BIM技术在工程设计阶段应用的阻碍因素研究及优化建议

2020-08-06

四川水泥 2020年8期

（广州市市政职业学校，广东广州 510650）

0 引言

随着经济的快速发展，建筑业作为国民经济支柱性产业正面临生产力低下、监管缺失、信息共享不及时等一系列问题[1-2]。BIM 作为近十年来备受关注的革命性技术，被认为是提高建筑业信息化水平的一项重要手段，也是提高建筑业生产效率和加强各参与方之间协作交流的重要桥梁，特别是在设计阶段的应用被广泛认可[3-5]。但值得注意的是，BIM 技术在设计阶段的应用频率不高，发展速度较为缓慢，在设计阶段的阻碍因素和发展缓慢的原因有待研究。

1 基于Cite Space[6] 的BIM 主题国家共现、关键词共现、主题分类研究

1.1 国家共现分析

通过对国内外有关BIM 主题研究的文献[7-10]进行计量分析发现：近十年来，BIM 的研究热度空前高涨，中国、美国、澳大利亚和英国占据全球发文总量的约50%，是研究BIM 的四个主要成员国，其中中国发文数量1292 篇，约占该类文献总量的22%，成为发文量最多的国家。国家共现频次科学计量图、国家频次以及占比如图1、图2所示。

图1 国家共现频次科学计量图

图2 国家频次以及占比图

1.2 关键词共现分析

对已有文献进行关键词共现分析，找出BIM 研究主题下频次较高的关键词，发现：BIM 的主要研究方法和工具是系统分析、模拟分析，研究目标是绩效表现、优化、可持续发展、全生命周期管理；主要研究方法和工具是系统分析、模拟分析；研究目标是绩效表现、优化、可持续发展、全生命周期管理。绘制前16 位的关键词频次表可知：中心性大于0.1 的节点有39 个，其中，大于0.3 的为建筑管理、工业化、模型、供应链、信息技术、优化、项目管理、项目类型，这些节点连接多个关键词，组成研究关键词网络。

图3 共现关键词和中心节点知识图谱

表1 Top16 关键词频次和中介中心性

1.3 空间时区图，Term 聚类分析

对已有文献进行空间时区、聚类组合分析，发现BIM 研究主题可分为12大类，设施管理一直是BIM 研究的一个重要聚类，具有时间延续性。另外，民用基础设施、可计算的n 维、自动安全检查、全生命周期管理和AEC 工业化是近年来研究的热点聚类，而科学计量知识图谱成为BIM 研究的新方向和新工具。空间时区图和Term 聚类分析组合图如图4所示。

2 BIM 技术在设计阶段的阻碍因素分析

首先根据根据国内外学者所发表的关于BIM 技术应用影响因素、阻碍因素或促进因素的文献，初步得到BIM 技术在设计阶段的影响因素。对所有列出的因素进行编码，进行合并、剔除、补充的操作，将意思相同或相近的因素放置在同一个类别下，将非设计阶段的因素进行剔除，重复上述步骤，直至分出几个类别。最后通过问卷调查、专家咨询等方式，最终筛选出20 个BIM 在设计阶段应用的主要影响因素，如表2所示。

表2 BIM 设计阶段阻碍因素的最终列表

3 BIM 技术在设计阶段的优化建议

基于前述提取出的20 个BIM 在设计阶段应用和发展的阻碍因素，给出6个有建设性的意见。

（一）政府制定针对性的经济支持和增强政策导向作用。政府的支持对技术扩散的起着重要的推动作用，且有时是决定性的，尤其是考虑到我国的国情和建筑业发展的阶段。政府应该制定有针对性的政府补助、财政补贴、税收减免和其他激励措施。针对性经济扶植不仅能够在技术应用初期减轻企业的成本负担，同时，政府通过政策也向市场透露了行业大方向，引导各个企业共同推动技术的进步。

（二）完善BIM 相关法律法规的监管和制定。完善的法律是技术发展的重要保障，也是解决纠纷的决定性的工具。只有在完善的法律法规条件下，建筑业的各参与方才敢于放手去干，放心去采用BIM 技术。在出现纠纷情况下，能够按照法律法规顺利解决纠纷，维护自身正当利益，保障各参与方的公平。与此同时，也能够降低解决纠纷的成本。因此，必须完善BIM 相关的法律法规。

（三）提高业主对BIM 的认同感和信心。要提高业主对BIM 的认同感和信心，不仅需要经济上的扶持、政策上的引导，同时，需要向业主普及BIM技术的相关知识。受传统2D 设计思维的束缚，不管是业主还是设计师，都存在固化思维，这使得业主难以发掘BIM 的长处，从而更好地使用BIM 技术创造更大的利益，提高项目效益。

（四）合理再分配BIM 的费用和收益。BIM 能够创造更大的项目利益，这已经得到人们的广泛认可。BIM 技术增加项目的总体收益，然而，在建筑产品全生命周期中，各部分使用BIM 的费用和收益并不相同，某阶段费用增加，而某阶段收益增加。这造成了费用增加的阶段，例如设计阶段，会抗拒使用BIM。所以，需要在各方博弈中找到平衡点，找到收益分配的纳什均衡点。

（五）增加研发BIM 的支出，掌握BIM 的核心技术。目前，较为完善的BIM 软件多为外国公司的产品，核心技术掌握在外国公司手中。技术垄断提高了国内公司购买BIM 软件的成本，维护和升级BIM 的费用也是一大支出，这增加了国内小公司的经济负担，让一般规模的BIM 难以承受，遂而放弃采用BIM 技术。因此，我们需要国家、大公司投入足够的经费研发BIM 相关软件，掌握核心技术，打破国外公司的技术垄断。

（六）改善BIM 应用的外部环境，BIM 应用的外部动机不足主要受BIM效益转化率影响，BIM 效益转化率需要解决管理问题，优化BIM 设计阶段的管理方式，完善BIM 设计的管理流程。BIM 设计人才匮乏，涉及学校基础知识、技能培养与社会需求脱离的问题，提高高校与企业的合作水平和合作深度，使得学生知识技能接轨社会需求。