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装配式建筑BIM 技术应用障碍因素分析及对策研究

2022-03-10潘雯PANWen曹晓娟CAOXiaojuan

价值工程 2022年7期
关键词:障碍因素参与方装配式

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。

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