我國施工企業 BIM 技術應用研究文獻綜述

趙玉博（上海城建市政工程（集團）有限公司，上海 200030）

近年來，隨著 5G 技術、云計算、大數據、人工智能等信息技術的發展，將新技術應用到傳統行業是大勢所趨。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術作為新一代技術，不僅是對解決當前人口紅利削弱、人口老齡化的狀況布局，更是對加快傳統行業數字化轉型的助力。目前，我國正在大力推廣發展 BIM 技術。并且 2020 年，國家在關于加快推進國有企業數字化轉型工作通知中提到“建筑類企業著力提高 BIM 技術覆蓋率，創新管理模式和手段，打造建筑類企業數字化轉型示范”。施工企業作為建筑行業最為重要的角色之一，在推行 BIM 技術應用過程中成為行業關注的焦點。因此，落實 BIM 技術在施工企業的應用和發展具有重要的戰略意義，研究 BIM 技術在施工企業的應用具有重要價值。

1 相關定義的界定

關于 BIM 的定義及解釋有多種版本，一般我們可以認為是通過相關 BIM 軟件創建出來的帶有信息的模型概念的總稱，以三維可視化為特征的一種信息集成和實現管理的技術。業界把 BIM 技術視為繼一次革命，其影響力不亞于CAD。當然，關于 BIM 的定義沒有嚴格的界定，現介紹幾種常見的 BIM 定義，如表 1 所示。

表1 國內外關于 BIM 定義的主流觀點

結合表 1 的幾種觀點，可以認為，BIM 的定義應當包括以下 3 個方面。

（1）Building Information Model：BIM 是模型本身。是集成建筑實體幾何信息以及建筑功能等項目信息的模型；

（2）Building Information Modeling：BIM 是一種過程。是對模型創建、應用和管理的過程；

（3）Building Information Management：BIM 是一種手段。是融合了商業模式、協同實踐、信息共享、標準和定義、流程等，在項目生命周期中實現有效管理和交付的手段。

2 研究綜述

2.1 文獻體量與趨勢研究分析

在中國知網，通過輸入關鍵主題詞“BIM ”，以及“BIM ”加“施工企業”關鍵詞，分析 2011 年 1 月— 2020年 12 月近 10 年文獻，發現相關成果大部分集中在近 6 年，并且可以看到 2015—2019 近 5 年 BIM 技術應用進入快速發展階段（如圖 1 所示），2020 年可能由于受到疫情的沖擊，相關文獻數量有所減少，但總體趨勢是逐年遞增，隨著BIM 技術的進一步普及和政策支持，相關研究會越來越多，內容會越來越豐富，技術更新迭代的速度也會加快。

圖1 2015—2020 年不同主題詞文獻數量

2.2 我國施工企業 BIM 技術現狀分析

BIM 技術雖然引自國外，但在我國的蓬勃發展離不開各位專家學者的推廣和研究，關于其現狀研究已有大量的成果文件。2017 年，由廣聯達等企業和學者對中國建設行業的施工 BIM 發展狀況進行統計和分析，并形成了一份報告，用于闡明當前 BIM 發展狀態，從 2017—2020 年，報告逐年更新，通過對 BIM 施工企業的應用現狀分析，為施工企業 BIM技術應用趨勢分析提供了借鑒和參考。2019 年由中國建筑學會等通過跟蹤國內外 BIM 應用情況，對工程建設行業 BIM發展與應用狀況進行分析、總結，形成《 BIM 應用發展報告》，主要對 BIM 研究進展、主要政策和標準、市場發展環境等研究，并提出相關發展建議及趨勢預測，為 BIM 技術關注者提供數據支撐。

總體來說，參與 BIM 技術應用的施工企業數量不斷增加，BIM 技術在施工企業的應用內容上更加成熟，也更具落地性，通過對施工企業的 BIM 應用現狀分析，為讀者提供較為及時和真實的信息，也為 BIM 技術應用在施工企業的推廣提供數據支撐。

2.3 施工企業 BIM 技術應用研究

BIM 在施工企業的應用內容非常豐富，近年來學者對于施工企業的 BIM 技術應用研究呈現多方位、多角度。既有企業級應用，又有項目級應用，如謝中原[1]主要研究施工單位BIM 技術管理體系構建，站在整個企業的角度思考 BIM 技術應用；徐東華[2]等以某一具體項目為例闡述 BIM 技術在施工企業中的應用。同時，還有學者就項目中的 BIM 技術應用又劃分為不同的階段。如細分為項目投標階段和工程施工實施階段，甚至還有專家和學者細分不同階段的不同功能點，就某一功能點的應用進行深刻剖析，研究在施工企業或者項目中具體如何應用。如柳麗娟等相關學者具體對 BIM 技術在施工企業的成本控制、安全管理、質量控制等方面進行研究[3]，并提出相應的、更具有針對性的意見和建議。總體來說，施工企業 BIM 技術應用多集中在單點應用，當然除了聚焦單個功能點，BIM 技術的多個功能點的綜合應用在施工企業中也顯得尤為重要。2017 年，蔣孝云研究 BIM 技術在施工企業的綜合應用，從施工現場平面布置、工程進度、物資管理、成本核算、技術管理、安全質量、竣工交付、科技創新等方面的綜合應用進行研究[4]，從整體上討論對項目的影響，探討施工企業應該如何利用 BIM 技術綜合解決問題。

不同的功能點在不同類型的項目中應用具有細微差異，常見的有建筑、橋梁、鐵路和路橋等類型工程，不同類型的項目特點不同。總體來說，由于房建類項目標準化程度高，研究早于市政類項目，相對成熟度高于市政類項目也較為容易一些。

綜上，施工企業的 BIM 技術應用的研究內容側重于技術本身的作用和功能點，隨著技術的發展， BIM 技術在施工企業的應用會更加落地。

2.4 施工企業 BIM 技術應用成熟度研究

一項技術應用是否成熟，往往需要相應模型或體系對其進行評價。在施工企業 BIM 技術應用成熟度研究中，有對整個施工企業 BIM 應用能力評價的，還有對企業項目級的 BIM應用能力進行評價。2017 年王天偉站在施工企業角度，將評價指標分為 4 類：BIM 應用的認知能力、企業 BIM 實施計劃制定能力、BIM 基礎環境完善性、BIM 技術的使用水平等，為評價企業 BIM 應用能力構建理論體系[5]。2016 年，李妍宇從企業管理的角度，提出成熟度模型，從企業決策層領導力等 7 個方面建立評價指標體系[6]。劉桓碩等人則從BIM 技術項目級應用能力進行研究。從技術、過程和價值三個層面建立工程項目 BIM 應用體系[7]。針對不同類型項目，為了建立更具有針對性的評價指標體系，部分學者針對公路工程、城市軌道交通項目等建立相應的 BIM 技術應用成熟度評價體系。

不同的評價體系有不同的特點，依據成熟度評價體系或模型，量化施工企業 BIM 技術應用能力的評估，具有一定可操作性，有利于識別 BIM 技術應用的短板，進而推動施工企業 BIM 技術發展。

2.5 BIM 在施工企業發展障礙分析

BIM 技術在我國的發展和推廣并非一帆風順，在發展中時常會遇到各種困難和挑戰，通過分析阻礙 BIM 發展的因素，采用不同的角度和方法進行探索和剖析，進而采取針對性措施，才能促進我國施工企業 BIM 技術更好更快成長。總結起來，目前 BIM 應用發展障礙主要有① BIM 指南和標準不完善；②缺乏統一的行業體制以及充分的外部動機；③缺乏企業領導支持，BIM 項目實施方法和組織結構的建立；④不同專業協同、不同專業的交互的缺乏；⑤缺少 BIM 合同示范文本、相關知識產權等；⑥難以對 BIM 應用的經濟效益進行準確評估等。很多學者還將以上影響因素進行分類并按重要性進行排序。2012 年，趙源煜將“阻礙因素”分為經濟、技術、法律以及操作因素[8]，重要性依次降低。2013年張連營等歸納總結的障礙因素比趙源煜多了行業因素和人員因素，在排序方面，他們認為“技術因素和行業因素的影響最為重大，法律因素和人員態度因素次之，組織規劃因素和經濟因素影響很小”[9]。針對 BIM 發展障礙各專家和學者均提出施工企業相應的 BIM 實施措施。

3 結 語

通過分析和研究我國施工企業的 BIM 技術應用，可以看到在現狀分析、BIM 技術應用、成熟度研究、發展障礙研究等方面已取得較為豐富的研究成果，不過，仍然存在一些難題亟需深入研究。

（1）關于施工企業 BIM 技術應用數據集成和二次應用的研究深度不夠。施工企業在引入 BIM 技術的同時，會對建筑信息模型賦予施工階段重要的數據，如何提高這些數據的利用率，實現同一企業、甚至不同企業之間的建筑信息模型數據的互聯互通，需要學者關注該方面的研究。

（2）簡單易行的投資回報率的測算模型缺乏。目前，施工企業在進行 BIM 技術應用所需成本的測算缺乏簡單易行的標準，而帶來的收益更難量化，更多收益體現在定性的社會效益，因此建立切實有效的投資回報率計算模型，是一個值得探討的課題。

（3）缺乏對施工企業 BIM 技術應用商業模式的研究。目前 BIM 技術的推動主要基于國家政策等的刺激，施工企業自身需結合自身情況思考如何構建 BIM 技術應用的商業模式，從而使得 BIM 技術在本企業甚至本行業中獲得持續性發展。商業模式的相關研究將對施工企業帶來深遠的影響。

（4）缺乏 BIM 技術與其他新類型項目的結合研究。如施工企業的 BIM 技術在海綿城市、綜合管廊等類型項目的應用，通過研究不同類型的項目的 BIM 技術應用更具有針對性，對 BIM 技術的推廣極具價值。

BIM 技術與傳統的施工企業結合，是我國建筑企業面臨的一次重要挑戰。因此深入研究和分析我國施工企業 BIM 技術應用研究成果的整理和研究，將為 BIM 在我國施工企業乃至整個建筑業未來的研究和發展提供支撐平臺。