上海市建筑企業BIM應用情況分析

徐耀東，嚴煒炯

（上海市建筑建材業市場管理總站，上海 200032）

1 簡介

BIM（Building Information Modeling）技術是在計算機輔助設計（CAD）等技術基礎上發展起來的多維建筑模型信息集成管理技術，是傳統的二維設計建造方式向三維數字化設計建造方式轉變的革命性技術[1]。上海是國內BIM發展領先的地區，近年來上海市建筑企業在項目中積極應用BIM技術，幫助提高工程效率，促進設計施工協同。然而當前的BIM應用大多關注于介紹和推崇其價值，而缺乏討論為了成功應用BIM應如何進行相應的工作，以及要達成怎樣的目標[2]。隨著“十四五”計劃開展，國內建筑業面臨著全面轉型升級，上海市建筑行業的BIM發展也處在非常關鍵的階段。為了具體掌握目前上海建筑企業BIM應用現狀和問題，本文通過實地走訪的方式調研了相關企業的BIM應用情況，并應用BIM成熟度矩陣方法對上海市、國內整體和國外發達國家BIM應用水平進行對比。調研發現目前上海市建筑企業正在積極研究BIM技術，成立了BIM中心，重視相關人才培訓，并且在BIM服務的定價和BIM與項目管理的結合上做出了一些有意義的嘗試。然而也存在BIM交付物的評價標準和審核機制不完善；BIM服務的定價機制市場缺失，BIM應用價值和社會效益的評價不足，各專業和各階段信息條塊化嚴重，缺少協同等問題。另一方面，上海市BIM應用成熟度評估和與國內外的對比則表明，目前上海在BIM組織及領導、政策法規環境、人員資質及培養等軟實力方面處于國際先進水平，而在BIM基礎理論、數據協同性及標準性、軟硬件水平等硬實力方面仍然落后于發達國家。

總體而言，目前上海建筑企業BIM技術應用已經呈現出從聚焦設計階段向施工階段深化應用轉變，從單點技術應用向項目管理應用轉變，從單機應用向基于網絡的多方協同應用轉變趨勢。

2 BIM行業調研

2.1 上海市設計、施工、地產、咨詢及軟件企業調研

針對上海市建筑企業，對其BIM接觸時間、有無BIM中心及成立時間、BIM主要應用點、BIM規劃和研發方向、人才培訓、成果考核鼓勵及收費機制和認為現存問題及經驗這七個方面進行調研，調研結果如表1所示。

表1 上海市建筑企業調研結果

從調研結果中可以總結出上海市建筑企業BIM應用的現狀：①政府制定的BIM倡導、推廣政策切實有效地發揮了作用，促進了各單位企業應用BIM并成立BIM中心。②BIM應用的價值被行業內各企業和單位普遍認可，其應用點主要集中在碰撞檢測、管線綜合等較為成熟的方面，應用范圍從設計階段向施工階段深化；而在復雜大型超限項目上，BIM技術也證明了它的不可替代性。③各企業正積極提升BIM技術應用的廣度與深度，探索BIM+新技術的應用模式，如三維激光點云掃描技術、VR/AR呈現技術等與BIM技術的結合應用，體現從單點應用向多方協同應用的轉變，提升數字化水平。④BIM行業人才在各企業和單位中充分得到重視，企業內人才培訓積極開展，讓行業人才補充呈現向好態勢。⑤各企業開始注重并有意提升管理人員的BIM應用意識，努力嘗試將BIM技術應用融入項目管理各方面中，體現從技術應用向項目管理應用的轉變。

然而調研結果也表明行業內仍然存在許多問題，主要體現在以下幾個方面：①行業內BIM成果評價機制和懲戒機制仍然缺乏。目前企業中對BIM價值的評價大多數仍然是定性的，包括對BIM的經濟價值也基本憑工程經驗估算。對BIM組織上的協同促進、縮短工期等優勢無定量分析，而是主觀總結。②全過程BIM應用鏈條尚未形成，設計施工模型脫節，信息孤島壁壘仍舊存在。調查發現設計模型與施工模型不通用情況在業內廣泛存在。若想要讓設計模型達到施工級別，勢必會大量增加設計方的工作量，同時還必須將施工設計工作前置。從目前行業這兩者固化已深的業務范圍來看，要實現這一愿望困難重重。③BIM技術工程項目建設管理作用尚未實現最大化。當前，BIM技術主要在碰撞檢查、量價計算、預制生產、信息化管理等單環節上發揮作用，管理信息難以在工程全過程實現有效傳遞和綜合應用；此外BIM技術與工程項目建設脫節情況仍舊普遍，BIM實施與工程建設由不同團隊負責，進度也不一致。

2.2 上海及國內外BIM應用成熟度對比

此次上海市行業BIM應用成熟度評估采用的評估標準是由BILAL提出的BIM成熟度矩陣，專門對企業應用BIM時的技術成熟度進行評估，主要從技術、處理項目、政策、BIM能力和組織規模5個大層面共分12個小項進行評估。每項評估分值區間為1～5分，分數越高代表BIM技術應用的成熟度越高。具體評估表格見參考文獻[3]。

此次評估所選用的數據來源為：上海市部分來自本次調研結果、上海市住房和城鄉建設管理委員會發布的《上海建筑信息模型技術應用與發展報告》、全國數據部分來自中國建筑業協會和廣聯達發布的《中國建筑業企業BIM應用分析報告》、國外（英國）數據部分來自NBS發布的《National BIM Report》。

對于部分無法直接在數據來源中找到對應數據的評估項，使用上述各類報告中條目相關的數據進行轉化，主要轉換依據為語義與評分分值之間關系，例如若認為某方面在行業內越迫切需要，則該項在評估體系中的分值越低。通過這種轉化，可以得到上海市、國內以及國外（英國）三個區域完整的BIM技術應用評價結果。上海市、全國和國外（英國）BIM技術應用評價及對比如表2所示。

表2 （續）

表2 上海市、全國和國外（英國）BIM技術應用評價及對比

根據表2數據繪制雷達圖，如圖1所示，可以看到上海市總體水平已經接近國際先進水平，且幾乎全面高于國內平均水平。上海市在組織層面、教育研究、法規和人員資質四個方面明顯高于國際水平，展示了上海市在政策環境的營造方面、教育研究的投入方面、政府企業的相關管理方面大力建設的成果。但值得一提的是，由于數據來源中不同區域的調查對象所關注的重點不同，可能會導致對人員資質方面評價存在偏差，例如從NBS的發展報告中，受訪者大多數關心的問題是BIM協同環境的搭建，苦惱于缺少掌握底層理論技術的人才（如IFC數據及其交互技術），因此從國外數據來源中得到的人員資質水平較低可能是由于國外BIM整體發展水平較高的差距造成的。而另一方面，在國外均領先的硬件、軟件、網絡、基礎設施和產品服務這五項上也可以看出國內BIM技術在硬實力水平方面還是較國外（英國）有一定差距。這五項中的網絡和產品服務在國外分值已經達到了“網絡解決方案通過無縫實時共享數據、信息和知識，使BIM流程的多個方面得以集成”和“產品和服務根據模型進度規范或類似規范進行指定和區分”的程度，顯示出國外BIM技術應用的較高協同性和BIM產品的高標準性，這些方面正是應用BIM技術真正想要的在管理協同上的價值，然而上海市和國內在這些方面的技術成熟度都十分欠缺。綜上，上海市的BIM技術應用成熟度總體水平高于國內平均水平，在部分軟實力相關方面追趕甚至超越國際先進水平，而在硬實力以及BIM協同價值方面與國外還有一定差距。

圖1 近年來（2017—2020年）上海市企業BMI應用成熟度評價以及與國內外對比

3 結論

通過對上海市建筑企業BIM應用情況的調研，本文確定了目前其BIM應用的發展水平和未來趨勢，表現出政策在行業發展中促進效果顯著，行業人才培訓欣欣向榮，各企業在BIM應用方面成果累累的行業現狀，尤其是在BIM服務的定價和BIM與項目管理的結合方面做出了十分有意義的嘗試。然而建筑企業在BIM應用中仍然存在許多不足和挑戰，揭示了相關企業亟需補充完善BIM成果的評價和審核機制，探索新的管理模式，突破固定的業務范圍，從點對點到點連成線再到連成面，實現BIM模型在多環節、多門類中統一化、標準化的應用，讓BIM模型盡可能地輻射到建筑的全生命周期上，并切實地發揮管理和協調作用，提升BIM技術的軟實力。

而從上海BIM行業發展水平及其與全國和國外發達國家的對比來看，上海市的BIM發展水平已經接近國際先進水平，且幾乎全面高于國內平均水平。這表明上海市在政策環境營造方面、教育研究的投入方面、政府企業的相關管理方面取得了不錯的成果。而另一方面，上海市以及國內BIM技術在硬實力水平方面較發達國家還是有一定差距，說明上海和國內亟需發展基礎的BIM相關理論，提高BIM技術應用的協同性和標準性，并研發相應的BIM軟件和底層系統架構，提升BIM技術的硬實力。