建筑企業BIM技術應用成熟度評價研究

王玉芳 （廈門工學院土木工程系，福建 廈門 361021）

1 緒論

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱 BIM），是利用計算機技術將工程建筑的相關信息構建建立集成數據庫，并整合數據庫當中的數據，形成三維模型。近年隨著BIM技術在全國范圍內的推廣，越來越多的學者在研究BIM技術的應用，并取得了一系列豐富的成果。不少學者[1-5]在現有的BIM技術應用軟件的基礎上，以某個實體項目為指導模型，建立相關的BIM應用評價體系；亦有學者[6-9]采取層次分析法、模糊數學綜合評價、灰色系統理論、結構方程模型等數理統計方法，建立了建筑業BIM應用能力的定量評價模型，來衡量BIM應用的成熟度。

BIM技術進入國內建筑市場之后，在中國的發展受到了很多制約，不能實現大面積的推廣和普及。國內外關于BIM在我國建筑行業成熟度模型的文獻，總結出現階段BIM應用成熟度的構建應該包括幾方面的內容：技術因素、組織因素、管理因素。但是，通過梳理國內外文獻研究的BIM成熟度，發現大多文獻對BIM技術的應用和功能有較多的研究，卻忽略了對BIM成熟度的研究評價。因此，研究BIM應用的成熟度，要先識別出成熟度的能力因素，并對這些能力找到更細致的評價指標，構建相應的BIM成熟度模型，促進BIM在我國建筑行業中應用、發展與推廣。

2 建筑行業BIM應用成熟度評價指標體系的構建

正確的BIM應用成熟度評價指標體系的構建，首先，需要滿足系統性的要求，即所采用的評價指標應該能全面地、系統地反映BIM應用的特征；其次，各個指標應直言不諱的表述，表述的內容要直白，不可一語雙關或含義重疊，導致理解的不恰當，出現片面的評價結果；最后，各個評價指標應具有客觀實在性，每個評價指標應可在BIM軟件中輕松找到，否則會認為該評價指標無效，影響評價指標的真實性。

2.1 評價指標的提取、歸納

成熟度是指一個組織或是一個體系的綜合能力是否完善或與時俱進的評判標準，即表明它現階段的能力是處于一種什么樣的程度。而對BIM的應用成熟度進行評判，既要考慮BIM包含的軟件技術方面的成熟度水平，還包含應用BIM技術所衍生出的管理方式、組織方式是否處于成熟的狀態等多方面內容，BIM應用最主要的3個方面，即技術方面[9]、組織方面[11]、管理方面[12]，因此本文將從這3方面設立評價指標體系，對其成熟度進行綜合評定。

2.1.1 技術能力

BIM技術能力包括軟件能力、硬件能力、網絡能力，其具體要求要看BIM軟件是否包含良好的數據傳送能力、過程處理能力、軟件穩定性、模型維度及內涵豐富度、信息獲取準確度等多方面能力。

BIM應用成熟度評價指標體系 表1

BIM應用評價成熟度指標總表 表2

BIM應用技術能力的軟件能力具體指標描述 表3

BIM應用技術能力的硬件能力具體指標描述 表4

BIM應用組織能力的BIM團隊專業水平具體指標描述 表5

2.1.2 組織能力

組織能力是BIM應用中必不可缺的一大重要能力，主要是指各項工程的BIM應用目的、BIM應用方法、實際BIM應用的操作、BIM團隊之間的合作等。BIM應用不僅僅只是拿來畫建筑圖，它應融入到整個工程項目中去，使建筑方和施工方都能直觀的看到建筑項目的構成，并對其進行人員管理，因此，技術能力、組織能力、溝通協作能力強的BIM團隊是BIM應用發揮最大效用的關鍵因素。

2.1.3 管理能力

此處的管理能力是指BIM技術的應用對建筑方和施工方進行現場管理，或是人員管理，亦或是工程進度、成本、質量的控制管理的能力。BIM技術的應用不僅能讓建筑方和施工方看到3D建筑圖紙，還能模擬現場施工的情況，以便在施工之前就做好防御措施，還能對建筑項目進行進度、成本、質量的系統性監控。

通過大量的研究BIM相關文獻、BIM的實際應用，總結出構建一個建設項目BIM應用成熟度的評價指標體系。包括3大一級指標技術能力、組織能力、管理能力，3大一級指標下還有具體的二級指標，如表1所示。

2.2 BIM應用成熟度評價指標

根據成熟度評價指標及評價體系，二級評價指標用1～10來判斷成熟度（1表示成熟度最弱，需要改進，10表示成熟度最強，當前無需改進）。

一個項目是否能完美完成，需要每一個環節都把控到位，即表1里的一級指標或二級指標達到該指標的最基本合格的分數，甚至達到最高分，具體判定方法如下表2所示。

2.3 BIM應用成熟度評價指標具體描述

如表3所示，基本豐富度及可靠性是BIM軟件的技術能力第一步，若技術能力沒有基本核心數據，BIM軟件就沒有互通、互用的價值，對于BIM軟件的擴展數據要高度集合，并且有若干權威信息，這樣BIM軟件會更加權威、齊全，讓BIM應用軟件進行知識管理。信息互用效率低對建筑行業來說，是一直存在的問題，基于IFC標準對于BIM軟件信息、數據互用性有極高的優勢，其中IFC（Industry Foundation Classes）是當前建筑行業大家一致認為專業的國際性公共數據標準，IFC能有效的將BIM軟件里的數據聯系起來，并且貫穿于整個建筑工程全過程。BIM應用軟件中有些軟件可以檢測到圖紙是否有沖突，前期BIM檢測能大大降低圖紙的錯誤率和返工率，并且可以大大提高建筑工程的質量，縮短進度。

GIS （Geographic Information System或 Geo-Information System，GIS）是地學信息系統，它是一種比較重要的空間信息系統，在計算機的硬件、軟件下，對整個地球的地理信息數據有收集、分析、存儲、運算、顯示、描述的專業地理信息系統。BIM軟件與GIS相互融合可以集中解決兩種類型的數據模型的“語義映射”或者說是一對一地轉換對應的幾何對象，如表4所示。

BIM應用組織能力的項目各方在BIM應用中的參與度具體指標描述 表6

BIM應用組織能力的項目參與方對項目的組織能力具體指標描述 表7

BIM應用管理能力的進度控制能力具體指標描述 表8

BIM應用管理能力的成本控制能力具體指標描述 表9

BIM團隊專業水平是至關重要的一項因素，如表5所示。若是單一的專業人員，對BIM應用軟件認識不全，既使BIM軟件的技術性能再好，也無法發揮最好的作用，因此BIM團隊需要絕對的專業，能夠熟練運用BIM軟件，使軟件性能發揮最大效用。

項目各方在BIM應用軟件中的參與程度，包括權限控制、業務流程、產品及服務，如表6所示。

項目各方對BIM應用軟件在項目工程的組織能力，包括人力資源、調控、合約三個方面。人力資源就是指項目各方對BIM應用軟件有一定了解之后，人員經過相關的培訓，了解BIM應用軟件，最后發展成優秀、精干的BIM專業團隊。國家每年都會推出建筑行業一些新的標準或者規定，來更好的管控建筑行業，因此需要根據每年國家、地區、行業的不同標準來組織工程項目，給建筑團隊指明方向。如表7所示。

BIM環境下，通過BIM系統與進度計劃的有效鏈接，可以把時間信息與空間信息整合在同一個可視的4D模型當中，進而對建筑施工的整個過程進行直觀且精確的反映，如表8所示。

在激烈的市場競爭中，項目造價管理成為建設方全過程項目管理的關鍵性環節。而在BIM時代，基于BIM模型及相應軟件系統的應用，項目造價管理也得到了有效保障，如表9所示。

BIM在項目建設組織管理模擬等方面的應用有效控制了施工方質量管理的效率和質量，如表10所示。

3 結論

BIM在發達國家的建筑行業得到了很好的應用，極大地提高了行業的生產效率。對BIM技術在建設項目中的引入，可以加強對整個建筑物循環過程的提煉和補充，還可以促進管理、運行、設計和施工階段資源的優化配置和優化。本文提取了BIM應用的成熟度，構建了BIM成熟度的評價體系，以期為后續研究BIM在中國建筑業應用的成熟因素和不夠成熟的因素提供基礎。同時，可以結合實際案例進行BIM應用的成熟度評價，驗證理論研究的可行性與實用性。

BIM應用管理能力的質量控制能力具體指標描述 表10