新常态下BIM技术在建筑业中的应用研究

盛宝柱，沈山松

(安徽建筑大学 经济与管理学院，安徽 合肥 230601)

告别了过去30多年的年均10%的高速增长以后，我国经济呈现出新常态，经济增速从高速增长转为中高速增长，经济结构优化升级。2014年5月，习近平总书记在河南考查时强调，“我国发展仍处于重要战略机遇期，我们要增强信心，从当前我国经济发展的阶段性特征出发，适应新常态，保持战略上的平常心态”[1]。2014年是我国建筑业发展的一个分水岭，由于受到房地产业不景气的影响，建筑业市场也随之降温。进入新时期以来，BIM的发展给建筑业带来了一场信息技术的变革，推进BIM技术的运用成为稳定建筑市场的新方式。在新常态的背景下，本文分析了BIM技术在建筑业上的应用，从多方面给出了推进BIM应用的建议。

一、新常态下我国建筑业发展现状及BIM含义界定

(一)新常态下我国建筑业发展现状

“常态”，顾名思义就是时常发生达到相对稳定的一种状态。所谓的“新”就是相对于旧质而言的，它具有趋势性、不可逆的特征，经济新常态意味着我国已经进入了与以往经济高速增长期不同的新阶段。中国经济的新常态实质上就是增长速度从高速转为中高速、经济结构从粗放式发展向可持续发展转变、动力机制从要素投资驱动向服务业创新驱动转换[2]。根据国家2016年国民经济和社会发展统计公报，全年GDP同比上年增加6.7%，较2015年增速6.9%有所下降，GDP总量逐年增加，但增速放缓。近五年全国GDP总量以及增速如图1所示。

其中，2016年第一产业增加值占GDP比例为8.6%，第二产业占比39.8%，第三产业占比51.6%，同比上年有所增加。近五年三次产业增加值占GDP比重如图2所示。

根据图1、图2指标显示，GDP增速放缓，第三产业比重逐年增加，我国的宏观经济增速从高速向中高速转变，产业结构不断升级，我国已经进入经济新常态阶段。

我国宏观经济与建筑业的发展具有高度正相关的特征，在宏观经济增速放缓的背景下，建筑业也进入了换挡期。2016全年全社会建筑业增加值达到了49 522亿元，同比上年增长6.6%，根据2016年《中国统计年鉴》，整理2012-2016年数据得出建筑业增加值以及增长速度(见图3)。

根据图3结果显示，建筑业产值在增加，但是同比上年增长速度在放缓，与宏观经济增速放缓的状态是一致的。

图1 2012—2016年GDP总量及增速

图3 2012—2016年建筑业增加值及增速

(二)BIM含义界定

BIM(Building Information Modeling)，即建筑信息模型，它起源于美国。借鉴美国等发达国家对BIM的标准界定：BIM是工程项目基于功能和物理特性的数字化表达；BIM界定为一个共享的数据库，从工程项目的全生命周期来看，它为所有的决策信息提供理论依据支撑；从项目的阶段性出发，BIM可以实现信息的插入、提取、更新和修改功能，在协同作业的环境下，不同的利益主体能够明确各自的职责和义务[3]。

二、BIM技术的应用

(一)BIM技术的多阶段应用

1.可行性研究阶段的应用

建设工程项目具有投资规模大、持续时间长的特点，一个工程项目能否建设实施、是否可行是首要的议题，因此在最初的可行性研究阶段，需要花费足够的人力、物力资源对建筑的环境、效益、投资回收期等因素进行研究分析，这是工程项目顺利进展的前提。BIM采用3D虚拟可视化技术对工程项目进行仿真建模，通过三维动态模型对建设过程中的质量、进度、成本问题进行实时监测，在项目的前期进行优化以实现建筑产品的增值。

2.实施阶段的应用

实施阶段可以细化为设计和施工阶段，目前我国BIM技术主要运用于设计阶段，它是施工质量的重要保证。传统的建筑设计都是建筑师手工画图，传统的2D图纸已经不能满足设计施工的一体化，并且人工绘图错误率高、效率低、手续繁杂，这给施工带来较大的难度。BIM技术运用于设计和施工阶段，可以有效解决设计环节的脱节问题，实现设计和施工人员之间的信息共享，通过可视化的动态模拟，对设计施工过程中的问题进行有效监督，并及时发现设计的缺陷、施工方案的不足，从而有利于后期的保修和运行管理。

3.运行维护阶段的应用

BIM是一个共享的数据库，不同利益方能够及时获取工程项目的有效信息，业主可以通过BIM技术判断是否完成投资目标，施工方能够及时了解建设项目的使用性能、建设环境问题，监理方能通过BIM实时对施工方进行有效监督[4]。因此，BIM技术运用于运行管理阶段是对整个建设方案的再优化。

(二)集成化应用

目前，许多建设项目采用BIM软件来解决局部应用的单点业务问题，这显得单一，不具有全面性。随着计算机软件和硬件技术的革新，BIM软件越来越趋向集成化应用，集成化应用模式根据业务的需求，对项目的规划、设计、主体结构的预制、4D或5D的施工、运营维护的全过程进行集成化管理。例如，利用BIM算量软件和钢筋翻样软件集成应用，能够支持后期钢筋下料工作(见图4)。

图4 BIM的集成化应用

(三)项目管理的多样性应用

BIM技术的应用不是单一的，它应用于成本管理、进度管理、质量管理等其他方面：1.传统的成本管理是造价员根据施工图纸计算工程量，无法实现现场管理中生产、数据信息的同步和更新，而且利益方之间缺乏有效沟通机制，这会导致成本难以控制、造价上升，BIM技术可以实现成本管理的信息化，有效控制人员、材料、机械的成本费用;2.传统的进度计划编制不合理，实际完工时间与计划完成时间有较大的偏差，因此采用BIM技术可以及时地对施工进度计划进行纠偏;3.在质量管理上，BIM的数据库功能得以体现，项目管理人员可以迅速查询到建筑构件的信息，基于BIM的虚拟施工平台，施工人员可以优化施工方案和工艺，保证施工工作的可持续性。

(四)协同化应用

近年来，随着移动终端互联网的发展，物联网工程的进步，建筑业也渐渐地从传统模式向大数据、信息化转变，利用云计算可以对施工现场的数据信息进行采集、共享、实时分析。BIM技术与云计算、大数据的结合形成了协同化的应用模式，BIM技术搭建的虚拟可视化施工平台可以充当介质的角色，通过云计算等手段，能实时对工程现场的数据进行动态监测，这种基于网络的多方协同方式与BIM技术集成应用,给建筑产业带来了一场信息化变革[5]。

三、基于BIM技术的SWOT分析

(一)基于BIM技术的优势分析

BIM技术让一个建设项目的效率达到了新的高度，从设计、施工到运营管理的各个环节，BIM将整个产业链衔接起来。基于可视化的虚拟3D仿真平台，通过协同管理，既实现了建筑产品的增值，参建方达到了预期的投资目标，产生了良好的经济效益；建筑企业又赢得了很好的口碑，企业品牌得到确立，产生了良好的社会效益，稳定了建筑产业市场。

(二)基于BIM技术的劣势分析

BIM技术在我国建筑业还没有得到广泛推广，很多建筑企业依然采用设计施工分离的模式，设计施工没有达到一体化的发展，只有像中铁中建资金实力雄厚的国企和部分房企拥有自己的BIM设计院，BIM没有形成产业化的发展，加上我国BIM软件本土化的缺失，没有第三方软件的大力支持，BIM的发展与国外发达国家依然有不小的差距，不断培养BIM人才是BIM本土化的关键。

(三)基于BIM技术的机会分析

我国虽然经济增速进入新常态，但是经济竞争力并没有缺失，进入新时期以来，我国的信息化技术取得了日新月异的发展，基于大数据信息化的视角，抓住互联网技术革命带来的机遇，大力发展BIM技术，培养专项BIM人才，加强对BIM技术的经济投入，深化科技体制改革，在我国建筑业中推广BIM技术是一个机遇。

(四)基于BIM技术的威胁分析

我国BIM起步晚，BIM技术在建筑业掀起的一场信息化变革虽然影响广泛，但是许多建筑企业并没有摆脱传统的建筑体制机制，建筑市场不规范，缺乏有效法律保障，急切推广BIM技术使得建筑企业显得不适应，一项新技术的推行势必会增加企业的成本负担[6]。我国建筑行业的责任主体界限比较模糊，在BIM的协同环境下，责任主体的权利和义务必须得以确认。

四、新常态下推进BIM应用的建议

(一)抓住互联网带来的机遇，大力培养BIM人才

当前，我国经济进入新常态，信息技术的变革改变了传统的经济发展模式，我国要抓住信息化时代带来的机遇，依托云计算大数据的服务技术实现工程现场的数据信息与BIM的同步；增加对BIM人才的培养，从高校人才抓起，在高校的建筑专业开设BIM课程，促进高校的课程教育改革，实现BIM人才输出本土化，缩小与发达国家的差距[7]。

(二)BIM协同环境下明确责任主体的界限

BIM的协同作业环境下涉及的利益方多且关系复杂，包括政府部门、业主、勘察方、设计方、监理施工方等等。政府部门、业主方作为一个工程项目的发起者，应当理清与其他责任主体的权责利关系，基于BIM的虚拟施工平台，各责任主体应当合理分配工作任务，相互协同配合作业，明确各自的职责所在，最终实现建设项目效益的最大化。

(三)积极应对BIM推广带来的风险，落实风险分担机制

随着BIM技术研究的深入，BIM软件应用的成熟，近年来BIM技术的应用范围不断扩大。但由于建设工程项目具有大额性、持续性、工程本身的复杂性，这决定了工程项目投资的风险性，为了应对BIM实行带来的管理难度大、资金回收慢、技术难度高的风险，BIM推广的利益方必须积极研究并落实风险分担机制，及时规避风险以保障BIM的推广应用[8]。

(四)政府与企业相互配合，为BIM推广提供软件和硬件支撑

一方面政府以身作则，所有政府项目都必须推行BIM技术，在广度上将BIM技术从普通的招投标项目应用到基础设施领域，为BIM的推广奠定基础；另一方面企业应当积极配合推广BIM技术，从深度上将BIM技术从大投资项目应用到中小型投资项目；政府为BIM的应用开路，企业积极配合，为BIM的大力推广保驾护航，提供软件和硬件支撑，BIM技术才能得以在建筑业中广泛推广。

[1]文魁.新常态的冷思考[J].前线,2014(10)：35-37.

[2]盛宝柱，陈楠.新常态下发展建筑工业化的思考[J].唐山学院学报，2015，28(4)：34-36.

[3]武晋辉.谈基于BIM技术的全寿命周期风险管理[J].山西建筑，2016，42(25)：215-216.

[4]唐娅.建筑业BIM技术在施工项目中的应用[J].建筑节能，2017(2)：168-169.

[5]汪泽民，方廷勇.BIM技术在绿色施工中的应用与探索[J].赤峰学院学报，2017，33(1)：43-44.

[6]唐晓灵，易小海.BIM技术在建筑业企业中的扩散趋势研究[J].施工技术，2016，45(18)：26-28.

[7]孙成双，江帆，满庆鹏.BIM技术在建筑业的应用能力评述[J].工程管理学报，2014，28(3)：28-31.

[8]甘荣飞,曹文龙,孙靖立.BIM在建筑类本科院校的实践探索[J].土木建筑工程信息技术，2014，6(3)：101-102.