装配式建筑BIM 技术应用障碍因素分析及对策研究

潘雯PAN Wen；曹晓娟CAO Xiao-juan

（江西理工大学经济管理学院，赣州 341400）

0 引言

目前我国建筑业处于高消耗、低产出的状态，与发达国家存在较大差距。要满足建筑业的现代化要求，迫切需要创新建设模式。装配式建筑采用现代化的工业化生产模式，具有绿色、节能、环保、高效等优点，有利于改变建筑业高消耗低产出的状态，促进建筑业的发展。而装配式建筑的推进需要各专业协同设计、各系统集成设计，统筹策划、设计、生产、施工和运营全过程，这为实现工厂加工、现场装配和建造各阶段标准化、精细化、多专业集成化提出了更高的要求[1]。BIM 技术改变了传统的生产方式和管理模式，可实现建设项目规划、设计、施工、运营、维护等信息的共享，确保各流程信息的整合。所以在装配式建筑中应用BIM 技术，可避免设计、生产、装配的脱节，实现各专业、全过程的统筹管理。基于装配式建筑体现的优势可满足国家发展绿色建筑的要求，国内也在逐步推广装配式建筑，将BIM 技术应用在装配式建筑中是未来行业发展的必然趋势，但我国BIM 研究与应用发展较晚，二者的独特性结合在推广实施中必然存在着诸多障碍，需要分析研究与解决。鉴于此，本文针对装配式建筑BIM 技术应用障碍因素进行研究分析，并提出了相应的策略建议，为推动BIM 技术应用于装配式建筑的发展提供参考。

1 应用障碍因素分析

1.1 政策因素

政府的支持力度不够，行业相关部门未能及时制定装配式建筑应用BIM 技术的标准，出台具有吸引力的经济性政策，使得BIM 技术应用于装配式建筑缺乏支持性政策[2]。现有的各级标准尚有不足，难以满足行业的标准化需求，易产生不同构件制造商的兼容性问题和各参与方的成果交付问题，难以实现全寿命周期的全面应用。另外，BIM应用障碍还存在相关方责权边界划分不明显、BIM 应用保险框架不清晰、BIM 著作权归属无界定依据、数据安全无保障等问题，从而造成无法从法律角度保护BIM 技术的更新，使BIM 技术难以推动。

1.2 经济因素

多数企业追求当前利益最大化，单纯追求建设阶段的低成本，对BIM 技术带来的经济效益持怀疑态度，只看重经济效益，忽视社会效益、环保效益，因而对BIM 技术的研发和推广不足[3]。现阶段能熟练将BIM 技术应用在装配式建筑中的人才仍然占少数，企业在运营中购置BIM 软件配套设备及其升级会增加软硬件成本，组织员工学习新技术、新业务和会增加费用和时间成本，其次聘请BIM 技术专家也会增加成本，从而必然导致单位短期经营效益下降。在装配式建筑项目本身较高的建造成本基础上，建筑企业并不积极将装配式建筑建造与BIM 技术结合起来，使得经济成本成为限制装配式建筑BIM 技术应用推广的障碍之一。

1.3 管理因素

BIM 技术在实际应用过程中缺少不同阶段、不同专业和不同参与方的信息整合与统筹管理，参与方合作不畅会阻碍其发展[4]。业主及企业领导对BIM 应用前景预判模棱两可，对BIM 应用持观望态度，因而难以提供足够的人力、物资和财力来支持BIM 技术应用于装配式建筑[5]。此外，BIM 应用流程与传统作业方式差异较大催生了员工的抵触情绪，部分较为保守的企业习惯了现有的适用流程，对BIM 的接受度并不高。项目建造过程中相关方陆续进入，但各参与方均以追逐利益最大化为目标，各自为政，对于BIM 的认识应用目的不同、关注点不同、承担风险不同、代表利益不同，参与各方只顾及自身利益而放弃大局和整体利益，使BIM 无法发挥最大价值[3]。

1.4 技术因素

装配式建筑项目的实施依赖于庞大的信息流，BIM 技术在实际应用中亟需一个能实现不同阶段、不同专业进行资源、信息共享的配套平台，减少多方信息不一致、不全面和不及时而产生不必要的错误。现有BIM 技术软件智能化程度还不够高，需要进行大量的参数调整，使用效率不高，各单位缺少使用的积极性；全寿命周期的系统化程度还不够高，单个软件具备的功能难以满足所有的设计、建造、运维需求，无法实现项目全过程一体化的目标。此外，各软件间的成果难以共享和转化，无法提交统一的平台交互使用，造成信息交流不畅，工作效率低下。BIM 技术应用在建设项目各阶段的数据信息，也缺乏统一的数据表达和传输标准，难以实现数据无差别传递。

1.5 社会因素

公众认知和人才供给是装配式建筑BIM 技术应用社会维度的主要影响因素。BIM 技术是建筑向数字化转化的过程，需要大量既懂专业技术、又懂数字建造的复合型人才，现有的教育培养体系以及实际工作需求，还未形成全面普及BIM 技术的水平。建筑行业对人才培养技术与行业发展需求不适应，缺少人才激励、评价、保障等措施，其次，大部分高校开设了BIM 技术课程，但较少高校设立装配式建筑专业，导致我国目前非常缺乏既懂装配式建筑又懂BIM 技术的人才。全社会对发展装配式建筑BIM 技术应用的共识未形成，行业理念的转化还不充分，许多企业员工对于新事物的习惯性抵触以及认识不足，不适应思维模式的变化，对新技术的产生存在怀疑和抵触心理。

2 AHP 模型构建

本文通过因素的两两对比确定标度，表示相对重要性，再结合专业人员的判断对因素进行排序。运用层次分析法将上述阻碍因素的权重进行确定，根据指标体系特点选定1-9 标度，并按照AHP 法计算步骤确定主观权重Wi。

2.1 层级指标体系构建

根据以上因素分析进行装配式建筑BIM 技术应用障碍因素的识别，通过查阅相关文献梳理出装配式建筑BIM应用障碍因素的相关指标。在此基础上开展专家咨询，得到影响建筑工程BIM 应用的16 个障碍因素。这些指标反映出当前BIM 技术在装配式建筑上应用的基本情况，同时定义各指标内涵解析。将决策目标、决策对象、决策指标按照逻辑关系划分为目标层、准则层、指标层，构建出如表1 指标体系。

表1 装配式建筑BIM 技术应用障碍因素指标体系

2.2 建立判断矩阵及计算权重

为提高指标权重的准确度，对属于同一层级的指标因素按1-9 标度法两两进行比较，得到判断矩阵并计算权重，其中满足aijaji=1；

①构造A-Bi判断矩阵，计算权重（如表2）。

表2 A-Bi 判断矩阵

②构造Bi-Cij判断矩阵，计算权重（如表3）。

表3 Bi-Cij 判断矩阵

2.3 层次总排序

经检验各层级结果均通过一次性检验。将各层指标权重汇总后得到指标体系的单排序、总排序权重（如表4）。

2.4 结果分析

由表4 可知，准则层中管理因素权重最大，其次是社会因素、技术因素、政策因素、经济因素。根据综合排序，BIM 技术人才缺乏、业主及领导支持力度不够、利益相关者缺少集成管理、软件兼容性差四个因素权重占比较大，可视为装配式建筑BIM 应用关键障碍因素，其中BIM 技术人才缺乏权重占比最大，影响最为深远。

表4 权重计算结果

3 应用障碍对策分析

3.1 加强BIM 技能培训，改善BIM 人才培养环境

①从企业内部着手培养综合性技术人才。装配式建筑企业要认识到BIM 技术的重要性，不断引进相应人才，在企业内部设置相关机构，制订科学合理的人才培养计划，积极开展装配式建筑BIM 技术应用职业培训。充分发挥现有人员作用，提升企业内部相关技术人员对BIM 的认知水平，制订切实有效的BIM 技术实施计划，寻找适合企业的BIM 技术融合点，从而实现效益增长。

②加强BIM 在高校的推广，培养BIM 技术人才。应对BIM 技术应用人才缺乏问题，各大高校应及时调整培养建筑人才计划，创新人才培养模式，开设相关专业，强化师资队伍，加强装配式建筑与BIM 技术人才的培养。完善相关教学课程、实验实训基地等教学资源建设，深化与相关企业的合作，以促进就业为导向，为建筑行业持续输送既懂装配式建筑又懂BIM 技术的人才[6]。

3.2 强化BIM 软件功能，增强数据互操作性

加快创新步伐，一是BIM 技术创新，二是模式创新——积极探索“互联网+”形式下的新模式，加快我国BIM 核心软件的开发与完善，打通数据信息接口壁垒，实现数据共享、减少数据损失[7]。行业相关部门、建筑企业、科研机构和高校应根据我国建筑行业信息化发展需要，采用产学研相结合的方式，建立BIM 数据库及高水平软件平台，促进各参与方、各环节信息交流，推进技术应用、提升工作效率、减少沟通成本、提高整体质量[8]。提升BIM 软件与装配式建筑的适应性，完善BIM 软件在装配式建筑中的应用，建立依托BIM 软件、二维码、芯片、终端设备等实现装配式设计、预制、运输、安装、运维各环节信息的创建及采集工作[8]。

3.3 加强宣传力度，提升对BIM 技术的认知水平

提高业主及企业支持力有助于装配式建筑BIM 应用障碍的解决，已有研究表明业主方是BIM 实施过程中的最大获益者，实际案例表明BIM 技术投入可为业主方带来7 倍左右的投资回报率而项目利益相关方可降低数据交易成本，实现双赢或多赢局面[9]。企业领导层作为BIM最有效的推广者，要充分认识和了解BIM 的应用效益并积极推广。相关部门应加大对BIM 的引导与宣传，发挥政府的主导和协调作用，与行业协会联合推动BIM 的应用，让更多业主及企业了解BIM 的优势，支持相关协会组织BIM技术的培训，鼓励建筑企业加大在BIM 技术上的投入。

3.4 统筹利益相关者间协同理念，权衡各参与方权责

在我国传统的项目管理模式中，不同参与方的集成化程度低，缺乏长期合作关系、彼此之间信任程度低，不能有效实现信息共享，不利于BIM 技术的实施[10]。BIM 技术应用将传统管理工作方式予以转变，使建设项目各参与方利益重新整合，易引起建筑工程项目风险。因此行业主体应及时出台BIM 知识产权合同示范文本，明确各方责权利关系；建立BIM 项目的争议处理机制，缓解利益相关方利益分配矛盾、权利义务纠纷。从顶层设计角度贯穿利益相关者协同理念，权衡各方权责，共同化解企业发展应用BIM 的顾虑，促进BIM 发展[9]。为了有效推进BIM 技术在我国建筑业中的运用，应对传统项目管理模式进行改革，积极发展综合交付模式，通过新合同条件实现各参与方的整合，实现团队一体化，逐步实现IPD 模式的运用[11]。

4 结语

在装配式建筑项目中应用BIM 技术是未来行业发展的主要方向，必将推动行业生产方式变革。本文在文献研究及调研基础上，基于政策、经济、管理、技术、社会五个维度识别了16 个障碍因素，运用AHP 模型对配式建筑BIM 应用障碍因素进行分析，研究表明关键影响因素为BIM 技术人才缺乏、业主及领导支持力度不够、利益相关者缺少集成管理、软件兼容性差。针对该关键影响因素提出了对策建议，为项目各参与方提高经济效益提供理论参考，深化BIM技术在装配式建筑项目推广应用，推进装配式建筑持续稳定发展，促进建筑业向着绿色、节能、环保的方式转型升级。