建筑企业BIM 技术运用及未来发展

张崇 浙江山口建筑工程有限公司

一、引言

近年来，建筑业产值利润率（利润总额与总产值之比）一直在较低水平徘徊，2019年仅为3.4%，连续3 年下滑。同时，建筑施工企业数量不断增加，目前全国共有超过10 万家，2019 年增速达到8.8%，行业竞争日益激烈。面对中标难、管理难、盈利难等现实问题，建筑施工企业运用信息化、数字化手段加强项目成本管理显得尤为重要。BIM 技术作为国内建设工程项目管理的新方法和新思路，能有效减小项目的变更概率，提高各类资源的使用效率，为建筑施工企业提升管理水平、获取新的利润增长点注入了强大助力。

二、BIM 技术特征

（1）可视化。可视化是BIM 技术较显著的优势，建筑工程项目从立项设计到全部完工，经过初步构思、图纸设计、实体建成等过程。在传统图纸设计过程中，起初使用CAD 进行二维制图，再组合图纸生成三维模型，在此过程中会出现漏洞。BIM 技术可克服传统图纸设计缺陷，直接构建三维模型，直观展示建筑面积、构件之间的关系，提高图纸的可视化效果。（2）优化性。BIM技术可对建筑工程建模方案进行全面优化，当代建筑工程项目作业量大、技术要求高、工期紧迫、施工内容复杂，前期完成的部分作业如果存在漏洞难以进行修改。可通过发挥BIM 技术的优化功能，对建筑模型进行全面检查，及时对缺陷进行修复，科学调整建筑模型的各方面，并选用最优的方案。（3）协调性。BIM 技术的协调作用，当代建筑工程项目由多方组织共同完成，涉及了多项专业，在施工过程中存在大量的交叉作业，做好各方面的协调工作较为重要。BIM 技术可将不同专业、不同组织、不同设计方案与细节、各种信息集合在同一模型上，充分发挥三维建模的作用，查看不同专业之间的冲突，并予以解决。运用信息管理平台，可实现不同组织间的信息交互与传播，及时做好沟通协调工作，确保建筑项目质量。（4）可输出性。BIM 技术可自动输出施工图纸与各种重要信息。建筑工程项目方案需要设计精准的二维图纸，BIM 技术可将二维转化为三维，并做好相关检查工作，在施工前输出精确、完整的图纸，避免后期图纸绘制工作问题，完整输出机械设备统计表、材料统计表、工程量清单与各种工程档案信息，为后期项目工程提供完善的参考依据。

三、BIM 技术在建筑企业应用的问题

（一）人才的缺失

BIM 技术作为建筑领域的先进技术，要想解决落地的问题，首先要解决的就是人才的问题。发展任何一门新技术都需要人才的推动，但是建筑领域相对于其他的行业来说，门槛相对较低，专业的技术类人才相对匮乏，尤其是针对新技术的人才就更少，BIM 就业一年比一年好，因为行业趋势的需要，BIM 人才市场缺口高达200 万。另一方面就是建筑领域人口的老龄化严重，不管是在企业的机关还是项目的一线，都是相对年龄较大的，有些人甚至连智能机都不会用，所以谈BIM 的应用就更难了。BIM 的应用第一步就是建模，但是会软件操作的人才相对较少，并且能力参差不齐，很难形成合力，对BIM 的应用就被遏制在了摇篮里。另外即使能够建模，模型出来之后针对项目上的应用同样存在人才匮乏的问题，并且项目上很多时候是人力比较紧张，很难分出精力去做相关的工作，就导致了人才匮乏在项目上的延续。

（二）BIM 技术软件体系障碍

BIM 软件是建立、使用和管理BIM 技术的基础工具，是保证BIM 发挥作用的前提。目前市场上主流的BIM 应用软件多数为国外所开发。目前，国内BIM 软件仍以引进的居多，并且依旧缺少基础性的平台。但国外BIM 软件在实际使用过程中，并不符合我国的工程建设情况和施工规范要求，且各软件之间的数据共享不够成熟，使用过程中经常出现反复建模的情况，因此往往只能应用于建筑全生命周期的某个阶段，远远不能实现贯穿全寿命周期的应用。另外，BIM 平台提供的标准化族库十分有限，这也在很大程度上影响了BIM 技术的推广应用，尤其在结构形体各异的污水处理厂等市政工程中。

（三）其他因素

除了上述的因素外，还有外在的政策影响，比如标准相对完善的地区，落地应用的效果和企业内部的内推力就相对较好，市场活跃度高的地区，应用落地发展的相对较快，南方地区整体比北方地区发展较好，还有与企业本身决策层的决策意识也相关，有信息化转型意识的相对于其他的较好。

四、建筑企业BIM 技术运用及未来发展

（一）限额发料和领料

在项目成本中，材料成本所占比重最大，一般可达到一半以上。因此要降低成本，关键在于控制和节约材料成本。运用BIM 技术，可以快速准确统算出各施工阶段各工作面材料的理论用量，从而实行对各类材料的限额发料和领料。同时，采用奖惩结合的方式，按照指定标准（理论用量+合理损耗）与协作队伍进行结算，当材料消耗实际用量超出标准时，超出费用由协作队伍自行承担；当材料损耗合理控制在标准之下时，按照一定比例对协作队伍给予奖励。通过BIM 技术+奖惩激励，督促协作队伍更高效合理地使用施工材料。

（二）多元化方式培养人才

首先，可采用与高校合作的形式，签订定向培养协议，通过理论知识的培养及定期现场实习，有针对性的为企业输送BIM技术人才；其次，招收具备BIM 软件使用技能的新员工，签订固定年限的劳动合同。制定特定的BIM 技术培训计划，培养成为企业的专业BIM 技术高端人才，逐渐建立“传帮带”模式，充盈企业BIM 技术人才梯队，提升企业BIM 发展能力；再次，制定BIM 专属企业福利，吸引老员工及应届毕业生积极加入，招揽并留住BIM 技术应用方面的贤人志士。

（三）编制应用清单

提取关键成功因素，构建BIM 技术成功应用模型，编制BIM 技术在建筑施工企业实施管理中的应用清单，应将策略规划、BIM 培训计划、计划实施方案、管理层的支持、企业信息化意识与理念、业主和客户的需求、市场竞争优势、针对BIM 技术应用标准合同、BIM 数据交互性、模型信息共享度、与BIM 技术相适应的业务流程、明确的责任界限和风险划分、熟悉BIM 技术应用专业人才、BIM 技术团队、BIM 技术实施直接成本控制、数据管理、BIM 软件二次开发、BIM 成果的准确性和可交付性、BIM 技术应用与施工进展的有效关联、有效实施共享数据的BIM 设施、BIM 技术标准构建、BIM 咨询管理、BIM 项目经验分析、BIM 咨询服务商成本控制、取代或升级以CAD 为基础的实施流程、企业资金资源、BIM 技术软件选择、信息沟通管理平台均纳入应用清单中。

（四）协作-碰撞检查

BIM 技术还有一个协作碰撞检查的功能，这种功能主要是用来检查线路之间是否存在重叠，也可以检查建筑框架和墙体之间是否存在摩擦碰撞。由于线路重叠可能会导致整体线路温度过高引起火灾，通过BIM技术进行检查可以有效的防止线路重叠，这样一来就提高了用户用电的安全性。其次，BIM 技术还可以检查建筑框架和墙体之间是否存在冲突碰撞，特别是遭遇地震等自然灾害时，这种安全隐患所带来的危害会加倍。从前，技术人员都是采取最笨拙的方法将建筑的截面图一点一点的观察，通过观察剖面图来进行碰撞检查。这种传统的方法不仅浪费时间和精力，而且剖面图无法直观的发现碰撞问题。而REVIT 所构建出来的三维模型可以直观地显示建筑框架与墙体之间的关系，然后采用协作碰撞检查可以直接得出检查结果，不再需要人力进行观察，这种功能不仅更加高效，而且更加真实可靠。

（五）关于企业影响力的打造

标准作为指导作业的规范性文件，对任何建筑企业都不算陌生，从BIM 应用落地的角度看，同样需要标准的约束，相对于标准体系较完善的区域，企业标准建立不是很迫切，但是对于标准相对较少，可参考对象较少时，企业就需要通过自己的经验积累，编写自己的标准体系。企业标准的意义在于统一自己内部的建模和应用的标准，同时对外有参考和指导意义。积极参与由各级部门组织的相关培训和竞赛，通过竞赛不断的提升自己在行业的影响力，提升自己企业的知名度，同时自己的团队在不断的竞赛和培训中，通过与行业人才的碰撞交流，学习新进的技术和分享彼此的成果，逐步的打造自己企业在BIM 应用方向的航母舰队，为企业的BIM 应用落地积累更多宝贵的经验。

五、BIM 技术未来发展

数字化技术是一种使用高科技技术对建筑目标进行扫描、设计和复制的一种技术，可以快速地获得建筑的面板数据，工程师们可以利用这一类技术对目标建筑进行结构分析，都需要使用强大的云计算功能，进行分析和计算，帮助工程师在诸多不利条件之下突破重重困难，对各种方案进行充分的比较，合理规划工程进度。利用BIM 技术，我们可以充分构筑建筑物的全形态模型，甚至包括5D 模型，能够贴切的模拟出建筑物的内部和外部环境，通过采用BIM技术，建筑工程公司可以在施工整个流程期间使用协同一致的信息设计和管理施工的进度，也可以精确地对目标建筑实现效果可视化。BIM 技术的线上应用首先可以消除地域方面的限制，使得使用者可以及时获得有效信息，BIM 技术不仅可以对施工业务中的资金使用产生良好的控制，在对施工人员的安全保障方面也有重要的意义，设计人员可以使用BIM 技术对模型中产生的风险进行检测与排查，有效避免施工危险的发生，在对施工质量管理方面，BIM 技术还可以分析使用数据的精确程度，并对建筑施工的实际情况进行监督，有效提升建筑施工业务的工作效率，保障建筑企业所承接业务的顺利完成。扁平化系统要建造完备的BIM 实施技术，必须要从建筑工程企业内部出发，通过制定整体协同的制度来保证各部分的协同共进，将原工程师、设计师和施工人员进行扁平化处理，实现所有部门的成果共享，使得BIM 技术使用最小的成本实现建筑工程期间价值最大化。

六、结束语

以信息和软件为载体，BIM 技术通过构建完整的工程信息数据库，有效整合项目各模块资源，转变项目参与各方的协作方式。对于建筑施工企业而言，利用BIM 技术的动态信息处理与共享，可以很好地改善项目成本管理体系混乱、效率低下等现实难题，推动企业转型升级，实现更加科学、高效的项目成本管理。