5 BIM 应用中面临的困难和障碍分析
5.1 调研问卷反馈情况分析
结合工程实际,对项目相关人员进行了一次 BIM 技术应用现状问卷调查,调查问卷共分五个部分,90 个问题,包括单选题、多选题和开放题等几种类型,从定性和定量分析两个角度,希望对受访单位的 BIM 了解程度和应用情况做一个比较全面的统计[25].本次调研采取受访人员书面书写形式,共收集了问卷 107份,其中有效问卷 101 份,无效问卷 6 份。受访对象包括业主方、监理方、项目管理方、施工方等单位类型。调研问卷见附件。
第一部分:单位的基本资料
问卷把受访单位分为业主(开发商)、监理、项目管理、施工单位共四种类型。
第二部分:对 BIM 的了解程度(共 5 个问题)
该部分共设置 5 个问题调查受访单位对 BIM 的了解程度,包括是对 BIM 了解的时间、认识及获取 BIM 的渠道、关注 BIM 的原因、应用 BIM 的主要驱动力及应用 BIM 的主要阻力。
第三部分:BIM 的应用情况
该部分是问卷的核心部分,根据建设项目全生命周期的主要阶段划分,从设计、招标、施工和竣工四个阶段了解目前存在的主要问题以及应用 BIM 技术给项目带来的改进。
(1)设计阶段 (7 个问题)
(2)招标阶段 (1 个问题)
(3)施工阶段 (12 个问题)
(4)竣工验收 (2 个问题)
第四部分:BIM 技术起到的作用及应用中面临的障碍这部份中 BIM 起到的作用(共一个问题 10 个选项),应用中面临的障碍(共两个问题 17 个选项)。了解受访单位在 BIM 的应用中,对各阶段起到的作用及面临的各种障碍。
第五部分:BIM 的运用过程中希望得到的改进该部分中(共四个问题 32 个选项),针对受访单位人员在各个阶段的 BIM应用中,遇到须改进的问题。调研问卷见附件。
5.1.1 受访人员及单位基本资料
受访人员的单位性质显示业主占 4%,监理占 11%,项目管理方占 8%,施工单位占 76%,其中特级施工总承包企业占 1%,一级施工总承包企业占 75%,非施工企业占 1%.受访人员的年龄分布情况为 25-30 岁占主要部分,达到 72%,25 岁以下占2%,30-40 岁占 16%,40 岁以上占 10%.
5.1.2 调查结果分析
从对 BIM 的了解和应用情况看,受访者普遍对 BIM 技术了解时间较短,主要通过行业媒体等渠道认识该技术,且普遍对 BIM 技术是未来趋势看好。
(1)对 BIM 的了解与应用范围认识95%受访人员了解 BIM 这项技术时间较短,其中 89%受访者是最近一年才开始了解这项技术,最近 3 年开始了解的占 6%,3 年前了解的只有 4%,还有 1%从来没有听说过 BIM.
(2)对 BIM 技术的了解途径
由上图 5.1 可以看出:①对 BIM 技术了解最主要的前三种途径分别是行业媒体(占 47.53%)、企业内部讲座与培训(占 18.52%)、行业网站与 BIM 门户网站(占 11.11%);②调查结果表明,将近半数的受访人员是在阅读《新鲁班》、《建筑时报》等行业媒体时获取 BIM 相关资讯;③在新媒体获得途径中,QQ 群及QQ空间占10.49%,但是行业协会网站只占2.47%,微博/博客/微信只占0.62%.
因此,政府等行业主管部门的推广力度还需要进一步加强,特别是在新媒体和自媒体方面,大力加强行业协业网站与官方微博微信的作用,具有很大的潜力和空间。
(3)企业应用 BIM 的原因
据统计数据显示,53%的受访者认为 BIM 技术是未来趋势,企业的需要也是他们关注这项技术的重要原因之一,18%的受访者是因为业主对 BIM 提出要求,13%的受访者是因为政府部门出台政策。就受访单位而言,有 10%的项目目前正在或将要使用 BIM 技术,技术的来源主要由 BIM 技术咨询机构提供。
5.1.3 对 BIM 应用的成效认识
在项目施工阶段,就 BIM 使用计划而言,受访者单位推进 BIM 应用的方式多为先请外部咨询机构进行项目试点同时培训企业内部员工,后续再应用推广。
(1) 对有助于施工阶段工作的 BIM 应用成效认识
由以上统计图可知,有 43%的受访者认为 BIM 技术的应用对错漏碰缺检查有成效,13%的受访者认为 BIM 对深化设计及图纸有成效,9%的受访者认为 BIM对实时沟通方式及阶段性工程量获取有成效,其他如施工工序的模拟与分析、1低。
(2)BIM 技术对施工管理工作成效的认识
从提高工作效率、降低成本、节约时间三个方面来衡量 BIM 技术对施工管理工作的成效,受访者的认识情况如下表 5.1 显示:由上表可知,可见 82.2%的受访者认为 BIM 技术能提高 6%-10%左右的工作效率,70.3%的受访者认为 BIM 可以为项目施工阶段降低 6%-10%左右的经济成本,70.3%的受访者认为在施工进度计划的安排上可以节约 5%左右的时间。由此可见,BIM 技术在实践中不同程度地提高工作效率,降低成本,节约时间,对施工管理工作成效明显。
(3)BIM 技术的施工应用领域及应用频率
将 BIM 在施工管理过程中常用的应用领域分为 15 项,每项由调研人员从频繁应用、偶尔应用、基本不用三个方面填写出应用频率情况进行统计分析。
由图 5.3 的统计数据表明,在应用频率方面,碰撞检查和投标亮点两个方面频繁应用比例较高,碰撞检查频繁应用的比例最高为 14%,其次是投标亮点为 10%,另外,有助于项目业主方、设计方、施工方等各方的内部沟通协调占10%;施工现场模拟协调和工程量计算两个方面偶尔应用的频率较高,分别为23%和 22%;而材料采购计划和成本管理两个方面表现为基本不用的频率最高,分别为 16%和 15%.
(4)对 BIM 技术应用的总体评价
由图 5.4 显示,设定应用总评分满分为 120 分,BIM 技术在 10 个方面应用评价中,评分达 100 分以上有 5 项,占比达 50%.其中:①受访者认为在减少返工和提升企业品牌两个方面效果最为显着,分数最高均为 113 分;②在提供中标率方面有 107 分,位居第二位,受访者普遍认为 BIM 技术可以作为投标亮点提高一定的中标率;③在节约成本和加快进度方面受访者也较为认可,评分分别为 102 分和 101 分。另外,在提升协同效率、提升项目质量与安全、提升项目精细化管理水平,评分在 90 分至 99 分之间,提示我们在 BIM 技术的应用中,这三方面的作用得到体现,但还有进一步提升的潜力。
(5)对 BIM 技术的态度认识
由图 5.5 统计结果可知,81%企业高层管理人员对此技术表示欢迎,68%企业中层管理人员和项目管理人员持欢迎态度,55%的技术管理人员表示欢迎。但是,在基层施工班组对此项技术是否能应用的统计中,持无所谓态度的比例达75%,从中可以分析 BIM 技术在推广过程中,管理类人员大部分是支持和欢迎,但是越是到施工一线的组员,其支持的程序相对下降,其中部分原因可能与 BIM精细化管理实施后,与过去相比对一线人员提高了规范化管理要求,提出了较多的约束性规定有关。
(6)对 BIM 技术应用的障碍分析(图 5.6)
根据上图 5.6 显示,设定应用障碍总分为 120 分,从 11 个方面进行障碍分析,分值在 100 分-120 分有 4 项(占比 36.4%);分值在 90 分-99 分有 4 项(占比 36.4%);分值在 90 分以下的有 3 项(占比 27.2%)。其中:①认为软件不成熟的分值为 107 分,障碍严重程度最高;②认为投入产出不高和缺少能指导 BIM 技术的专家两方面分值分别为 104 分和 103 分;③认为软件操作难度大、效率低的分值为 101 分。以上统计分析表明,对 BIM 软件的研发进步与应用,以及 BIM 专家人才的培养显得尤为重要。
5.1.4 BIM 的运用过程中希望得到的改进
由调查统计数据显示,91%受访者虽然认为 BIM 技术还处于初级阶段,但是希望建立企业 BIM 中心,从企业战略层面推广 BIM 技术并且进行项目试点,尝试 BIM 技术的应用。还有 25%的受访者则期待通过此技术,单位与施工管理现场能有更紧密的结合,并且认为未来五到十年,BIM 技术会在施工企业得到广泛普及。这对于施工总承包单位而言,未来的承包机会、现场监督与检查、更符合规范要求的设计图纸、可行的工程变更方案以及高质量的专业工程分包等方面都需要运用到 BIM 技术。受访者在应用的期望值方面主要表现如下:
根据上图 5.7 显示,有超过八成的受访者希望 BIM 在以下几个方面的应用上更加深入:
第一,在国家相关规范的支持方面,希望国家能出台相关政策,并且 BIM技术能和国家相关规范标准对接。
第二,在展现模型的美观方面,能够使模型更加清晰、美观、可视化效果更好。
第三,在工程量自动提取方面,能够更加快捷、方便、准确。
第四,在建模效率方面,可以提高建模速度,操作简便。
第五,在多专业协调支持方面,受访者期待通过 BIM 技术可以实现设计、施工、运维数据的打通。
第六,在进度计划、成本管理、质量安全方面,期待能有更完善的技术支持和帮助。
5.2 BIM 在应用推广中各方的困难和障碍
根据 BIM 技术在杭州某项目的应用实践及调研问卷分析,可以看到由于 BIM技术在国内刚刚起步,在研究的推广的过程中各方还面临着许多困难和障碍,主要表现在:
(1)国内软件需要完善优化。首先,由于国内目前建筑业对建筑设计图纸交付标准仍为 CAD 二维图纸,二维图纸和三维图纸的转换工作复杂。由于项目启动时已进入施工阶段,原来建筑设计均为二维图纸,后期虽然 BIM 小组在鲁班公司的培训指导下,将二维图纸转化为三维模型,但周期较长,同时由于施工过程中的功能变更等因素引起设计变更,需要持续进行二维到三维的图纸转换,不断更新三维模型。其次,在预算清单数据导入的过程中,由于不同编制人员的设置分部分项不同,导致部分数据不能完全匹配和显示,需要人工进行输入调整。再次,软件成本较高,数据信息传输及运行速度有待加快。
(2)BIM 标准与行业规范的对接问题。由于我国目前尚未出台国家 BIM 标准,各 BIM 软件供应商都只是按各自的理解去设置,在同各专业行业规范的对接上还需要进一步完善,对违反规范要求的内容缺乏提醒显示。
(3)基层人员关注度不够。从调研问卷的结果来看,由于该技术目前在行业中没有强制要求使用,部分基层人员,尤其是老工程师不愿改变现有的工作模式,不愿主动学习应用。在该项目中,各参建方只是 BIM 工作小组成员熟悉BIM 知识,其他现场人员虽然参加了项目组织的多次系统培训,但未能全部掌握 BIM 知识,这也为 BIM 技术在项目中的快速全面推广带来一定的影响。
(4)国内目前的施工市场现状有碍 BIM 技术的推广使用。目前国内的施工企业还存在低价中标,通过工程变更争取利润的现象,如果业主方不严格管理,施工材料、信息不完整、不对称的现象还普遍存在。在该项目中,施工方虽然公司领导层重视,但现场施工人员未全面参与 BIM 的建立,在施工阶段对 BIM 应用的积极性不高,尤其是相关材料的资料提供较为被动,由于该项目搭建的是各参建方的信息共享平台,施工方未能通过 BIM 技术实现物资材料的管理,随时根据 BIM 三维模型为材料设备采购计划的制定提供及时、准确的数据支撑;未能按 BIM 系统输出的实物工程量为依据,实行现场物资材料的限额领料制度及搭建多项目的物资采购平台。
(5)BIM 技术的物业运维研究还有待完善。对后期物业运维管理方面,目前的 Luban 软件还在研发阶段,虽然有一定进展,但如何和当前的智能楼宇、绿色建筑及物联网技术结合,需要各方面更多的专业技术人员去研究。要从运维的经济性分析,保证模型以及模型信息在建筑全生命周期的完整性,不再只是简单的对于图纸等档案的保存,这也需要更多 BIM 技术领域懂技术、会管理的高端技术人员聘用到物业运维管理队伍中。
(6)BIM 专家人才的不足。由于目前该领域的专家人才严重不足,各方在实施中也是边学边干,对应用过程的准确性检测缺乏手段和标准。
5.3 BIM 技术应用分析
针对 BIM 技术在推广过程中各方的困难和障碍,为了更进一步加快 BIM 技术的应用推广,结合 BIM 技术在杭州某项目的应用实践案例及调研问卷分析结果,需要从政府、行业主管部门、企业三个层面共同协作,解决上述 BIM 推广中六个方面的困难和障碍,加快 BIM 标准的制定及国内主流 BIM 软件的开发和普及应用,加强 BIM 行业专家的培养,提高基层建设管理人员对 BIM 的认知和使用,逐步开发完善 BIM 技术在运维方面的使用功能。通过 BIM 技术的推广应用改善目前建筑行业中信息不公开、不透明、不信任的现象,加速推进建筑行业转型升级的步伐,用突破重围的新思维,信息化的新技术建立建筑业工业化、模型化、标准化的新常态。
5.4 推进 BIM 技术在我国应用的相关建议
由上述分析可以看出,BIM 技术的应用对改善建筑业的现状起到至关重要的作用,在建筑业各方已经越来越受到关注,业内普遍认为 BIM 技术应用是建筑业发展的未来趋势,为了更好的推进 BIM 技术的广泛应用,结合上述分析得出以下几条建议:
(1)从政府层面来说,一方面,借鉴国外 BIM 经验,充分借鉴其经验教训,并且从法律及行政法规方面尽快出台相关政策,支持 BIM 技术的发展;另一方面,政府对于 BIM 技术需要主动推行,通过设立研发基金、给予政策扶持等方式推动 BIM 技术产业化发展。包括公建项目对于使用 BIM 设计、交付的要求,初期对于使用 BIM 的各方予以政策上的奖励和支持,推动各大标准院、标准协会等的建立,研究机构对于 BIM 实施的规范以及相应具体细则的出台等。同时可以选取具有一定影响力的示范性项目进行 BIM 技术的应用推广及效果评估。
(2)从行业主管部门来说,一方面,需要尽快制定统一的BIM国家标准,与国际同步,并能有效的和现有的行业规范标准对接。另一方面,需要培育主流软件,加快建筑业的信息化进程,加快适合中国本土建筑业使用的BIM软件开发,不断完善使用功能,打通建筑全生命周期的管理。还有,就是要加强BIM的教育培训及资格认证,改变高校等人才培养的模式,引导将BIM技术引入课程体系中。同时要加强组织科研机构及企业等进行BIM人才培训,通过资格认证等方式,要尽快培养出BIM技术的行业专家。
(3)从企业层面来说,一方面,软件厂家要协调配合,在国家相关规范标准的要求下,增强三维模型和 CAD 图纸的转换,加强软件数据信息的可交互性及软件整合,生产出比较成熟的 BIM 软件产品,并可结合需要拓展延伸产业链。
另一方面,各企业要从制度层面加强对 BIM 人才的培养和应用推广。设计单位要鼓励设计师应主动迎击,走在行业的前端,从方案设计开始应用 BIM 软件进行设计;开发商、业主方要树立基于 BIM 技术的建筑全生命周期管理的理念,在立项阶段就考虑采用 BIM 技术进行建设管理,直至运维阶段建立和培养 BIM管控体系和 BIM 运维人才。一般开发商、业主等了解并使用过一次 BIM 后,大多会主动要求自己的工程项目全面应用 BIM 技术;施工单位在如今开发商、业主对 BIM 认可逐渐提高的前提下,施工单位要主动适应市场的要求,使施工成本更加透明才能保证自己的利益不受损,要加大 BIM 技术在基层班组的推广宣传,加强培训力度,设立人才培养奖励政策,加快施工过程的信息化进程。