工程项目施工阶段的BIM 风险分析和应对

季凡杰 沈松霖 常 晨

（1、河北建筑工程学院，河北 张家口075000 2、西京学院 陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室，陕西 西安710123）

1 概述

建筑信息模型（Building information modeling,BIM）是指基于三维数字技术和信息共享理念的、工程建设项目物理和功能信息的数字化表达，它可以为工程建设项目提供从概念设计到最后拆除全寿命周期决策支持[1]。经过理论研究和实践应用，BIM已经并将继续引领建设领域的信息变革。林佳瑞通过分析2013 年12 月-2017年12 月期间各级部门颁发的BIM有关政策，BIM已从最初的示范应用与推广引导阶段发展到全面推进及多政策融合发展阶段[2]。目前现代化的建设项目往往更加精细化、数字化、复杂化，在施工管理领域BIM技术为进度控制和成本控制提供了高效的平台。同时BIM的核心是协同，从根本上很好解决传统项目管理中业务之间的“孤岛”问题。因此BIM技术也成为当前工程信息化领域的研究热点。张溯渊通过文献阅读归纳整理了施工阶段的5 个应用障碍[3]。潘婷对国内外BIM标准进行研讨为我国BIM标准体系构建作出建议[4]。邱奎宁等对BIM应用情况和存在情况进行研讨[5]。但是目前对BIM风险的分析研究较少，本文主要以承包单位的角度分析BIM技术在是施工阶段的应用带来的风险，并探讨相应对策。

2 BIM应用风险分析思路

2.1 选择BIM前的风险考虑。工程建设行业日趋精细化、数字化、信息化的市场需求，客观上给施工企业带来压力。BIM虽然属于技术革命的范畴，但不会很快对建筑企业的地位产生重大影响。然而，如果等到BIM技术的应用已经成熟再进入市场之前，那么一个新技术的战略优势就必然丧失。因此，BIM技术需要在企业的能力范围内进行测试和广泛应用。BIM技术的引入必定改变传统的工作模式，工程项目的风险不确定性较大，且一切风险具有突发性，一旦疏忽，往往措手不及，难以应付。因此，引入BIM技术不仅仅考虑带来的好处，同时，要考虑可能引起的损失。

2.2 选择BIM后的风险考虑。企业类型决定了其在参与过程中的作用及其影响，因此，当项目的不同单位(如设计、业主、承包、运营等)应用BIM时，所涉及的风险是不同的。本文主要探讨施工阶段，以承包单位为出发点的BIM应用风险问题。借鉴西方学者Strauss 和Corbin 提出的分析模型，“起因- 现象- 情境- 影响因素- 行为或互动策略- 结果”，本文研究了基于不同作用机理在承包单位BIM全过程应用，并进一步分析在企业或项目中使用BIM的风险。如图1 所示，BIM新技术问世、行业信息化发展的需求和动力以及“十二五”以来政策导向，再加上国外大力推动BIM在项目中的应用和推广等“起因”，促使我国开始大力对BIM投资，推动采用BIM的新技术“现象”。在施工承包单位下BIM能力的“情境”下,受到我国BIM技术层面和标准层面等“影响因素”通过BIM施工应用全过程管理的“行为或互动策略”，最终带来成本、质量、工期等方面收益的“结果”。

3 工程建设项目BIM应用风险识别

如图1 BIM技术应用分析模型，本研究将工程建设项目BIM应用风险划分为技术风险、承包单位BIM能力风险、BIM过程管理风险、收益风险。

3.1 技术风险。BIM新技术采纳意向的影响因素主要有感知易用性和感知有用性两个方面，从技术有用的角度来看，BIM的价值与传统CAD相比被夸大了，夸大的值会导致CAD 用户的心理落差；另一方面，在传统的模式中，施工人员只需阅读图纸并根据图纸施工即可。在BIM模式中，只有在项目各参与者在设计阶段进行有效合作的情况下，才能实现项目信息化改进。然而，目前的大多数项目都无法做到这一点，BIM模式的只是更美学、立体。因此，对BIM感知有用性的认可并不高。其次，BIM技术感知易用性较低，难度较高。涉及到准确性、安全性和数据交换等风险。由于各个阶段业务观点不同、数据分类和类型不同容易导致设计、施工、运营之间缺乏共性支撑，无法共用模型。在施工阶段，所有专业人员都需要在模型中添加信息，这使得模型信息很容易被误解和附加的信息错误。此外，对于在不同软件之间提供无损伤接口方面仍然存在技术困难。数据的可导化、轻量化、准确化存在风险，例如分包商和承包商使用不同的软件时，无法确保协同文件准确无丢失。市场上还有各种BIM软件，主要是平台基础软件，在专业化方面针对性不强。

3.2 承包单位BIM能力风险。实现BIM管理，承包单位基础的BIM能力包括几个方面：BIM施工模拟能力、BIM管线综合能力、BIM物料精细化管理能力、利用BIM和其他技术结合的能力。承包单位需要对市面上的各BIM平台熟悉，才能制作符合业主要求的施工模拟。同时可以制作精细部位或难以在图纸表述部位制作动画方便施工。目前，工程项目越来越复杂，管线综合有较高难度，因此，承包单位应具备强大的管线综合能力。同时精细化、数字化的物料管理可以帮助施工任务的成本管理和进度管理。结合其它技术可以更好的进行施工智能化识别、定位、监控等管理。

3.3 过程管理风险。BIM应用过程管理风险主要包括：对BIM的认知定位风险和管理方式转变风险。3.3.1 对BIM的认知定位风险。基于BIM的认知差距和承包单位定位不准，理论价值被错误地解读为可实现的，而实际情况仅仅是未来发展的可能方向，但目前的技术条件和标准是不足够的，很难评估BIM的使用的困难，导致交付项目不合格。企业需要和实际技术水平相结合，再深度开展全人员、全方位、全过程的应用，否则极有可能起不到应有的改善作用，甚至造成不利影响。3.3.2 管理方式转变风险。由于BIM的应用，项目工作方法和团队协作的进程受到势必受到根本性变化，而由此产生的问题，如缺乏明确的分工，参与方之间缺乏协调,缺乏相关标准参考，这些都是我国BIM推广的障碍。此外，虽然项目中各方提供资源和信息数据模型来消除信息壁垒，但也因此担心各自自身的权利和利益的损失, 使得BIM全方位应用的潜力和价值无法发挥，出现工程延误和人员凝聚力不足。最终BIM模型成为空中阁楼，即使构建，但被架空，未发挥其关键作用。

3.4 收益风险。BIM的应用短期内投资额大，在人员培训和人员选聘方面成为一项重大支出，且软硬件成本远远高于与CAD。以及BIM投资可能需要比较长的回收期，BIM的效益很难量化和准确感知。容易导致公司管理层失去对BIM的信心。此外，BIM不仅仅提供的是一个模型，它也提供了一个平台，方便管理层对日常资金、材料、进度等的监管，这可能会影响部分人的灰色收益，抵制BIM的使用，降低BIM实际的使用收益和效果。

4 工程建设项目BIM应用风险应对

要控制BIM在工程和建筑项目中应用的风险，首先必须正确认识BIM，明白应用BIM的动机、模式、软件平台和标准。在开始具体的应用之前，要正确认识BIM的关键要素，然后认识到每个要素在BIM应用过程中的作用。“以解决问题方式”作为BIM应用驱动，科学性、计划性、阶段性地开展BIM项目实践探索与信息化改革。本文提出的风险应对框架如表1 所示。

表1 工程建设项目BIM 应用风险应对框架

4.1 提升BIM应用性价比。加强合作交流，鼓励并提供考察学习、培训交流的机会，并有计划地发展自身团队的BIM能力。在项目开始之初,需要花费一定的时间制定BIM项目管理计划、项目的实施计划、明确BIM实施应用点，并通过BIM的实施情况,确立建模阶段的内容,做到有的放矢。当项目启动时，可找专业BIM咨询单位，以整体最优作为追求，提升项目BIM应用性价比，合理分析项目情况，理性对待BIM，而不是为了迎合BIM而作施工。

4.2 提升技术采纳意向。设立制度和规程来引导、激励全员参与，使得每一个层面的员工都能认可，企业想方设法提升员工的采纳意向，这有利于提升BIM的技术感知有用性和易用性。初期业务一开始的试点项目阶段，可以在合同中明确的规定框架，具体模型信息录入、更新、修改的权责划分，相应数据的准确性责任,并明确数据所有权和使用权的范围。在正式启动大规模试点项目后，企业可以为BIM平台软件的特定开发创建一个BIM研发中心，用于不同工程专业所需的不同实际应用。

4.3 转变管理模式。项目各方可以通过项目合同进行捆绑合作，从整体上看，更紧密地协同配合完成任务。确保了所有项目成员都有相同的目标，并共同承担风险BIM核心价值的实现，基于最优化的项目多方协作和最大化整体收益。为了确保和指导BIM 项目更好的有效实施，企业应基于国家标准框架、行业标准规则，编制BIM 应用企业标准。

4.4 BIM投资对策。关于BIM 应用的投入，应支付合理的BIM模型建模和管理费用，以激励项目各方应用新技术。鉴于BIM的第一个应用项目已经支付了软件和培训费用，这可以减轻前期成本的压力，增加经济效益；产出量化方面，承包单位应与高校及咨询单位联合开展BIM的价值评估研究，以解决BIM的价值量化及利益分配问题。把价值的分配与激励BIM的实施挂钩起来，通过绩效评价，给与不同程度的奖惩，调动各方的积极性。此外，也可以适当地进行风险投资，转移、降低风险。

5 结论

本文运用“起因- 现象- 情境- 影响因素- 行为或互动策略-结果”的分析模式，阐述了BIM在工程建设项目中的风险考虑，从技术、承包方BIM能力、管理、经济这四个方面分析了企业或项目的BIM应用风险及应对策略。未来BIM技术不断发展并趋于完善，可进一步分析风险影响机理和各方应对措施，也可采用不同方法测算个项目各作用机理之间的关系，确定项目风险大小。