BIM技术应用及风险初探

徐瀚婷

摘要：近年来，信息化趋势及人们对于建筑要求的提升使BIM技术得到广泛应用。本文通过对国内外文献进行查阅整理，总结了BIM技术在我国项目各阶段的应用情况及应用过程中的风险，从环境、技术、成本、管理四个方面对风险因素进行了分析，并提出相应对策。

Abstract： In recent years， the trend of informatization and the improvement of people's requirements for construction have made BIM technology widely applied. Through consulting and sorting out domestic and foreign literatures， this paper summarized the application of BIM technology in various stages of projects in China and the risks in the application process， analyzed the risk factors from four aspects of environment， technology， cost and management， and put forward corresponding countermeasures.

关键词：建筑信息模型;应用;风险;对策

Key words： BIM;application;risks;countermeasures

中图分类号：TU17                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）06-0294-03

0  引言

随着国内社会生产力水平的不断提高，信息化成为了人们的焦点，建筑业信息化已经成为不可逆转的行业方展方向。近十几年，国家相继发布了推进建筑业信息化的相关政策，推动建筑业生产方式向信息化转变。经过不断地实践应用，人们对于BIM的认知也从建筑信息模型这一概念逐渐转变为一种建设理念。BIM技术作为近年来新兴的工程技术，在应用中同样存在风险。本文在文献回顾的基础上，总结了BIM技术在我国的应用情况及在应用过程中存在的风险，并对风险因素进行了初步的分类探究。

1  BIM概述及风险研究现状

在CAD广泛应用之前，早有1957年的数控编程工具、1963年的Sketchpad等用户与软件交互的前身[1]。1975年，Eastman在其课题Building Description System中率先提出 a computer-based description of a building，用于实现工程可视化及量化分析[2]，为BIM技术的出现奠定了基础。2002年，AUTODESK公司首次提出BIM，随后AIA认为，BIM是一种模型技术，能够结合工程项目的资料和信息[3]。Eastman将BIM解释为集成项目全寿命周期内的所有信息于一个模型中，并包含施工进度，建造过程，运营维护等全部过程，并集合了所有几何信息、功能要求和构件性能[4]。

近年来，国内学者对于BIM技术的研究越发深入。张建新总结了BIM对我国建筑设计行业的影响，将BIM技术的障碍总结为设计思维转变、企业短時、业主驱动力弱、技术本身存在缺陷、环境因素制约等[5]。何清华等从施工方的角度，利用解释结构模型分析 BIM应用存在的11个障碍因素[6]，并分析了国内外主流 BIM软件，总结出 BIM在国内建筑业中的主要应用障碍[7]。张连营分析了BIM在我国实施的障碍，并通过问卷形式对障碍进行验证和分析[8]。徐明龙等人通过对国内外案例分析，总结BIM应用过程产生的问题，并将问题升华为 BIM技术风险，总结出BIM在法律、数据、模型管理方面存在的风险问题，并提出合同与协议优化、制定 BIM数据标准、制定 BIM模型管理标准的建议[9];蔡伟庆从法律、技术、成本三个方面对BIM技术应用、风险和挑战进行总结[10];胡振中等人在对国内外BIM技术应用于运维期的文献进行统计分析，总结得出为技术和应用两方面的研究趋势，提出了BIM技术应用于运维阶段存在的不足[11]。

2  BIM的应用与风险

BIM的技术特点是信息集成，管理特点是协同合作。随着人们对建筑物从功能到外观的的要求越来越高，工程的设计与构筑变的越发复杂，更加体现出BIM技术给行业带来的价值。本文通过文献回顾的方法，将BIM技术在我国的应用情况及存在的风险问题进行总结。

2.1 项目决策阶段应用与风险

国外很多学者已经将BIM技术在项目前期的应用作为了研究方向。斯坦福大学 CIFE的 Martin Fischer教授联合 CRGP于 2007年在 BIM基础上提出了应用到前期策划阶段的 DSS-CAD模型[12]。同时， BIM技术在项目前期的成本及方案比选方面成效显著，在满足空间要求的前提下，BIM技术能够实现空间上的方案比选，但是目前国内翻模的情况较多，且 BIM的相关算量软件不适用于国内的项目分解体系，导致信息丢失和大量时间成本的浪费[13]，BIM技术在项目前期的介入依旧处于困难状态。

2.2 项目实施阶段应用与风险

相对于前期与运营维护，BIM技术在国内工程中大多用于设计与施工，也最能体现BIM技术给我国建筑行业带来的影响。

2.2.1 项目设计阶段应用与风险

设计过程中BIM技术的应用主要体现为协同、BIM与绿色建筑结合及三维设计。BIM模型可以集成建筑结构设备各专业的设计信息，可以通过不断相互调用信息、更新模型进行各专业的设计协调，减少以往各专业需要不断叠图进行设计修改的麻烦。BIM能够将设计构想呈现为三维可见立体模型，并且在录入构件信息正确的前提下，可以直接将模型用于施工阶段，甚至是工程使用阶段。

BIM技术也存在很多问题。BIM模型作为数字化载体，对数据信息的完整性和准确性要求极高，但BIM软件众多，并且国内建筑设计过程中时常需要借助其他专业软件，在软件之间进行交互式，会产生模型无法转换、数据丢失、数据错误等问题;建筑物功能形态越来越具有创新独特性，REVIT的族库并不能满足设计师的需求，在建立模型过程中，经常会需要设计人员自己创建构件，或者额外购买族库，造成设计效率的降低以及成本的浪费;另外BIM软件出图深度无法达到设计要求，依然需要设计人员用CAD进行节点细化;建筑信息的高度集成使得设计方式从各专业单一设计走向协同合作的工作方式，但带来的问题是一旦模型出现错误、丢失等问题，无法对责任进行明确，同时各参与方对模型数据的调取使用可能会造成商业信息的泄露，无法保证对产权的维护。

2.2.2 项目施工阶段应用与风险

在施工场地管理方面，利用BIM技术能够模拟场地布置及动态管理，来解决传统场地布置方式所产生的问题[14]。BIM技术在进度控制中的应用主要是通过4D-BIM模型实现，在三维模型的基础上关联时间参数，可以查询任意时间点的三维进度状态，对比计划进度和实际进度[15]。

设计与施工相互脱节或共享程度低是BIM技术在施工阶段不可忽视的风险，设计单位完成的3D BIM模型不能很好地指导施工，施工方需要根据资料自己去建模，造成用于施工的模型数据具有偏差，一旦出现由于模型数据有误难以明确是设计方建模失误还是施工方在使用中操作不当。BIM软件与国内现行的算量、造价、进度编制等软件存在不兼容情况，难以正常将数据导入其他软件，导致在应用过程中信息逐渐流失。国内大多数施工单位技术人员对BIM技术的应用没有系统的学习，往往需要对技术人员进行技术培训而产生费用，BIM技术所要求的软件硬件的配备对费用的要求较高，由于BIM技术应用而产生的费用高昂，造成投资风险。

2.3 项目使用阶段应用与风险

国内在建筑运维阶段引入BIM技术主要应用在设备管理、空间规划、安全管理、应急预案、资产管理、能源管理方面。另外，基于BIM技术进行商业软件二次开发及自主研发的运营管理平台，都在一个或多个领域实现了BIM模型的交付及后期使用。目前BIM技术介入建筑物后期运营维护的程度较低，工作人员的BIM技术水平低，交付的BIM模型无人维护，信息安全管理不到位，并且在建筑信息交付过程中会产生交付不规范的问题，在后期维护中会增加大量的设备信息，新生数据不能得到良好处理会导致大量信息丢失。

3  导致BIM应用风险的因素

总结国内外的BIM技术应用经验，有效识别风险因素能够提更好的体现BIM技术在项目生命周期内的价值。根据BIM技术在国内项目应用中存在的风险进行分析，将BIM技术风险因素总结为环境因素、技术缺陷、成本费用、管理协调几个方面。

3.1 环境因素

相关法律条文的缺失导致BIM模型使用过程中的所有权与责任无法明确、对于数据的产权无法保护。并且目前没有适用于BIM技术的较为适用的合同文本。政府的激励政策少，加之项目各参与方已经习惯于现有的工作方式，导致BIM技术的推广依然不够理想。当业主没有使用BIM技术的意愿时，其他项目参与方的积极性会大大减少。同时缺少相关技术人才，无论是设计、施工还是后期维护，传统的业务流程、作业方式、作业工具及技术人员的思维方式都已经很难改变，技术人员对于BIM技术学习的自主性较低。

3.2 技术缺陷

BIM技术在应用中产生的风险一部分原因是因为BIM技术本身的缺陷。BIM软件数量多，但与国内软件的兼容性不理想，在模型进行转换出时现无法转换、数据丢失等情况。此外，REVIT族库不够丰富、软件运行架构不够完善导致、出图不规范造成建模效率的降低，加大了后续的施工难度。

3.3 成本费用

BIM技术应用中产生成本风险的原因主要是行业中BIM技术人才较少，一些已经接触BIM技术的项目参与方也多数处于摸索的状态。对于很多项目，项目各参与方更愿意使用已经非常熟练的工作方式，而不愿意投入更多的时间和费用用于新技术的学习，同时BIM技术所要求的大量软件硬件的更新也会产生相应的成本投入，模型数据的不断更新需要技术人员不断地进行维护，产生额外费用增加了成本投入的风险。

3.4 管理协调

国内建筑行业设计普遍存在设计粗放的现象，BIM技术要求信息高度集成，各专业交叉作业多，需要相互协调的工作量很大，如果依然采用现有的工作模式，各专业除必要的交互外各自作业，那么即便是采用BIM技术，依然可能出现模型数据错误，出图不精确等情况。同时，模型不断更新，每次修改需要得到项目参与各方的同意，需要大量的管理协调工作。

4  风险防范建议

4.1 法律

发法律条文的缺失所产生的后遗症较为严重，很有可能会出现因使用权、所有权、合同履行等问题而产生法律纠纷，影响项目的进展。完善相关法律是推进建筑业信息化的重要一步。另外，项目传统的合同协议方式并不适用BIM技术服务，双边型协议只能针对传统的分离式DBB交付模式，而BIM需要多方同時参与且多方集成协作，传统的合同模式显然不能适用于BIM过程[9]。政府及相关行政单位应根据BIM技术实施的特点制定适用的合同文件，有力约束各参与方行为，保障BIM的实施。

4.2 政策标准

项目全寿命周期的信息集成与共享是BIM技术的最大价值，但另一方面所体现的是对信息流转方式的改变，对行业的工作模式提出了新要求。国家相关部门及地方政府应尽快建立基于BIM技术的相关实施政策文件。除有关技术方面的实施细则外，还应根据国内建筑业的整体发展及未来目标，制定相关的技术服务费用标准，让BIM推行走向规范化。政府应根据地方特点制定适当的激励政策，积极引导企业使用BIM技术，让企业看到BIM的效益前景。地方技能培训机构开设BIM课程已有一定规模，各地高校应开设相关课程，进行高等人才BIM课程学习，进行教学体制改革，以适应行业发展方向。

4.3 企业

BIM技术应用最大和最终的受益者是项目业主[16]。业主应积极使用BIM技术，与各参与方对BIM应用过程进行详细的协定。设计单位需要抛弃追逐短期利益的观念，从长远的眼光来看，设计单位应针对BIM技术进行业务流重组，改变固化的工作模式。此外，设计施工及后期运营维护单位应进行BIM技术人才储备，进行相关的技术技能培训，才能更大程度获得BIM技术所带来的长期效益。在2010年的AEC Bytes杂志上，Randy Deutsch在讲述Charles Hardy的声明“BIM是大约10%的技术和90%的社会学”时提到“到目前为止，关于BIM的文章、分析和研究中，有90%都是关于技术的[17]。”BIM技术本身的问题受到了很多技术人员和学者的重视，软件操作完善性是BIM技术被认可，并能够良好推广的前提。

5  结语

从项目的全过程角度看，虽然依旧是设计施工方应用BIM技术最多，但总体上BIM技术应用越来越广泛。在不断地积累经验、完善BIM实施的过程中，BIM技术所带来的风险也越来越明确，找出风险因素，制定相应的策略去预防BIM技术风险发生，降低风险发生概率，是BIM技术推广与应用的一个重要的方面，也是改善国内BIM技术应用现状的必要途径。

参考文献：

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