湛江市建筑行业BIM技术应用现状及阻碍研究
随着信息化、工业化时代的到来,我国建筑业的发展也进入转型升级的关键时期。BIM技术是建筑业信息化的重要选择和一大趋势,为实现建筑业生产方式向信息化、智能化方向的转变,我国政府大力支持和推广BIM应用,引导企业、院校、研究院所对BIM展开研究和应用。在此背景下,湛江市作为一座建筑业发展相对落后的三线城市,BIM技术的应用现状及影响其推广的阻碍因素均需予以明确。本文基于问卷调查分析湛江市建筑业BIM技术的应用情况和阻碍因素,进一步分析得到影响湛江市建筑业发展的关键因素,并有针对性地提出BIM应用推广建议。
1 基于调研分析的湛江市BIM技术应用现状
1.1 调查问卷设计
本次调查问卷主要包括两个部分:第一个部分是基本信息,主要针对调查对象的单位类型、单位资质、单位性质、调查者职位、工作年限、了解BIM途径、有无使用BIM技术、使用BIM技术的年限以及参与BIM项目的数量等9个问题展开调查;第二个部分是对阻碍BIM在湛江市建筑行业推广的主要因素展开调查,分别设置包括投资成本高、缺乏BIM人才、高层管理者不支持等14个影响因素。在调查过程中,重点考察BIM投资成本、BIM人才情况、对应用BIM技术所持的态度,采用李克特量表测量,1代表影响非常小,2代表影响小,3代表影响中等,4代表影响大,5代表影响非常大。此次调查收集了78份有效问卷,调查对象主要是设计方、承包商、房地产公司以及工程咨询单位。
1.2 湛江市BIM应用总体状况
调查发现,湛江市BIM技术的应用情况不容乐观。首先,湛江市BIM技术的应用范围十分狭窄,主要表现为:部分房地产公司将BIM技术仅用于施工阶段的进度管理;大部分设计院仅将BIM技术用于碰撞检查、建模等某一方面。即该市建筑业BIM应用还处于探索单项应用的阶段,且主要应用于设计和施工阶段,没有形成工程建设项目全生命周期综合应用模式,目前也没有实现项目全生命周期应用BIM技术的案例;其次,湛江市建筑行业整体对于BIM技术的认识程度还不够,很多工程领域的专业技术人才、项目管理层及领导层都没有足够的重视BIM技术,对于BIM技术的应用积极性不高、推动力不强。最后,应用BIM技术的投入成本大、人才匮乏,没有足够的资金、人力资源去推广BIM技术的应用。总之,目前湛江市建筑行业BIM技术应用总体情况不太理想。
1.3 影响湛江市BIM应用的阻碍因素
根据调查问卷结果,将某个受访者认可比例超过40%的因素认定为BIM技术推广和应用的阻碍因素,由此进行进一步分析总结,如表1所示。其中,最主要的阻碍因素是缺乏BIM行业标准、执行难及BIM成本投入太高。
(1)经济阻碍。经济阻碍主要体现在投入成本高和实际效益低两个方面。通过访谈和问卷调查发现,影响BIM技术在湛江市建筑行业推行的最主要因素之一是BIM成本投入太高,78.5%的受访者都将其列为主要影响因素。由于BIM建模需要投入大量的资金,成本很高,一些小型承包商和房地产公司没有足够的实力投入资金建立BIM模型,导致很多建筑企业没有条件使用BIM技术,即使建立起BIM模型,将BIM技术应用到工程项目的设计、施工、运维阶段,短时间内很难看到使用BIM技术带来经济效益的提升,而企业主要以盈利为目的,所以很多建筑企业不愿意应用BIM技术。调查显示,由于BIM投入成本高以及政府投资的工程建设项目没有BIM专项预算模块,导致BIM技术应用的执行难度较大,成为阻碍BIM技术推广的主要因素。
(2)人员阻碍。人员阻碍主要体现在建筑行业从业者对BIM技术的认识不够和BIM技术人才的匮乏上。调查显示,68.7%左右的受访者提出缺乏BIM技术人才和BIM培训成为BIM推广的阻碍因素。由于BIM技术在我国发展还不够成熟,BIM软硬件方面的发展还比较落后,具有BIM思维的人才不多且集中于设计院和BIM咨询机构;其次,BIM技术人才十分缺乏,而设计、施工、运维等全生命周期的BIM应用必须组建BIM团队,落后的技术和BIM人才缺乏会导致组建BIM的成本巨大,很多建筑企业根本无法甚至也不愿意组建BIM团队。
(3)应用规则阻碍。调查显示75.7%左右的受访者提出缺乏BIM行业标准是BIM推广的阻碍因素之一。目前,我国BIM技术的应用仍处于摸索阶段,相关法律法规、标准规范还不够完善,建筑企业即使有使用BIM技术的意愿,但碍于没有统一应用的标注和规范,也不愿意应用。2018年1月,《建筑信息模型施工应用标准》已经全面实施,用以指导BIM技术在施工阶段的应用,但相应的法律法规和标准规范还需进一步完善。此外,调查显示,50.4%的受访者对BIM技术的学习缓慢,有的甚至根本没有接触过BIM技术,即使应用BIM技术,仍会担心自身数据的安全性。48.4%的受访者表示建筑行业缺乏对使用BIM的需求,缺乏使用BIM技术的知识和技能。56.8%的受访者表示BIM应用中的数据所有者、设计方案责任不明确,导致其不愿意应用BIM技术。
(4)技术阻碍。技术阻碍主要体现在不同的BIM软件之间兼容性差,业内人士不愿意公开BIM相关信息、分享数据等方面。BIM技术是以一系列软件为载体建立BIM模型,通过BIM模型来实现项目各个阶段的数据传递和信息集成,在使用过程中,会用到各种不同类型的软件,目前市场上有各种各样的BIM软件,这些软件模型的兼容性差,在使用过程中可能会出现数据传递不顺畅,信息集成困难等问题,加之专业技术人员不愿意公开BIM相关信息、分享数据等,这些因素都阻碍了BIM技术的应用和推广。
2 基于DEMXTEL的阻碍因素因果关系分析
2.1 DEMXTEL简介
DEMXTEL法是运用图论与矩阵工具进行系统分析的方法。这种方法不仅能对各影响因素的重要程度进行分析和排序,还能够更好地考虑并分析各影响因素之间的因果关系。应用DEMXTEL法可以分析出各个阻碍因素之间影响程度的大小和各个因素对其他因素的影响程度,计算中心度和原因度的方法可以分析出对BIM技术的推广和应用影响强烈的因素,同时也能够分析出这些阻碍因素之间相互的影响程度和因果关系。基于分析得出的因果关系,可进一步提出湛江市BIM技术应用和推广的对策和措施。
2.2 DEMXTEL应用
根据表1所示的影响BIM技术应用推广的阻碍因素,构建直接影响矩阵,利用问卷调查中的数据信息,对阻碍因素进行打分,确定各个阻碍因素之间的直接影响程度。本文将直接影响程度划分为5个等级,无(0)、较小(1)、中等(2)、较大(3)、很大(4),如表2所示:
依据表2中设定的分值,引用调查的数据计算出直接影响矩阵表,如表3所示:
紧接着,利用公式(1)规范直接影响矩阵,从而得到规范化后的矩阵,如表4所示:

式中, 1≤i≤n;1≤j≤n, 其中综合影响矩阵X= (Y1+Y2+…+Y7) =Y (I-Y) -1
得到综合影响矩阵之后,利用公式(2)和公式(3)计算阻碍因素的影响度f、被影响度e、中心度f+e及原因度f-e,其中影响度f表明该影响因素受其他所有影响因素的影响程度;被影响度e表明该影响因素对其他所有影响因素的影响程度;中心度f+e表明该影响因素对于BIM技术应用和推广的重要程度,数值越大,说明重要性越大;原因度f-e表明该影响因素和推广因素之间的关系,如果f-e>0,为原因因素,如果f-e<0,为结果因素。

式中,f代表影响度,e代表被影响度,X代表所列影响因素,1≤i≤n, 1≤j≤n。
各阻碍因素综合影响关系如表5所示。根据计算结果,可以通过中心度的数值判断湛江市BIM技术应用和推广阻碍因素影响的相对程度,以及各阻碍因素之间的相关影响关系。
2.3 结果分析
由表5可知,就中心度而言,“缺乏行业标准,执行难”X7影响力最大;其次是人员因素X4,经济因素X1和X2。对于湛江市而言,缺乏行业标准,导致建筑业企业、房地产公司、设计院等单位都很难真正使用BIM技术,导致执行难度大成为阻碍BIM技术推广应用的最主要因素;而BIM技术的推广和应用需要投入大量资金,如果没有政府的支持,企业高层管理者对BIM技术的推广使用也不够支持,从而成为阻碍湛江市BIM技术应用推广的主要因素之一。技术因素X11、X14、排在末位,说明目前湛江市BIM应用的技术方面阻碍影响较小,湛江市BIM技术推广使用的阻碍因素主要集中在经济因素、应用规则因素及人员因素。
根据分析数据,绘制BIM技术推广使用阻碍因素的因果关系如图1所示。从图1中可以看出BIM技术推广使用阻碍因素间存在一定的因果关系:BIM标准的缺乏会引起人员因素、经济因素和技术因素,从而影响BIM技术的推广和应用;而投资成本大和实际收益少直接导致高层管理者不支持BIM的应用;此外,政府支持与否又会影响高层管理者对于BIM技术应用和推广的态度,成为BIM技术应用推广的直接阻碍因素;技术因素中的数据安全得不到保障及数据所有者、设计方案责任不明确等直接影响数据的公开和分享,从而使得施工阶段缺乏可以应用的BIM数据,导致项目各方的参与水平低;对BIM需求的缺失也会导致可应用的BIM承包商少之又少,最终导致由于BIM技术带来的经济效益低下,引起BIM应用推广不足。
3 进一步应用推广BIM技术的建议
3.1 加大支持力度,建立BIM专项资金
企业主要以盈利为目的,建筑企业在考虑是否使用BIM技术时,首先考虑的是BIM技术能否给企业带来更多盈利,在调研和访谈过程中发现,湛江市很多的建筑行业企业都是因为工程项目建设前期BIM建模投入巨大,根本没有足够的资金建立BIM团队并且投入BIM建模的成本,因此在工程建设项目前期就放弃了使用BIM技术。要解决这个问题,首先,政府应提供足够的支持,对于政府性的投资项目应该有BIM专项资金预算模块,而对于使用BIM技术的民营企业投资项目可给与一定的奖励,同时,政府还应该通过市场手段积极有效的引导建筑行业企业使用BIM技术,比如,项目规划审批阶段,采用BIM技术相适应的方式,鼓励建筑行业企业使用BIM技术,充分发挥市场导向作用,在工程项目招标、验收,优质工程奖项申报等方面都做出使用BIM技术的要求来引导,对真正应用BIM技术的工程项目项目给予一定的奖励。此外,企业也应该建立BIM专项资金,加快与BIM软件开发商和BIM咨询单位的合作,降低BIM技术使用的人力成本和软件后期的维护成本,从而推进工程建设项目对BIM技术的使用。
3.2 加强对BIM技术人才的培养
由于BIM技术在我国发展还不够成熟,BIM技术人才比较缺乏,特别是复合型的人才十分缺乏,阻碍了BIM技术的应用和推广,湛江市BIM技术的发展还处于初级阶段,BIM人才缺乏,因此必须要加快BIM技术人才的培养。目前湛江市高校几乎没有专门的BIM专业,企业自然很难招聘到BIM技术人才。为此,高校应该适时进行教学改革,抓紧对BIM人才的培养,通过BIM的相关软件的学习培训,培养出社会需要的复合型BIM技术人才。同时,除高校外的相关行业组织、软件厂商及大型的事业单位也应增加BIM培训和讲座,普及BIM技术,让更多从业人员认识BIM技术并具备BIM思维。
3.3 学习BIM国家标准并完善本地BIM标准
目前,我国已经出台了一些有关BIM的标准和规范,例如2018年1月1日起施行的《建筑信息模型施工应用标准》。湛江市作为BIM发展还处于初级阶段的城市,要认真学习已经颁布的国家标准和规范,在此基础上结合本地情况,在国家、政府的支持和引导下加强BIM技术法律法规的制度和完善BIM标准规范,通过建立相应的标准和规范来引导建筑行业使用BIM技术,比如制定规范建模的标准和深度等级、建模的准入条件、数据传统、交付方式的改革、数据接口的标准、出台与BIM设计相适应的出图和审图标准等。从各方面引导和规范建筑企业行为,大力推进BIM技术的应用。
3.4 建立BIM技术交流平台,开发本土化BIM软件
BIM技术的应用是为了更好更快更有效地完成工程建设项目,BIM技术应用的重点是信息的集成和信息、数据的传递,这些功能的实现主要以BIM软件为载体。目前,市场上BIM软件很多,这些软件大多存在不兼容的问题。结合湛江市本地的情况,应该加强与发达城市的合作与交流,共同合作开发适合本土的BIM软件并在全市推广;同时,建立BIM技术交流平台,加强业内人士的沟通,通过学习和培训、案例学习、校企技术竞赛等,丰富BIM技术的交流和学习,帮助业内人士更好地掌握应用BIM技术的知识和技能。
4 结语
本文通过对湛江市建筑业相关企业进行调研,分析湛江市建筑行业BIM技术的应用现状和阻碍因素,通过DEMXTEL方法分析这些阻碍因素的重要程度和各阻碍因素之间的作用关系,在此基础上提出加大支持力度建立BIM专项资金、加强BIM技术人才培养、加强BIM国家标准学习和本地BIM标准完善、建立BIM技术交流平台和开发本土化BIM软件等对策和建议,以期为湛江市建筑行业BIM技术的应用和推广提供参考和借鉴。湛江市作为欠发达城市,建筑业的信息化发展任重道远,在BIM推广应用的进程中,需要政府的大力支持并借鉴周边建筑信息化发展较好的城市的发展经验。
[2] Knoke, David. Understanding social networks:Theories, concepts, and findings[J]. Contemporary Sociology:A Journal of Reviews, 2013 (2) :249-251.