建筑企業BIM 技術運用及未來發展

張崇 浙江山口建筑工程有限公司

一、引言

近年來，建筑業產值利潤率（利潤總額與總產值之比）一直在較低水平徘徊，2019年僅為3.4%，連續3 年下滑。同時，建筑施工企業數量不斷增加，目前全國共有超過10 萬家，2019 年增速達到8.8%，行業競爭日益激烈。面對中標難、管理難、盈利難等現實問題，建筑施工企業運用信息化、數字化手段加強項目成本管理顯得尤為重要。BIM 技術作為國內建設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 技術特征

（1）可視化。可視化是BIM 技術較顯著的優勢，建筑工程項目從立項設計到全部完工，經過初步構思、圖紙設計、實體建成等過程。在傳統圖紙設計過程中，起初使用CAD 進行二維制圖，再組合圖紙生成三維模型，在此過程中會出現漏洞。BIM 技術可克服傳統圖紙設計缺陷，直接構建三維模型，直觀展示建筑面積、構件之間的關系，提高圖紙的可視化效果。（2）優化性。BIM技術可對建筑工程建模方案進行全面優化，當代建筑工程項目作業量大、技術要求高、工期緊迫、施工內容復雜，前期完成的部分作業如果存在漏洞難以進行修改。可通過發揮BIM 技術的優化功能，對建筑模型進行全面檢查，及時對缺陷進行修復，科學調整建筑模型的各方面，并選用最優的方案。（3）協調性。BIM 技術的協調作用，當代建筑工程項目由多方組織共同完成，涉及了多項專業，在施工過程中存在大量的交叉作業，做好各方面的協調工作較為重要。BIM 技術可將不同專業、不同組織、不同設計方案與細節、各種信息集合在同一模型上，充分發揮三維建模的作用，查看不同專業之間的沖突，并予以解決。運用信息管理平臺，可實現不同組織間的信息交互與傳播，及時做好溝通協調工作，確保建筑項目質量。（4）可輸出性。BIM 技術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計精準的二維圖紙，BIM 技術可將二維轉化為三維，并做好相關檢查工作，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，完整輸出機械設備統計表、材料統計表、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。

三、BIM 技術在建筑企業應用的問題

（一）人才的缺失

BIM 技術作為建筑領域的先進技術，要想解決落地的問題，首先要解決的就是人才的問題。發展任何一門新技術都需要人才的推動，但是建筑領域相對于其他的行業來說，門檻相對較低，專業的技術類人才相對匱乏，尤其是針對新技術的人才就更少，BIM 就業一年比一年好，因為行業趨勢的需要，BIM 人才市場缺口高達200 萬。另一方面就是建筑領域人口的老齡化嚴重，不管是在企業的機關還是項目的一線，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 的應用就更難了。BIM 的應用第一步就是建模，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的工作，就導致了人才匱乏在項目上的延續。

（二）BIM 技術軟件體系障礙

BIM 軟件是建立、使用和管理BIM 技術的基礎工具，是保證BIM 發揮作用的前提。目前市場上主流的BIM 應用軟件多數為國外所開發。目前，國內BIM 軟件仍以引進的居多，并且依舊缺少基礎性的平臺。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情況和施工規范要求，且各軟件之間的數據共享不夠成熟，使用過程中經常出現反復建模的情況，因此往往只能應用于建筑全生命周期的某個階段，遠遠不能實現貫穿全壽命周期的應用。另外，BIM 平臺提供的標準化族庫十分有限，這也在很大程度上影響了BIM 技術的推廣應用，尤其在結構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，比如標準相對完善的地區，落地應用的效果和企業內部的內推力就相對較好，市場活躍度高的地區，應用落地發展的相對較快，南方地區整體比北方地區發展較好，還有與企業本身決策層的決策意識也相關，有信息化轉型意識的相對于其他的較好。

四、建筑企業BIM 技術運用及未來發展

（一）限額發料和領料

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，關鍵在于控制和節約材料成本。運用BIM 技術，可以快速準確統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料和領料。同時，采用獎懲結合的方式，按照指定標準（理論用量+合理損耗）與協作隊伍進行結算，當材料消耗實際用量超出標準時，超出費用由協作隊伍自行承擔；當材料損耗合理控制在標準之下時，按照一定比例對協作隊伍給予獎勵。通過BIM 技術+獎懲激勵，督促協作隊伍更高效合理地使用施工材料。

（二）多元化方式培養人才

首先，可采用與高校合作的形式，簽訂定向培養協議，通過理論知識的培養及定期現場實習，有針對性的為企業輸送BIM技術人才；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 技術培訓計劃，培養成為企業的專業BIM 技術高端人才，逐漸建立“傳幫帶”模式，充盈企業BIM 技術人才梯隊，提升企業BIM 發展能力；再次，制定BIM 專屬企業福利，吸引老員工及應屆畢業生積極加入，招攬并留住BIM 技術應用方面的賢人志士。

（三）編制應用清單

提取關鍵成功因素，構建BIM 技術成功應用模型，編制BIM 技術在建筑施工企業實施管理中的應用清單，應將策略規劃、BIM 培訓計劃、計劃實施方案、管理層的支持、企業信息化意識與理念、業主和客戶的需求、市場競爭優勢、針對BIM 技術應用標準合同、BIM 數據交互性、模型信息共享度、與BIM 技術相適應的業務流程、明確的責任界限和風險劃分、熟悉BIM 技術應用專業人才、BIM 技術團隊、BIM 技術實施直接成本控制、數據管理、BIM 軟件二次開發、BIM 成果的準確性和可交付性、BIM 技術應用與施工進展的有效關聯、有效實施共享數據的BIM 設施、BIM 技術標準構建、BIM 咨詢管理、BIM 項目經驗分析、BIM 咨詢服務商成本控制、取代或升級以CAD 為基礎的實施流程、企業資金資源、BIM 技術軟件選擇、信息溝通管理平臺均納入應用清單中。

（四）協作-碰撞檢查

BIM 技術還有一個協作碰撞檢查的功能，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致整體線路溫度過高引起火災，通過BIM技術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害時，這種安全隱患所帶來的危害會加倍。從前，技術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。這種傳統的方法不僅浪費時間和精力，而且剖面圖無法直觀的發現碰撞問題。而REVIT 所構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系，然后采用協作碰撞檢查可以直接得出檢查結果，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）關于企業影響力的打造

標準作為指導作業的規范性文件，對任何建筑企業都不算陌生，從BIM 應用落地的角度看，同樣需要標準的約束，相對于標準體系較完善的區域，企業標準建立不是很迫切，但是對于標準相對較少，可參考對象較少時，企業就需要通過自己的經驗積累，編寫自己的標準體系。企業標準的意義在于統一自己內部的建模和應用的標準，同時對外有參考和指導意義。積極參與由各級部門組織的相關培訓和競賽，通過競賽不斷的提升自己在行業的影響力，提升自己企業的知名度，同時自己的團隊在不斷的競賽和培訓中，通過與行業人才的碰撞交流，學習新進的技術和分享彼此的成果，逐步的打造自己企業在BIM 應用方向的航母艦隊，為企業的BIM 應用落地積累更多寶貴的經驗。

五、BIM 技術未來發展

數字化技術是一種使用高科技技術對建筑目標進行掃描、設計和復制的一種技術，可以快速地獲得建筑的面板數據，工程師們可以利用這一類技術對目標建筑進行結構分析，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，合理規劃工程進度。利用BIM 技術，我們可以充分構筑建筑物的全形態模型，甚至包括5D 模型，能夠貼切的模擬出建筑物的內部和外部環境，通過采用BIM技術，建筑工程公司可以在施工整個流程期間使用協同一致的信息設計和管理施工的進度，也可以精確地對目標建筑實現效果可視化。BIM 技術的線上應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 技術不僅可以對施工業務中的資金使用產生良好的控制，在對施工人員的安全保障方面也有重要的意義，設計人員可以使用BIM 技術對模型中產生的風險進行檢測與排查，有效避免施工危險的發生，在對施工質量管理方面，BIM 技術還可以分析使用數據的精確程度，并對建筑施工的實際情況進行監督，有效提升建筑施工業務的工作效率，保障建筑企業所承接業務的順利完成。扁平化系統要建造完備的BIM 實施技術，必須要從建筑工程企業內部出發，通過制定整體協同的制度來保證各部分的協同共進，將原工程師、設計師和施工人員進行扁平化處理，實現所有部門的成果共享，使得BIM 技術使用最小的成本實現建筑工程期間價值最大化。

六、結束語

以信息和軟件為載體，BIM 技術通過構建完整的工程信息數據庫，有效整合項目各模塊資源，轉變項目參與各方的協作方式。對于建筑施工企業而言，利用BIM 技術的動態信息處理與共享，可以很好地改善項目成本管理體系混亂、效率低下等現實難題，推動企業轉型升級，實現更加科學、高效的項目成本管理。