建筑工程项目参与方BIM采纳影响因素及应对策略
BIM历经多年的发展、推广和完善,已然成为继CAD之后对国际建筑领域影响最大的具有划时代意义的信息化技术。BIM技术于2003年被我国引进,之后政府相关部分陆续出台政策推动BIM的应用。近年来BIM技术在各建筑工程各领域得以推广并陆续制定了相应的标准,但BIM在我国的发展时间较短,仍存在诸多影响因素阻碍BIM在我国建筑领域中的推广进度。探索并改善建筑工程项目参与方BIM采纳影响因素对加快BIM在我国建筑领域中的推广应用具有实践意义。
1 BIM技术在我国建筑工程项目中的推广动因
1.1 有效控制施工进度
BIM具备可视化、模拟性的优势,通过BIM大数据库进行项目相关的数据信息收集、整理工作,于项目施工前构建完整准确的3D可视化项目模型,更为直观地将项目中存在的问题及缺陷呈现于项目各参与方,以便于项目各参与方发现问题,第一时间改进和完善项目计划方案。同时,BIM应用后能够更为快速地对各参与方协商后制定的项目方案进行核对,以3D可视化模型为基础开展各种项目方案问题检测,控制项目的施工进度。
1.2 提升沟通质量,提高各参与方项目共识度
传统的工程项目中,由于信息化手段的缺乏,工程项目大多以二维平面图及简要标准作参考,项目各参与方难以对工程项目各阶段的情况进行准确认知,且工程项目开展过程中各参与方之间缺乏有效沟通,导致工程项目的共识度达不到预期标准。BIM构建的3D可视化项目模型更为全面的处理项目涉及的各项数据信息及业务工作,项目各参与方可通过模型对项目整体进行全方位了解,就同一模型对项目涉及事项进行沟通,阐述自身在该项目中存在的难题及对项目开展的意见,降低因无效沟通和信息不对称等因素带来的时间和人力成本的增加,提高各参与方工程项目的共识度。
1.3 提高项目质量
工程项目各参与方利用BIM配套软件包含的施工模拟技术及建筑碰撞模拟技术对项目质量进行审核,通过两种模拟技术对项目方案与施工设计中存在的建筑碰撞点、施工冲突等问题进行排查,降低施工进度计划的变更几率。还可利用3D数字化模型计算建筑施工所需的建材数量,依据计算数量进行建材采购及使用工作,提高材料的利用率,降低库存量的同时杜绝浪费的事件发生,依照模型对施工现场及施工流程进行合理有效的梳理,科学摆放施工用料及施工设施,降低施工过程中安全事故的发生几率。
1.4 优化项目管理
BIM历经多年发展已在初始的XYZ向度分析的3D技术基础上融入“时间信息”与“造价信息”,形成由3D(实体)+1D(进度)+1D(造价)的五维建筑信息模型,即5DBIM,此模型集成了工程量、工程进度、工程造价,不仅能统计工程量,还能将建筑构件的3D模型与施工进度的各种工作(WBS)相链接,动态模拟施工变化过程,实施进度控制和成本造价的实时监控,使得项目管理工作在原有基础上更为高效化、精细化。
2 建筑工程项目参与方BIM采纳影响因素分析
目前,政府相关部门和行业协会大力推动BIM技术的应用,部分项目参与方基于各种因素对BIM的采纳存在一定顾虑,这在业主方、设计方、施工方和监理方等项目参与方中都有所体现。
2.1 业主方BIM采纳影响因素
2.1.1 BIM使用标准协同化不足
近年来国家为推广BIM在建筑工程领域中的采纳范围及填补我国BIM技术应用标准的空白,陆续出台了《建筑信息模型应用统一标准》、《建筑信息模型施工应用标准》、《建筑信息模型分类和编码标准》、《制造工业工程设计信息模型应用标准》、《建筑信息模型设计交付标准》、《建筑工程设计信息模型制图标准》等诸多文件。理论上说,项目参与方应在业主方的需求下根据同样的3D项目模型来完成自身所涉及的项目业务,但各参与方对3D项目模型也有着自身的利益及技术需求,造成了当下我国工程项目BIM应用时设计公司参考BIM设计标准,材料供应商参考BIM材料供应标准,施工方参考项目施工标准。缺乏统一标准的前提下,各参与方的3D模型兼容性存在不足,使得业主所需不能在后续工作中得到有效体现。
2.1.2 对BIM的认知不足
从工程质量、施工进度、建筑布局、项目投资控制等角度而言,业主是BIM应用后的最大受益方,但多数业主缺乏对BIM系统化、全面化的了解。因此,大部分业主在尝试BIM采纳的过程中仍存在困惑,单方面认为BIM技术只能构建3D可视化模型及提高工程项目方案的设计效率,对自身在工程项目中的利益及技术需求影响较小。同时,BIM采纳过程中的前期投入较大,部分业主出于对自身利益的考虑,更倾向于传统项目工程的建造及管理模式。
2.2 设计方BIM采纳影响因素
2.2.1 复合型人才储备不足
相较于传统设计公司的工作人员而言,结合了工程实践与工程信息化的BIM技术对设计公司提出了更高的人才就业标准,如就职人员需具备建筑学、土木工程、机电、暖通、给排水等相关专业知识;对BIM软件的兴趣较强,具备积极的自学能力,熟练掌握revit、naviswork等软件应用,掌握tekla、fuzor、twinmotion、lumion等软件优先考虑;具备BIM可持续设计及可视化设计能力(绿色建筑设计、节能分析、工程量统计、室内外渲染、虚拟漫游、建筑动画、虚拟施工周期等)等。与美、英等BIM发展时间较长、人才积累具备一定基础的国家相比,我国BIM引用及发展时间较短,尚未形成完善的专业性复合人才培养体系,现有人才数量难以满足市场需求,各设计公司单纯依靠自身进行人才培养计划所需的时间成本、物力成本耗费较大,复合型人才的匮乏使得BIM在工程设计公司中的采纳意愿受到影响。
2.2.2 国内BIM配套软件研发进度较慢
BIM是贯穿工程项目全生命周期的信息化技术,工程方案的设计需要通过相关的技术软件对项目方案进行检测、分析和完善。当下各类型BIM热门软件中,美国公司研发的软件数量占大多数,我国自主研发的软件仅有PKPM及鲁班软件位列其中,本土软件研发数量的缺乏使得设计公司在日常业务中需要大量引进国外软件。由于各国在工程项目领域中的度量标准及物价标准存在差异,影响了我国设计公司方案制定的误差阈值,同时,众多软件的研发国家在BIM标准上也并未统一,我国设计公司在使用过程中存在软件不兼容的问题,影响了设计公司BIM的采纳意愿。
2.3 施工方BIM采纳影响因素
2.3.1 成本投入过高
施工企业的项目收益主要来源于降低建材采购单价、加快工期进度、向发包单位收取的除工程价款以外的按规定列作营业收入的各种款项等,如临时设施费、劳动保险费、施工机械调迁费等以及向发包单位收取的各种索赔款项。由于工程款的收取滞后于工程结算收入的确认,产生了会计上计提了营业税及其附加,对税金入库却没有资金来源,只能靠施工企业来垫付税金的结果,加重了工程项目部和企业的税负。BIM实施效果的完全体现需要大量配套软件、设备、专业技术人才作为支撑,各项准备工作都需耗费大量的资金成本及时间成本,且技术引进前期为施工企业所带来的收益提升效果较小,势必在一定时间内降低企业在施工项目中所获得的项目收益,短期内支出大于收入的情况使得部分施工企业仍保持传统的建筑项目施工模式。
2.3.2 行业规程共享程度较差
全过程信息共享对于BIM而言至关重要,同一3D可视化模型下项目各参与方开展协同工作,有助于BIM应用后管理水平、效益提升、施工质量等方面效果的呈现。但当下阶段我国工程项目中,施工企业通常无法从业主方及设计公司获取施工方案设计时所用的3D可视化项目模型,仅能获取设计公司完善后的施工方案及业主方所给予的各项资料数据,需要依靠施工方案及各项数据资料重新构建3D可视化项目模型,且模型使用过程中缺乏设计公司的技术指导,降低了BIM应用效率的同时也为施工企业增加了非必要性的成本支出。
2.3.3 法律责任归属不明
我国陆续出台了BIM建设标准的相关文件,但在实际操作中存在较大难度,工程项目各参与方BIM使用过程中缺乏相关的法律参照,无法准确划分自身及其他参与方在BIM使用中的法律责任界限。诸多国内建筑领域的专家及知名学者认为,BIM法律责任归属界限分化不明确以及业界和市场对传统工程管理弊端的容忍是目前工程项目参与方BIM采纳影响的主要因素。从施工企业角度来说,缺乏律法明文规定的责任划分意味着企业在BIM应用过程中可能需要承担更大的风险,出于降低企业项目风险考虑,多数施工企业更倾向于选择相对稳妥的传统工程项目施工方式。
2.4 监理方BIM采纳影响因素
建设工程监理单位代表建设单位对建设行为进行监控的专业化服务活动,其BIM采纳影响因素主要来源于两个方面:
2.4.1 传统观念束缚
我国监理行业发展初期,受政策导向及企业发展理念的影响,大多以外部协作的方式开展业务服务工作,有些工程咨询公司、高校、设计公司缺乏独立业务承接及处理能力,且人员招聘方向主要以年龄到限的工程设计单位退休人员及高校工程专业毕业生为主。高龄退休人员虽然具备丰富的工程经验,但对新兴技术的理解和接受能力较差,受长时间传统工程施工、管理模式影响,思维固化的现象很难改变,短时间内思想转变难度较高;应届毕业生年龄小,虽然工作热情很高,新事物接触能力较快,但缺乏实际的工程管理经验,需要长时间的业务锻炼才能成为合格的监理工程师。传统观念及人才的缺乏是影响BIM在监理方采纳的一项重要因素。
2.4.2 市场需求较低
监理公司多数为民营企业,追求利润是企业创办的主要目的,业务开展方式也是依照市场需求而变动,现阶段我国工程项目各参与方皆处于自身利益及技术角度考虑,仍保持传统的工程项目业务处理模式,市场需求转变需要时间积累,原业务模式已经满足监理公司当下市场需求,加之BIM技术的学习和人才引进等需要投入更多的资金,在企业并没有开展此项业务,或者业务开展与资金投入不相符的情况下,监理企业对BIM技术的采纳意愿会大大降低。
3 建筑工程项目参与方BIM采纳应对策略
3.1 政府角度
3.1.1 加强推广力度
相较于其他推广渠道,政府通过法规制定、舆论导向、行业引导和资金扶持等进行BIM技术的推广力度最大,作为BIM技术受益方的政府部门应加大宣传力度,通过各种渠道进行大力推广,建筑项目各参与方应对BIM技术有正确的认识,为BIM技术的大力推广打下思想基础。首先,通过各级职能部门及相关科研活动的开展,以研究成果来提升认识程度,通过BIM技术的持续运用来积累经验。其次,通过政府的宏观调控能力,以政府公益性工程作为BIM技术推广的试点,在项目全过程中实施BIM技术并将其进行总结和完善,通过BIM技术的高效运用,提升项目各参与方运用BIM技术的兴趣,通过BIM技术带来的切实体验和各环节中相关企业增加的利益,引导项目各参与方对BIM技术进行尝试,提高BIM技术应用的广度和深度。
3.1.2 完善BIM标准规范及法规制度
IFC是BIM的数据标准,在国际上已有自己的标准,我国参照这一标准,提出了《建筑对象数字化定义》标准,也结合我国国情进行了一定程度上的本土化,并陆续出台了一系列BIM标准文件,如《BIM应用统一标准》、《建筑信息模型施工应用标准》、《建筑信息模型分类和编码标准》、《制造工业工程设计信息模型应用标准》等,分别对BIM技术的分类编码、数据模型、过程交付等多项内容制定了相应规范制度,但在职责划分、发展规划、项目收费标准、协同机制等方面仍有欠缺,需进一步地完善。首先需要借鉴发达国家BIM技术相关标准,结合我国实际情况,聘请专业人员通过意见采集的方式制定出详细的BIM发展规划纲要,引领BIM技术发展方向;其次进一步细化BIM相关标准规范及法律制度,如设计协同、施工管理及业主需求有详细且统一的表达内容;建立以数据共享、密切配合为原则,不断加强信息互通、统筹调度的协同工作机制;细化项目收费标准的同时明确各参与方的职责;完善相关法律标准制度,提升项目参与各方对BIM技术的采纳度。
3.1.3 促进我国软件研发领域的发展
目前,Autodesk Revit系列、Graphsoft的ArchiCAD等国外的主流BIM应用软件在国内使用频率较高,但高额的使用费及兼容性差的特点,降低了各项目参与方对BIM技术的采纳度,同时在一定程度上打击了国内研发BIM软件的热情,不利于BIM技术在国内的发展。因此,促进我国BIM软件研发势在必行,目前我国自主研发的BIM软件仅在造价管理及结构分析上应用较为显著,其他类型软件与欧美国家相比,竞争能力较弱,且本土的鲁班软件与PKPM软件与同类型的境外研发软件相比,构件组成较少,使用过程中缺乏人性化设置,计算过程中易出现误差。为突破这一困境,政府应出台相应的激励政策,提高我国BIM软件研发单位的研发热情、提升研发效率及研发质量,降低高价境外软件引进带来的项目参与方成本顾虑,同时政府应联合各研发单位及相关高校对本土现有软件进行改良,加快BIM与本土软件之间的兼容性,最终实现本土软件可全面支撑BIM在项目工程各阶段的应用效果。
3.2 项目各参与方角度
3.2.1 构建利益分配制度
就利益提升角度及项目管理而言,BIM采纳后业主方及施工企业的收益情况最为显著。其他参与方在BIM采纳前期,成本支出高于项目收入,利润差异使得其他参与方BIM采纳意愿始终较低。为提升各参与方BIM采纳意愿及现有项目全过程的管理效果,各参与方应就BIM采纳后的利益分配问题进行沟通,从工程项目全生命周期的管理角度出发,以风险承担大小、成本耗费、收益情况为准,制定各参与方都能满意的利益分配制度,并以合同方式将利益分配方案赋予法律效力,以供应协作的方式促进BIM技术在建筑领域中的采纳范围,更好的为各参与方创造效益。
3.2.2 制定人才储备计划
各参与方可从外部聘请和内部培养两种方式制定贴合自身业务所需的人才储备计划。如与专业对口高校进行合作,向高校提出人才需求方向,提供助学资金支持,引导校内学生选择BIM专业学科,以薪资及公司职位为激励,促进高校学生BIM知识水平的提升,给予其毕业后直接就业机会的同时也为公司引进了大量的专业人才;从公司内部选择学习能力强、责任心强的工作人员进行职业技能培训,制定相应的考核和奖惩制度,鼓励员工学习BIM相关的知识技能,增加公司BIM人才储备数量,为公司在开展业务时采纳BIM技术打好基础。
3.2.3 建立有效的协作模式
BIM应用效果的体现需要各参与方之间保持良好的协作模式及信息交流强度。各参与方应建立合理有效的协作模式,如构建多方项目协作平台,在统一平台的基础上,各参与方可针对项目建设提出意见,且各参与方通过平台在同一3D可视化项目模型下开展自身工作,了解上一环节的业务处理详情及下一环节的业务反馈,发现自身业务问题及上下环节业务难点,及时进行方案调整并记录,为自身公司积累业务经验,最终为BIM技术在我国建筑领域的全面推广工作打好基础。
[2]吕坤灿,秦旋,王付海.基于社会网络分析的项目BIM应用模式比较研究[J].建筑科学,2017(2):138-147.