我国施工企业 BIM 技术应用研究文献综述

赵玉博（上海城建市政工程（集团）有限公司，上海 200030）

近年来，随着 5G 技术、云计算、大数据、人工智能等信息技术的发展，将新技术应用到传统行业是大势所趋。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术作为新一代技术，不仅是对解决当前人口红利削弱、人口老龄化的状况布局，更是对加快传统行业数字化转型的助力。目前，我国正在大力推广发展 BIM 技术。并且 2020 年，国家在关于加快推进国有企业数字化转型工作通知中提到“建筑类企业着力提高 BIM 技术覆盖率，创新管理模式和手段，打造建筑类企业数字化转型示范”。施工企业作为建筑行业最为重要的角色之一，在推行 BIM 技术应用过程中成为行业关注的焦点。因此，落实 BIM 技术在施工企业的应用和发展具有重要的战略意义，研究 BIM 技术在施工企业的应用具有重要价值。

1 相关定义的界定

关于 BIM 的定义及解释有多种版本，一般我们可以认为是通过相关 BIM 软件创建出来的带有信息的模型概念的总称，以三维可视化为特征的一种信息集成和实现管理的技术。业界把 BIM 技术视为继一次革命，其影响力不亚于CAD。当然，关于 BIM 的定义没有严格的界定，现介绍几种常见的 BIM 定义，如表 1 所示。

表1 国内外关于 BIM 定义的主流观点

结合表 1 的几种观点，可以认为，BIM 的定义应当包括以下 3 个方面。

（1）Building Information Model：BIM 是模型本身。是集成建筑实体几何信息以及建筑功能等项目信息的模型；

（2）Building Information Modeling：BIM 是一种过程。是对模型创建、应用和管理的过程；

（3）Building Information Management：BIM 是一种手段。是融合了商业模式、协同实践、信息共享、标准和定义、流程等，在项目生命周期中实现有效管理和交付的手段。

2 研究综述

2.1 文献体量与趋势研究分析

在中国知网，通过输入关键主题词“BIM ”，以及“BIM ”加“施工企业”关键词，分析 2011 年 1 月— 2020年 12 月近 10 年文献，发现相关成果大部分集中在近 6 年，并且可以看到 2015—2019 近 5 年 BIM 技术应用进入快速发展阶段（如图 1 所示），2020 年可能由于受到疫情的冲击，相关文献数量有所减少，但总体趋势是逐年递增，随着BIM 技术的进一步普及和政策支持，相关研究会越来越多，内容会越来越丰富，技术更新迭代的速度也会加快。

图1 2015—2020 年不同主题词文献数量

2.2 我国施工企业 BIM 技术现状分析

BIM 技术虽然引自国外，但在我国的蓬勃发展离不开各位专家学者的推广和研究，关于其现状研究已有大量的成果文件。2017 年，由广联达等企业和学者对中国建设行业的施工 BIM 发展状况进行统计和分析，并形成了一份报告，用于阐明当前 BIM 发展状态，从 2017—2020 年，报告逐年更新，通过对 BIM 施工企业的应用现状分析，为施工企业 BIM技术应用趋势分析提供了借鉴和参考。2019 年由中国建筑学会等通过跟踪国内外 BIM 应用情况，对工程建设行业 BIM发展与应用状况进行分析、总结，形成《 BIM 应用发展报告》，主要对 BIM 研究进展、主要政策和标准、市场发展环境等研究，并提出相关发展建议及趋势预测，为 BIM 技术关注者提供数据支撑。

总体来说，参与 BIM 技术应用的施工企业数量不断增加，BIM 技术在施工企业的应用内容上更加成熟，也更具落地性，通过对施工企业的 BIM 应用现状分析，为读者提供较为及时和真实的信息，也为 BIM 技术应用在施工企业的推广提供数据支撑。

2.3 施工企业 BIM 技术应用研究

BIM 在施工企业的应用内容非常丰富，近年来学者对于施工企业的 BIM 技术应用研究呈现多方位、多角度。既有企业级应用，又有项目级应用，如谢中原[1]主要研究施工单位BIM 技术管理体系构建，站在整个企业的角度思考 BIM 技术应用；徐东华[2]等以某一具体项目为例阐述 BIM 技术在施工企业中的应用。同时，还有学者就项目中的 BIM 技术应用又划分为不同的阶段。如细分为项目投标阶段和工程施工实施阶段，甚至还有专家和学者细分不同阶段的不同功能点，就某一功能点的应用进行深刻剖析，研究在施工企业或者项目中具体如何应用。如柳丽娟等相关学者具体对 BIM 技术在施工企业的成本控制、安全管理、质量控制等方面进行研究[3]，并提出相应的、更具有针对性的意见和建议。总体来说，施工企业 BIM 技术应用多集中在单点应用，当然除了聚焦单个功能点，BIM 技术的多个功能点的综合应用在施工企业中也显得尤为重要。2017 年，蒋孝云研究 BIM 技术在施工企业的综合应用，从施工现场平面布置、工程进度、物资管理、成本核算、技术管理、安全质量、竣工交付、科技创新等方面的综合应用进行研究[4]，从整体上讨论对项目的影响，探讨施工企业应该如何利用 BIM 技术综合解决问题。

不同的功能点在不同类型的项目中应用具有细微差异，常见的有建筑、桥梁、铁路和路桥等类型工程，不同类型的项目特点不同。总体来说，由于房建类项目标准化程度高，研究早于市政类项目，相对成熟度高于市政类项目也较为容易一些。

综上，施工企业的 BIM 技术应用的研究内容侧重于技术本身的作用和功能点，随着技术的发展， BIM 技术在施工企业的应用会更加落地。

2.4 施工企业 BIM 技术应用成熟度研究

一项技术应用是否成熟，往往需要相应模型或体系对其进行评价。在施工企业 BIM 技术应用成熟度研究中，有对整个施工企业 BIM 应用能力评价的，还有对企业项目级的 BIM应用能力进行评价。2017 年王天伟站在施工企业角度，将评价指标分为 4 类：BIM 应用的认知能力、企业 BIM 实施计划制定能力、BIM 基础环境完善性、BIM 技术的使用水平等，为评价企业 BIM 应用能力构建理论体系[5]。2016 年，李妍宇从企业管理的角度，提出成熟度模型，从企业决策层领导力等 7 个方面建立评价指标体系[6]。刘桓硕等人则从BIM 技术项目级应用能力进行研究。从技术、过程和价值三个层面建立工程项目 BIM 应用体系[7]。针对不同类型项目，为了建立更具有针对性的评价指标体系，部分学者针对公路工程、城市轨道交通项目等建立相应的 BIM 技术应用成熟度评价体系。

不同的评价体系有不同的特点，依据成熟度评价体系或模型，量化施工企业 BIM 技术应用能力的评估，具有一定可操作性，有利于识别 BIM 技术应用的短板，进而推动施工企业 BIM 技术发展。

2.5 BIM 在施工企业发展障碍分析

BIM 技术在我国的发展和推广并非一帆风顺，在发展中时常会遇到各种困难和挑战，通过分析阻碍 BIM 发展的因素，采用不同的角度和方法进行探索和剖析，进而采取针对性措施，才能促进我国施工企业 BIM 技术更好更快成长。总结起来，目前 BIM 应用发展障碍主要有① BIM 指南和标准不完善；②缺乏统一的行业体制以及充分的外部动机；③缺乏企业领导支持，BIM 项目实施方法和组织结构的建立；④不同专业协同、不同专业的交互的缺乏；⑤缺少 BIM 合同示范文本、相关知识产权等；⑥难以对 BIM 应用的经济效益进行准确评估等。很多学者还将以上影响因素进行分类并按重要性进行排序。2012 年，赵源煜将“阻碍因素”分为经济、技术、法律以及操作因素[8]，重要性依次降低。2013年张连营等归纳总结的障碍因素比赵源煜多了行业因素和人员因素，在排序方面，他们认为“技术因素和行业因素的影响最为重大，法律因素和人员态度因素次之，组织规划因素和经济因素影响很小”[9]。针对 BIM 发展障碍各专家和学者均提出施工企业相应的 BIM 实施措施。

3 结 语

通过分析和研究我国施工企业的 BIM 技术应用，可以看到在现状分析、BIM 技术应用、成熟度研究、发展障碍研究等方面已取得较为丰富的研究成果，不过，仍然存在一些难题亟需深入研究。

（1）关于施工企业 BIM 技术应用数据集成和二次应用的研究深度不够。施工企业在引入 BIM 技术的同时，会对建筑信息模型赋予施工阶段重要的数据，如何提高这些数据的利用率，实现同一企业、甚至不同企业之间的建筑信息模型数据的互联互通，需要学者关注该方面的研究。

（2）简单易行的投资回报率的测算模型缺乏。目前，施工企业在进行 BIM 技术应用所需成本的测算缺乏简单易行的标准，而带来的收益更难量化，更多收益体现在定性的社会效益，因此建立切实有效的投资回报率计算模型，是一个值得探讨的课题。

（3）缺乏对施工企业 BIM 技术应用商业模式的研究。目前 BIM 技术的推动主要基于国家政策等的刺激，施工企业自身需结合自身情况思考如何构建 BIM 技术应用的商业模式，从而使得 BIM 技术在本企业甚至本行业中获得持续性发展。商业模式的相关研究将对施工企业带来深远的影响。

（4）缺乏 BIM 技术与其他新类型项目的结合研究。如施工企业的 BIM 技术在海绵城市、综合管廊等类型项目的应用，通过研究不同类型的项目的 BIM 技术应用更具有针对性，对 BIM 技术的推广极具价值。

BIM 技术与传统的施工企业结合，是我国建筑企业面临的一次重要挑战。因此深入研究和分析我国施工企业 BIM 技术应用研究成果的整理和研究，将为 BIM 在我国施工企业乃至整个建筑业未来的研究和发展提供支撑平台。