建筑设计企业BIM技术组织模式的有序度评价

罗玮 王嘉文

上海理工大学 上海 200093

引言

BIM技术在当前建设项目中已经应用的越来越普及了。2021年在对800家设计﹑施工﹑专业承包等公司的调查结果中，有85.15%的企业在公共建筑中应用BIM，68.37%的企业在居住建筑中应用。与2020年对比，企业在不断扩大BIM应用规模[1]。BIM技术作为建筑行业新一代的信息载体，能够将设计﹑生产﹑施工﹑运维等多方面的信息进行集成[2-3]，但是新的信息载体需要有高效的组织模式作为支持。在实际的工程项目中，由于参与单位众多，组织结构非常复杂，信息传递量巨大，很多情况下只能通过频繁开会来进行保证信息的有效传递，效率非常低[4-5]。本文研究了在施工过程中传统的BIM咨询组织模式与建筑师牵头的，将施工﹑生成与设计紧密结合的混合组织模式，建立了两种组织模式抽象化后的组织架构图，最后通过组织有序度方法计算了两种组织模式各自的信息传递效率。

1 BIM设计组织模式

1.1 传统咨询组织模式

目前较为常见的BIM技术应用组织结构是咨询模式。由一个较为独立的BIM技术团队来推动技术应用，信息沟通主要通过交底会，变更单，工程签证等方式在单位与单位之间的主节点间进行，业主﹑设计﹑施工﹑监理﹑造价这些工作维度之间都是信息孤岛，信息沟通的不充分，不及时，企业间的组织效率很低。

1.2 与设计融合的组织模式

这种组织模式有3个核心点。一是由建筑师牵头；二是各专业设计与BIM技术深度融合；三是施工﹑供应商﹑监理﹑造价等多方深度参与，形成矩阵式组织模式[6]。在这个组织模式下，业主将施工阶段细部需求提交给建筑师来总体安排落实。施工将施工工艺，施工要求，施工过程中遇到的问题，难点提交给设计师，共同优化现有设计，共同完成加工图，安装图等深化设计。材料供应商将自己产品的详细信息﹑参数﹑性能提交给设计师完善深化设计或同设计师一同研发能满足设计要求的材料或产品。造价师基于市场行情，造价数据分析，造价经验提出成本优化建议。在这个组织模式下建筑师对项目的设计﹑质量﹑体验﹑造价负责。由建筑师负责制定项目目标，统筹安排组织人员和工作任务，统筹协调不同专业之间的工作流程。之前割裂的各单位内部目标会融合为统一的项目目标，割裂的人力资源，技术资源，物质资源会统筹整合，合理安排，发挥出更大的价值[7]。两种组织模式简图如下。

图1 两种组织模式

以上两种组织模式中，咨询模式是目前最为常见的组织模式，操作简单，但在项目中实际应用的效果参差不齐。建筑师牵头，与设计融合的组织模式是目前设计企业的一个发展趋势。符合建筑业十四五规划中推行“建筑师负责制”的政策引导方向。两种模式暂无明确的评判结论孰优孰劣，因此需要一些客观的评价标准对其进行评判[8]。

2 BIM组织有序度评价

2.1 评价方法说明

熵的概念起源于热力学，表示系统的混乱或复杂程度。在管理学领域，熵理论主要用于研究组织系统的复杂性和组织结构的设计优化等问题。其中组织结构有序度是一种应用熵理论对组织模式的信息传递效率进行定量分析的评价方法。通过这种方法，将以上两种组织模式进行分析，得出定量化的结论，明确的评判在信息传递效率方面哪种组织模式更有优势[9-11]。

组织的有序度可以用结构熵R表示，包含了信息传递的时效性和准确性两个维度，用公式表示为：R=R1α+R2β，其中R1为时效，R2为质量。αβ为组织结构在时效和质量方面的权重系数，R越大即组织的有序度越高，代表了组织的效率越高，体现组织结构的优越性。

2.1.1 时效熵是对信息在各元素间流通效果的不确定性的度量。

2.1.1.1 联系的时效熵：

2.1.2 质量熵是对信息流通质量不确定性的度量。

2.1.2.1 元素的质量熵：

2.1.2.2 系统的总质量熵：

2.2 传统咨询组织模式评价

传统咨询组织模式的组织结构有序度计算。将组织结构抽象化。计算其时效熵和质量熵，并最终计算有序度：

表1 传统咨询组织模式时效熵

表2 传统咨询组织模式质量熵

假定时效性和质量的权重α和β为0.5，则组织结构有序度R=0.116

2.3 与设计融合的组织模式

将与设计融合的组织结构抽象化。计算其时效熵和质量熵，并最终计算有序度。

表3 与设计融合组织模式时效熵

表4 与设计融合组织模式质量熵

假定时效性和质量的权重α和β为0.5，则组织结构有序度R=0.186

2.4 评价结论

将两种组织模式有序度进行对比，如下表所示：

表5 组织结构有序度对比

从上表中所列的计算结果可以看出，采用矩阵式的组织结构有序度要明显好于分散的各自为战的组织结构。BIM技术应用需要有多方参与共同协作完成，与设计融合的组织模式的信息传递效率更高，能够更好地适应建筑行业数字化发展的需求。

3 结束语

BIM技术在国内大规模的推广应用已经有近十年的时间，取得了非常不错成果，有一定规模的项目都可以轻松的使用BIM技术进行设计交底﹑管线综合﹑净高分析等应用[12]。然而往后的发展进入深水区，BIM应用不能仅停留在技术本身的层面，还需要在组织层面做出深度的变革。本研究总结了目前BIM应用最为常见的咨询式组织模式和最新的﹑建筑师牵头同时与设计融合的组织模式，对两种模式用组织结构有序度方法进行了定量化的评价，得出了设计融合模式在信息传递效率方面远好于咨询组织模式的结论，对于推动新模式的落地和发展有一定的积极作用。