BIM技術在工程設計階段應用的阻礙因素研究及優化建議

（廣州市市政職業學校，廣東 廣州 510650）

0 引言

隨著經濟的快速發展，建筑業作為國民經濟支柱性產業正面臨生產力低下、監管缺失、信息共享不及時等一系列問題[1-2]。BIM 作為近十年來備受關注的革命性技術，被認為是提高建筑業信息化水平的一項重要手段，也是提高建筑業生產效率和加強各參與方之間協作交流的重要橋梁，特別是在設計階段的應用被廣泛認可[3-5]。但值得注意的是，BIM 技術在設計階段的應用頻率不高，發展速度較為緩慢，在設計階段的阻礙因素和發展緩慢的原因有待研究。

1 基于Cite Space[6] 的BIM 主題國家共現、關鍵詞共現、主題分類研究

1.1 國家共現分析

通過對國內外有關BIM 主題研究的文獻[7-10]進行計量分析發現：近十年來，BIM 的研究熱度空前高漲，中國、美國、澳大利亞和英國占據全球發文總量的約50%，是研究BIM 的四個主要成員國，其中中國發文數量1292 篇，約占該類文獻總量的22%，成為發文量最多的國家。國家共現頻次科學計量圖、國家頻次以及占比如圖1、圖2所示。

圖1 國家共現頻次科學計量圖

圖2 國家頻次以及占比圖

1.2 關鍵詞共現分析

對已有文獻進行關鍵詞共現分析，找出BIM 研究主題下頻次較高的關鍵詞，發現：BIM 的主要研究方法和工具是系統分析、模擬分析，研究目標是績效表現、優化、可持續發展、全生命周期管理；主要研究方法和工具是系統分析、模擬分析；研究目標是績效表現、優化、可持續發展、全生命周期管理。繪制前16 位的關鍵詞頻次表可知：中心性大于0.1 的節點有39 個，其中，大于0.3 的為建筑管理、工業化、模型、供應鏈、信息技術、優化、項目管理、項目類型，這些節點連接多個關鍵詞，組成研究關鍵詞網絡。

圖3 共現關鍵詞和中心節點知識圖譜

表1 Top16 關鍵詞頻次和中介中心性

1.3 空間時區圖，Term 聚類分析

對已有文獻進行空間時區、聚類組合分析，發現BIM 研究主題可分為12大類，設施管理一直是BIM 研究的一個重要聚類，具有時間延續性。另外，民用基礎設施、可計算的n 維、自動安全檢查、全生命周期管理和AEC 工業化是近年來研究的熱點聚類，而科學計量知識圖譜成為BIM 研究的新方向和新工具?？臻g時區圖和Term 聚類分析組合圖如圖4所示。

2 BIM 技術在設計階段的阻礙因素分析

首先根據根據國內外學者所發表的關于BIM 技術應用影響因素、阻礙因素或促進因素的文獻，初步得到BIM 技術在設計階段的影響因素。對所有列出的因素進行編碼，進行合并、剔除、補充的操作，將意思相同或相近的因素放置在同一個類別下，將非設計階段的因素進行剔除，重復上述步驟，直至分出幾個類別。最后通過問卷調查、專家咨詢等方式，最終篩選出20 個BIM 在設計階段應用的主要影響因素，如表2所示。

表2 BIM 設計階段阻礙因素的最終列表

3 BIM 技術在設計階段的優化建議

基于前述提取出的20 個BIM 在設計階段應用和發展的阻礙因素，給出6個有建設性的意見。

（一）政府制定針對性的經濟支持和增強政策導向作用。政府的支持對技術擴散的起著重要的推動作用，且有時是決定性的，尤其是考慮到我國的國情和建筑業發展的階段。政府應該制定有針對性的政府補助、財政補貼、稅收減免和其他激勵措施。針對性經濟扶植不僅能夠在技術應用初期減輕企業的成本負擔，同時，政府通過政策也向市場透露了行業大方向，引導各個企業共同推動技術的進步。

（二）完善BIM 相關法律法規的監管和制定。完善的法律是技術發展的重要保障，也是解決糾紛的決定性的工具。只有在完善的法律法規條件下，建筑業的各參與方才敢于放手去干，放心去采用BIM 技術。在出現糾紛情況下，能夠按照法律法規順利解決糾紛，維護自身正當利益，保障各參與方的公平。與此同時，也能夠降低解決糾紛的成本。因此，必須完善BIM 相關的法律法規。

（三）提高業主對BIM 的認同感和信心。要提高業主對BIM 的認同感和信心，不僅需要經濟上的扶持、政策上的引導，同時，需要向業主普及BIM技術的相關知識。受傳統2D 設計思維的束縛，不管是業主還是設計師，都存在固化思維，這使得業主難以發掘BIM 的長處，從而更好地使用BIM 技術創造更大的利益，提高項目效益。

（四）合理再分配BIM 的費用和收益。BIM 能夠創造更大的項目利益，這已經得到人們的廣泛認可。BIM 技術增加項目的總體收益，然而，在建筑產品全生命周期中，各部分使用BIM 的費用和收益并不相同，某階段費用增加，而某階段收益增加。這造成了費用增加的階段，例如設計階段，會抗拒使用BIM。所以，需要在各方博弈中找到平衡點，找到收益分配的納什均衡點。

（五）增加研發BIM 的支出，掌握BIM 的核心技術。目前，較為完善的BIM 軟件多為外國公司的產品，核心技術掌握在外國公司手中。技術壟斷提高了國內公司購買BIM 軟件的成本，維護和升級BIM 的費用也是一大支出，這增加了國內小公司的經濟負擔，讓一般規模的BIM 難以承受，遂而放棄采用BIM 技術。因此，我們需要國家、大公司投入足夠的經費研發BIM 相關軟件，掌握核心技術，打破國外公司的技術壟斷。

（六）改善BIM 應用的外部環境，BIM 應用的外部動機不足主要受BIM效益轉化率影響，BIM 效益轉化率需要解決管理問題，優化BIM 設計階段的管理方式，完善BIM 設計的管理流程。BIM 設計人才匱乏，涉及學?；A知識、技能培養與社會需求脫離的問題，提高高校與企業的合作水平和合作深度，使得學生知識技能接軌社會需求。

4 結語

BIM 技術在近十年屬熱門研究主題，在設計階段的應用也被廣泛認可，但應用的頻次卻較低，基于該疑問的存在，本文通過研究得出以下結論

（1）根據文獻計量分析得出中國關于BIM 主題的發文數量約占該類文獻總量的22%，躍居世界首位。

（2）對已有文獻進行關鍵詞共現分析，找出了BIM 研究主題下頻次較高的關鍵詞。

（3）通過空間時區、聚類組合分析，發現BIM 研究主題可分為12 大類，設施管理一直是BIM 研究的一個重要聚類，具有時間延續性，并指出了熱點聚類。

（4）通過多種研究手段最終篩選出20 個BIM 技術設計階段的阻礙因素。

（5）針對BIM 技術設計階段的阻礙因素和發展緩慢的原因提出了六條有建設性的建議。