隊、BIM 技術(shù)實施直接成本控制、數(shù)據(jù)管理、BIM 軟件二次開發(fā)、BIM 成果的準(zhǔn)確性和可交付性、BIM 技術(shù)應(yīng)用與施工進展的有效關(guān)聯(lián)、有效實施共享數(shù)據(jù)的BIM 設(shè)施、BIM 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建、BIM 咨詢管理、BIM 項目經(jīng)驗分析、BIM 咨詢服務(wù)商成本控制、取代或升級以CAD 為基礎(chǔ)的實施流程、企業(yè)資金資源、BIM 技術(shù)軟件選擇、信息溝通管理平臺均納入應(yīng)用清單中。

（四）協(xié)作-碰撞檢查

BIM 技術(shù)還有一個協(xié)作碰撞檢查的功能，這種功能主要是用來檢查線路之間是否存在重疊，也可以檢查建筑框架和墻體之間是否存在摩擦碰撞。由于線路重疊可能會導(dǎo)致整體線路溫度過高引起火災(zāi)，通過BIM技術(shù)進行檢查可以有效的防止線路重疊，這樣一來就提高了用戶用電的安全性。其次，BIM 技術(shù)還可以檢查建筑框架和墻體之間是否存在沖突碰撞，特別是遭遇地震等自然災(zāi)害時，這種安全隱患所帶來的危害會加倍。從前，技術(shù)人員都是采取最笨拙的方法將建筑的截面圖一點一點的觀察，通過觀察剖面圖來進行碰撞檢查。這種傳統(tǒng)的方法不僅浪費時間和精力，而且剖面圖無法直觀的發(fā)現(xiàn)碰撞問題。而REVIT 所構(gòu)建出來的三維模型可以直觀地顯示建筑框架與墻體之間的關(guān)系，然后采用協(xié)作碰撞檢查可以直接得出檢查結(jié)果，不再需要人力進行觀察，這種功能不僅更加高效，而且更加真實可靠。

（五）關(guān)于企業(yè)影響力的打造

標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)作業(yè)的規(guī)范性文件，對任何建筑企業(yè)都不算陌生，從BIM 應(yīng)用落地的角度看，同樣需要標(biāo)準(zhǔn)的約束，相對于標(biāo)準(zhǔn)體系較完善的區(qū)域，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立不是很迫切，但是對于標(biāo)準(zhǔn)相對較少，可參考對象較少時，企業(yè)就需要通過自己的經(jīng)驗積累，編寫自己的標(biāo)準(zhǔn)體系。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的意義在于統(tǒng)一自己內(nèi)部的建模和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，同時對外有參考和指導(dǎo)意義。積極參與由各級部門組織的相關(guān)培訓(xùn)和競賽，通過競賽不斷的提升自己在行業(yè)的影響力，提升自己企業(yè)的知名度，同時自己的團隊在不斷的競賽和培訓(xùn)中，通過與行業(yè)人才的碰撞交流，學(xué)習(xí)新進的技術(shù)和分享彼此的成果，逐步的打造自己企業(yè)在BIM 應(yīng)用方向的航母艦隊，為企業(yè)的BIM 應(yīng)用落地積累更多寶貴的經(jīng)驗。

五、BIM 技術(shù)未來發(fā)展

數(shù)字化技術(shù)是一種使用高科技技術(shù)對建筑目標(biāo)進行掃描、設(shè)計和復(fù)制的一種技術(shù)，可以快速地獲得建筑的面板數(shù)據(jù)，工程師們可以利用這一類技術(shù)對目標(biāo)建筑進行結(jié)構(gòu)分析，都需要使用強大的云計算功能，進行分析和計算，幫助工程師在諸多不利條件之下突破重重困難，對各種方案進行充分的比較，合理規(guī)劃工程進度。利用BIM 技術(shù)，我們可以充分構(gòu)筑建筑物的全形態(tài)模型，甚至包括5D 模型，能夠貼切的模擬出建筑物的內(nèi)部和外部環(huán)境，通過采用BIM技術(shù)，建筑工程公司可以在施工整個流程期間使用協(xié)同一致的信息設(shè)計和管理施工的進度，也可以精確地對目標(biāo)建筑實現(xiàn)效果可視化。BIM 技術(shù)的線上應(yīng)用首先可以消除地域方面的限制，使得使用者可以及時獲得有效信息，BIM 技術(shù)不僅可以對施工業(yè)務(wù)中的資金使用產(chǎn)生良好的控制，在對施工人員的安全保障方面也有重要的意義，設(shè)計人員可以使用BIM 技術(shù)對模型中產(chǎn)生的風(fēng)險進行檢測與排查，有效避免施工危險的發(fā)生，在對施工質(zhì)量管理方面，BIM 技術(shù)還可以分析使用數(shù)據(jù)的精確程度，并對建筑施工的實際情況進行監(jiān)督，有效提升建筑施工業(yè)務(wù)的工作效率，保障建筑企業(yè)所承接業(yè)務(wù)的順利完成。扁平化系統(tǒng)要建造完備的BIM 實施技術(shù)，必須要從建筑工程企業(yè)內(nèi)部出發(fā)，通過制定整體協(xié)同的制度來保證各部分的協(xié)同共進，將原工程師、設(shè)計師和施工人員進行扁平化處理，實現(xiàn)所有部門的成果共享，使得BIM 技術(shù)使用最小的成本實現(xiàn)建筑工程期間價值最大化。

六、結(jié)束語

以信息和軟件為載體，BIM 技術(shù)通過構(gòu)建完整的工程信息數(shù)據(jù)庫，有效整合項目各模塊資源，轉(zhuǎn)變項目參與各方的協(xié)作方式。對于建筑施工企業(yè)而言，利用BIM 技術(shù)的動態(tài)信息處理與共享，可以很好地改善項目成本管理體系混亂、效率低下等現(xiàn)實難題，推動企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)更加科學(xué)、高效的項目成本管理。