BIM技術當前在國內發展綜述

何長林 陳松洲 王新廣

摘要：當前BIM技術在國內的發展暗潮涌動卻又見效甚微，對其發展情況的系統性分析并不多。文章以中國知網相關文獻為樣本研究了BIM技術在國內的發展態勢和熱門方向，分析了其發展受阻因素以及下一步的發展方向。

Abstract： At present， the development of BIM Technology in China is surging but with little effect. And systematic analysis of its development is insufficient. This paper studies the development trend and hot directions of BIM Technology in China based on the relevant literature of CNKI， and analyzes the factors hindering its development and the prospect of its development.

關鍵詞：BIM技術;文獻計量;受阻因素;趨勢展望

Key words： BIM technology;bibliometrics;blocking factors;prospect of development

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）23-0222-03

0? 引言

BIM在國內被翻譯為建筑信息模型，它是一種基于數字化三維建筑模型的建設工程信息集成和管理的技術，這種技術是在建設工程及設施全生命周期中，對其物理和功能特性進行數字化表達，以數字化方式進行設計、施工、運維的過程或結果，它是一個十分完備的信息模型和共享信息平臺，從而實現在項目的不同階段被工程各參與方使用，實現協同作業，可以為建筑企業提供從設計到施工管理的一系列問題的解決方案，是繼CAD之后建筑行業的第二次革命。

最早由Chuck Eastman博士在1975年提出了BIM概念，1986年Robert Aish發表的一篇論文中首次使用Building Information Modeling一詞。21世紀前由于局限于計算機硬件與軟件水平，BIM僅能作為學術研究對象，在工程實際應用中難以發揮作用;21世紀以后，計算機軟硬件水平的飛速發展推動了BIM技術走上了一個新的臺階。自2002年以來，BIM技術變革風潮在全球范圍內席卷開來，特別是在美國、英國、新加坡等國家，BIM技術發展較快，各種BIM協會紛至出現，隨之也建立了許多實用的BIM實施標準，甚至有些政府會強制某些項目使用BIM技術。然而在國內，BIM的發展較國外相對滯后。

鑒于此，本研究基于2006年至2020年中國知網核心數據庫，從相關文獻數量、關鍵詞數量及分布等方面進行數據可視化分析和梳理，針對BIM技術在國內的發展情況進行綜述，旨在為我國BIM技術發展提供理論參考和趨勢展望。

1? 發展情況和應用現狀

1.1 研究方法

本文研究方法主要是文獻計量法、數據可視化分析法等，數據來源于研究我國“BIM技術”文獻，研究對象均限定為中文文獻，為保證文獻質量，此次研究樣本均來源于中國知網（CNKI）數據庫中公開發表的期刊和碩博士學位論文。

常用的文獻數據分析工具有SATI、citespace、Netdraw、Vosviewer以及知網自身文獻分析工具等。經過比較，知網自身開發的文獻分析功能能夠實現直接在網頁上對選定文獻進行計量可視化分析，與其他分析工具相比，具有使用方便快捷，功能全面清晰的優勢。因此本文選擇該法進行分析。

1.2 BIM技術文獻基本情況與分析

以“BIM技術”為主題作為檢索條件，選擇中文文獻，檢索設置時間范截至2020年，文獻統計結果及其基于年度的分別如圖 1所示。從圖中數據可以看出，與BIM技術相關文獻發表數量逐年上升，特別是在2012年開始，文獻數量上升趨勢明顯，在2018年開始趨于穩定，由于檢索時間截至2020年4月28日，2020年文獻數量較少，根據文獻數量趨勢柱狀圖可以推測2020年相關文獻數量會保持在4700篇左右。

一般來說，關鍵詞常常被作為文獻分析和研究的窗口，因為關鍵詞是文獻主要內容的集中體現，是文章闡述觀點的精華所在。圖 2是與本研究主題相關的關鍵詞分布柱狀圖。從圖中可以看出，除了主題“BIM技術”及“BIM”兩詞出現次數排名前兩位，應用、建筑信息模型、建筑工程、工程造價、裝配式建筑、施工管理和BIM正向設計等詞高頻出現，這體現了關于BIM技術研究的熱點問題。其中，工程造價、裝配式建筑、施工管理、BIM正向設計四個詞比較能夠說明近年來BIM技術在國內較為熱門的應用和研究方面。再結合其余關鍵詞及共性關鍵詞，可以總結出設計、造價、管理、裝配式建筑四個詞為熱門研究方向。

圖 3是關鍵詞共現網絡圖譜。該圖譜是對關鍵詞可視化分析最直觀的結果。圖譜中不同顏色表示不同的專業領域;關鍵詞球徑大小表示出現次數的多少，球徑越大表示出現頻次越高;不同關鍵詞之間的連線表示兩個關鍵詞之間的聯系，線越粗表示詞間聯系越密切[1]。從圖中可以看出，建筑信息模型和建筑工程處于圖譜中心位置，并且球徑最大，與其二者相連的關鍵詞也最多，表明諸多研究方向均是圍繞這兩個方面展開。而建筑信息模型、信息化、建筑工程、造價管理和施工管理五個詞之間的線較粗，表明它們之間的聯系非常緊密，這也說明了BIM技術的內涵是集施工、造價、過程管理等于一體的工程信息化集成和管理技術。其次也可以看出設計和施工兩個詞之間的關系也很密切。除此之外，工程造價、施工管理、裝配式建筑占有較大比重，說明這三個方面在近年來受到業內廣泛關注和研究。而其余出現頻率相對低一些的關鍵詞，表明也有人在進行研究，并且它們很有可能是BIM技術未來的發展方向。

2? 我國BIM技術發展受阻因素

盡管從文獻分析可以看出，近年來BIM技術在我國的發展逐漸加快，但是相較于其他國家，國內發展還處于初級階段。結合當前BIM技術在國內現狀，分析其受阻因素，主要有以下幾點：

2.1 概念上認知偏差

不了解BIM的人只將BIM認為是一種軟件[2]，其實軟件只是BIM技術的一部分，BIM技術真正的革命意義在于它能將建筑3D模型連同建造成本、進度管理等項目全壽命周期的信息集成起來，讓項目的各參與方能夠科學決策，精細管理，減少返工，降低成本。據統計，在應用BIM技術之后，圖紙錯誤可以排除90%，減少返工60%，項目材料損耗比行業平均降低30%，總成本節約15%，總工期減少10%，使得項目效益大大提高。而現實情況卻是當前國內大部分工程從業人員對BIM技術的了解和認知僅僅局限于軟件層面，這種偏差使得一開始就對BIM技術的普及和深度推廣產生了阻礙。

2.2 技術層面缺陷

BIM技術建模主要分為三個部分，分別為建模、算量、整合。建模部分軟件常用Ravit、Tekla、Magicad和Navisworks;算量部分軟件主要有廣聯達GCL和GGL;整合部分軟件常有廣聯達BIM5D和BIM解決方案。可以看出，當前國內市場主流的BIM技術相關軟件和平臺系統，大多是國外先進產物，盡管國內軟件也逐漸增多，但其可靠性和實用性還有待時間的驗證和實踐的積淀。國外先進軟件內部嵌套的流程理所當然地會更加符合國外的管理流程和思維，因此，在技術支持上，國內BIM技術的發展也存在很大短板。

2.3 技術水平和管理水平不匹配

無論哪種信息化技術或者工具，必須和同一歷史時期行業管理水平、環境和目標相匹配，這樣才能凸顯這種技術的先進性，否則可能適得其反，反而增加額外工作量，降低原有管理效率。然而當前國內建筑施工行業中的管理水平其實與BIM技術的先進性并不相適應[3]。主要原因就在于技術發展太快，而管理方式卻在一定程度上并沒有明顯的發展。傳統的施工管理，即使不借助專業的信息化手段，也能通過廣大施工人員的自身經驗和一定層面的監督，從而基本保證絕大部分項目順利完成，這就是當前建筑工程行業的管理方式與BIM技術所強調的中心思想最明顯的差異。所以，倘若當前的施工技術在接下來的幾十年內沒有大的實質性變革，而只是一味地追求信息化管理手段，一定是收效甚微。這也就是當前BIM技術在裝配式建筑方面發展較為靠前的緣故。裝配式建筑將現有工程行業的產品趨于標準化，這樣，對于工廠預制的裝配式建筑的管理技術就可以更加信息化。

2.4 本地BIM人才匱乏

BIM技術若在國內大量推廣，行業內的工作量必然大幅度向設計單位傾斜，并且與設計對接的BIM人才也需求大增。盡管當前國內有很多單位正在組建自己的BIM團隊，但是效果不甚理想。工程經驗豐富的，總是受限于傳統圖紙的固有模式和操作習慣，對于BIM技術的掌握速度較慢;能夠熟練掌握BIM技術的新興技術人才，又常常工程實際經驗不足。這其中的矛盾使得國內的BIM技術人才少之又少，使得BIM技術的推廣，沒有人才可用。

2.5 法律法規不完善

雖然目前我國已經在普及BIM技術的道路上有了起步，但是與傳統的施工方法和手段相比，與之相關的法律法規還尚未完善。而已出臺的國標其可操作性和指導性也還有待進一步驗證。當前，國內多數工程企業數據采集仍然依靠手動輸入、人工查詢，這種方法周期長、精度低，并且與后期數據交互使用、模型對接等都大為不利。另外，各個企業的數據形式等也存在差異，而沒有形成統一的標準。即使是部分項目嘗試應用BIM技術，施工完成之后建設單位和建設監管部門也因為缺乏BIM驗收標準和相關專業人才而無法實施有效管理。

3? BIM技術發展趨勢展望

從前一節當前BIM在國內發展受阻因素看來，盡管我國在BIM技術發展道路上還有很長的路要走，但是其發展路徑還是有跡可循的。

3.1 人才培養重視

人才培養是影響一項新技術推廣應用的重要因素。要想在國內將BIM技術的普及推廣落地落實，人才培養是首要解決的問題。主要就應從學校和企業兩方面著手。各類大學，特別是開設與建筑工程相關專業的高校，要在專業基礎課和核心課的基礎上開設BIM技能實訓課程，并且要配備相應的專業軟硬件、師資力量、培訓方案等，以學生時代的教育為出發點，將BIM技術從理論層面、高校教育方面夯實人才培養基礎。另外，企業也是人才培養的搖籃，要特別重視在職教育，在工程實際應用中培養BIM技術人才的實踐經驗，并且要校企結合，將高校的教育資源和企業的實踐平臺相結合，實現優勢互補，從而大大提升人才培養效率，縮短培養周期。

3.2 國家政策扶持

據統計，2013年至2017年期間，國家及地方政府和協會共計發布與BIM技術相關的政策58項，增長趨勢明顯，其中70%為通知、意見形式，其余的30%則和標準、指南、發展綱要等形式。近幾年來，國家相關政策也持續落地。今年4月住建部引發通知明確指出，“推廣施工圖數字化審查，試點推進BIM審圖模式，提高信息化監管能力和審查效率”、“推動BIM技術在工程建設全過程的集成應用”[4]。此外，各省市住建部的BIM政策也層出不窮。相信在國家政策的積極扶持下，BIM技術在國的發展會愈加迅速。

3.3 技術發展標準化

任何信息化技術的發展和普及必然有一個漫長的過程。對于BIM技術而言，從軟硬件引進，到結合自身特點予以嵌套，再到后期自主研發，使之符合我國的施工流程，形成與之相匹配的管理模式，再經過足夠數量的工程應用實例，這樣才能在國內形成自己的一套標準化技術規范。

4? 結語

當前，BIM技術在國內建筑工程行業已是一場勢不可擋的技術革命，在這個過程中，肯定會有很大阻力。本文主要采用中國知網與BIM技術相關文獻分析方法，研究了BIM技術在國內的發展現狀，闡述了其發展受阻的幾個因素，并且提出了未來發展的三個重要方面。隨著國內對BIM技術方面的資金投入不斷加大，相關各項政策也相繼出臺，相信在不久的將來，BIM技術在國內的發展和推廣會有一片嶄新的天地。

參考文獻：

[1]鄒貽權，張浩，王淑嬙.進度計劃管理領域研究文獻綜述[J].價值工程，2020，39（08）：280-284.

[2]吳瓊潔，王曙光.BIM技術應用現狀及思考[J].現代食品，2019（22）：7-12，19.

[3]徐兆赫.BIM技術當下在我國的發展與困境思考[J].內蒙古科技與經濟，2020（05）：8-12，62.

[4]建司局函質[2020]10號.關于印發<住房和城鄉建設部工程質量安全監管司2020年工作要點>的通知.