●劉珺函 李瞳輝

淺析大型公共工程項目應用BIM技術的必要性

●劉珺函 李瞳輝

大型的建筑工程項目投資規(guī)模大，技術復合度高，所利用的資源多，具有很大的技術與經濟的風險性，因此這類工程的工期一般很長，而且由于工程的不確定性經常造成工程延期拖長。由于沒有大力推行BIM模型，使得BIM技術在國內發(fā)展速度十分緩慢，很多政府籌資建造的大型項目不能從中獲益。文章以杭州國際博覽中心為例，強調BIM技術在國內推廣的必要性，最終提出克服關鍵阻礙因素、促進中國建筑業(yè)BIM引進和應用的方案。

大型工程項目 BIM 經濟效益 必要性

一、引言

大型建筑工程項目是指投資規(guī)模巨大的工程項目，相比較普通的工程項目而言，大型工程項目有更加復雜繁多的工序，也需要更多的人力物力等資源，因此對各個施工環(huán)節(jié)的協(xié)調控制，盡可能以低成本高效率最優(yōu)的調配整個工程中的有限資源就顯得格外重要。

由于大型工程的不確定性，按照傳統(tǒng)方法調整工期資源配置并不適用。大型工程項目的復雜性使傳統(tǒng)方法從單一角度上檢視問題和錯誤，并逐步修改的方法顯得十分笨拙。由于其復雜與可變性，站在宏觀角度，進行統(tǒng)一的調配，也就是應用現(xiàn)有BIM技術，才能更好地完成計劃整體的調整。

二、什么是BIM技術

圖1

BIM就是建筑信息模型Building Information Modeling的簡稱，用通俗的話來講就是很多軟件共同作用下的構建出的虛擬模型。為了創(chuàng)造更大的經濟利益，現(xiàn)如今，BIM軟件經過不斷的發(fā)展，已經分化為幾個不同的類別，軟件數目達到幾十個之多。但是，BIM在國內的應用還是少之又少。2012年，建筑協(xié)會做了一個這樣的統(tǒng)計（見圖1）。

通過這幾年的統(tǒng)計圖表，我們可以看到，從2009年開始，認識BIM的人逐漸增多，但真正認識BIM價值并加以利用的人還并不是很多。到2012年，熟練掌握BIM技術的人僅占行業(yè)人群中的21%。反觀國外的情況，BIM技術在國外發(fā)展已經十分成熟，而在國內才剛剛起步，這其中很大的一部分原因就是因為政府沒有對這項技術有足夠的重視，沒有大力推廣，在一些國家級別的大型項目上為了節(jié)約一些可見的成本而忽略了不應用BIM帶來的隱形成本。

三、BIM技術的價值

BIM的價值體現(xiàn)在如下四個方面，一是提高工作效率；二是提高建筑質量；三是節(jié)約成本；四是便于管理。下面，就對以上四個方面進行逐個闡述，以證明BIM在建設中的必要性。

首先，BIM讓設計、建造、管理在同一個平臺下工作，構成建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風險。針對BIM的很多步驟，進行主體一體化。

其次，碰撞檢驗。這個檢驗在應用BIM之前很多東西是很難想象的。BIM中的碰撞檢查是針對整個建設周期中的多專業(yè)協(xié)同設計,將不同專業(yè)的信息模型進行協(xié)調審查。通過碰撞分析有助于建筑設計、結構設計、電氣設計、暖通設計、給排水設計等各專業(yè)團隊及時發(fā)現(xiàn)問題和解決矛盾,優(yōu)化工程設計,減少在項目實施過程中錯誤和返工可能性，大大的節(jié)約了工期與成本。

第三，成本方面。斯坦福大學曾經調查研究了一些2005年到2007年的實際項目，并從以下幾個方面進行了分析，第一個就是BIM的投入，第二個就是應用BIM帶來的直接成本節(jié)省，第三個就是BIM產生的應用，還有最后一個是BIM的ROA投資回報率。單看直接節(jié)省成本這一部分，一些項目獲得了26倍的回收率，最少的也是在2倍左右，還有的達到了300多倍。所以對BIM來說各種項目回報是不一樣的。但是從整體來看都是正回報，不是負回報，這是BIM對成本方面的一個價值。

美國佛羅里達大學Patrick Suermann博士等人在2007年對美國國家BIM標準（NBIMS）委員會的105個委員就BIM對工程施工6個關鍵指標（質量控制、按時完工、成本、施工安全、單位造價、單位人工時完成量）的影響情況進行了調研，共收回50份有效問卷（見圖2）。

圖2

按數量從高到低排列結果分別為90%認為對質量控制有改進價值、90%認為對按時完工有改進價值、84%認為對總體成本有改進、76%認為對單位人工時完成量有改進價值、70%認為對單位造價有改進價值、46%認為對施工安全有改進價值。

而進一步對施工單位進行BIM對這6個指標的影響程度的調查竟不約而同的與上述結果相符：BIM對工程質量的影響程度在90%以上，其余5個指標的數字分別為按時完成88%，單位人工時完成量86%，單位造價80%，成本80%，安全54%。

美國的工程不論工程進度、工程成本、施工質量比我們的好應該是不爭的事實，主要原因是美國對BIM推廣及應用比我們國家要重視的多。根據McGraw Hill的統(tǒng)計資料，北美建筑業(yè)BIM應用的普及率從2007年的28%上升到了2012年的71%，較我國2012年BIM的普及率25%相差甚遠。

四、BIM技術推廣上遇到的阻礙

首先，從施工單位的角度來看，在現(xiàn)行的招投標程序下，報低價是最容易中標的方法。然后在施工過程中，通過業(yè)主的設計問題、合同問題等方面，要求工程變更與索賠，以尋求更高的利潤。但是，如果應用了BIM技術，一是成本上無法保證一個低價，不中標的風險加大，這對于施工單位是慘痛的損失。二是所有可能遇見的問題全部可以使業(yè)主方提前發(fā)現(xiàn)，施工單位無法要求索賠，減少所獲的利潤。三是業(yè)主方會經常要求改動圖紙，這會使已經做好的計劃全部推翻，必須重新建模，重新碰撞檢驗，全過程預覽，發(fā)現(xiàn)并改動新發(fā)現(xiàn)問題。所浪費的時間，有可能造成工期延誤等巨大損失。

其次，從業(yè)主方的角度來看，雖然從各方向上看BIM對業(yè)主方產生的價值增益是最多的，但是使用BIM技術造成成本增加是業(yè)主最不愿意看到的?，F(xiàn)在建筑業(yè)還在發(fā)展階段，行業(yè)尚不規(guī)范，絕大部分的公司運作都是通過貸款——獲利——還款的形式對資金進行快速周轉，而BIM的高成本有可能使得業(yè)主方獲利減少甚至入不敷出而導致資金鏈斷裂。

最后，我國不規(guī)范的行業(yè)制度不適合BIM的發(fā)展。BIM技術會造成行業(yè)整個信息的公開透明化，使得各個參與方的灰色收入大大減少，因此整個行業(yè)對于BIM是不敞開接受的。BIM需要高成本，操作BIM的人員需要高學歷與高技術，我國建筑業(yè)中，掛靠現(xiàn)象十分嚴重，很多公司實際上并沒有那么多的技術人員，因此BIM無法得到充分的應用。

五、政府推行BIM的優(yōu)勢及必要性

目前，建筑行業(yè)還沒有真正進行到完全的市場化，政府在行業(yè)調整推進作用中發(fā)揮了很大一部分作用。2014年，政府逐步加大對房地產行業(yè)的治理，逐步使行業(yè)走向市場化、規(guī)范化。因此，目前，由政府通過大型的公共項目來推廣BIM的實施是一個很好地時機。規(guī)范化就是要公開、透明化，BIM技術的廣泛使用必然會造成這樣一個結果。

同時，很多決策者（業(yè)主）沒有看到BIM顯性成本背后巨大的隱性利益，政府通過在大型工程中應用BIM技術，將難度大、耗時長、問題多的工程用最少的成本與時間建設出來是對BIM優(yōu)勢的充分證明，以促使BIM在各建設工程中應用。

目前,中國房地產市場正在接受著不小的考驗,政府也在逐步將市場規(guī)范化、透明化、市場化。現(xiàn)在由政府領頭，推廣BIM技術，勢必會加速規(guī)范化的趨勢，減少各參與方的灰色利潤，從而將成本控制。BIM帶來的利益是十分可觀的，在保證工程質量的前提下大大的提高了工作效率，抑制了爛尾工程的增加，真正實行有計劃的采購，節(jié)約材料，從而減少項目資金風險，提高項目利潤。也防止了業(yè)主資金鏈斷裂，導致工程無法正常進行對各參與方所帶來的損失。

實行BIM技術有利于政府對各工程項目全方位的監(jiān)控，減少了在監(jiān)控、抽查等方面的資金和人力投入。

六、總結

我國在大規(guī)模發(fā)展BIM技術方面還有很大的改進空間，但是由于經濟體制、法律體制不健全等原因，使得中國BIM發(fā)展受到了重重阻礙。根據國內外BIM文獻研究和專家訪談，從技術、經濟、操作、法律等方面總結出建筑業(yè)BIM發(fā)展普遍存在的阻礙因素共41項，根據重要程度排序前11項依次為：沒有充分的外部動機、國內缺乏BIM標準合同示范文本、不適應思維模式的變化、對于分享數據資源持有消極態(tài)度、缺乏國產的BIM技術產品、沒有政策部門和行業(yè)主管部門頒發(fā)的BIM標準和指南、基于BIM的工作流程尚未建立、BIM項目中的爭議處理機制尚未成熟、缺乏能夠保護BIM模型的知識產權的法律條款和措施、聘用BIM專家和咨詢需要額外費用、國內缺乏對于BIM技術的研究。

為了推動BIM技術在我國的發(fā)展，首先應該發(fā)揮由政府帶動建筑市場變化的優(yōu)勢，所以建議政府在大型公共項目中率先規(guī)定使用BIM技術，并要求項目參與方具有一定的BIM應用實力。為了有效地實施BIM項目，政府的行業(yè)主管部門首先需要研究制定BIM標準和指南，建立BIM應用的框架，規(guī)范BIM市場的管理。政府頒發(fā)的標準和指南可為企業(yè)和個人提供具體的BIM應用指導。只有政府應用BIM技術帶來可視化的效益，并且通過運用BIM而逐漸使得與BIM相關的法律成熟，建立起B(yǎng)IM的工作流程，自主開發(fā)出BIM技術核心軟件，降低應用成本，才能使BIM技術在中國得到大規(guī)模的推廣。

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（作者單位：四川大學 四川成都 610064）

（責編：紀毅）

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1004-4914（2014）11-284-02