天津东疆保税港区大型综合商业体BIM 应用成熟度及各项目参与方受益情况评价

付海峰 孙保磊

(天津港地产发展有限公司，天津 300456)

1 前言

目前，BIM (Building Information Model)技术已经越来越多的应用于实体项目，设计单位和施工单位也都把BIM 技术作为一种营销的招牌来承揽工程，但是BIM 的应用能力成熟度、认证等级及各项目参与方受益情况却很少有人定量的分析。本文以天津东疆保税港区大型综合商业体的BIM 应用［1］为实例对该项目BIM 应用的能力成熟度、认证等级及各项目参与方的受益情况进行了分析。

2 天津东疆保税港区大型综合商业体BIM应用能力成熟度分析

2.1 软件能力成熟度模型(CMM)概念及BIM 能力成熟度模型

软件能力成熟度模型(CMM-Capability Maturity Model)最早是由美国卡内基－ 梅农大学软件工程研究所(CMU/SEI)的W.S.Humphrey 等人在1987 年前后提出的，分为五个等级，其主要目的是使软件开发组织能良好地定义、实施、管理并不断改进其软件过程(包括软件工程过程和软件管理过程)，从而得到期望的结果。通过软件过程的不断改进，增进软件开发组织能力和提高软件质量。美国国家BIM 标准NBIMS 引用了软件能力成熟模型的概念［2］，用以评价BIM 的实施等级、改进区域和协同能力。BIM CMM 评价体系包含11 各因素，每个因素分为10 个等级，其中1 级表示最不成熟，10 级表示最成熟。BIM CMM 评价体系因素表如表1 所示。

2.2 BIM 能力成熟度模型计分表及本项目计分得值

美国的第一版BIM 标准对上述11 个BIM 成熟度模型因素分配的权重系数分别为84%、84%、90%、90%、91%、91%、92%、93%、94%、95%、96%，且评价体系采用百分制，因此可以得到BIM成熟度模型的计分表，如表2 所示。

表1 BIM 能力成熟度模型因素表［2］

表2 BIM 能力成熟度模型计分表

通过《BIM 技术在天津东疆保税港区国际商品展销中心项目中的应用实践》［1］可知，本项目BIM应用情况在该模型11 个因素中的得分分别为:8.4、5.04、7.2、8.1、8.19、6.37、6.44、7.44、7.52、8.55、8.64。因此本项目BIM 评价得分为:=8.4 +5.04 +7.2 +8.1 +8.19 +6.37 +6.44 +7.44 +7.52+8.55 +8.64=81.89 分(其中Xi表示第i 个因素的分值)。在美国的第一版BIM 标准中，将BIM 等级分为最低限度BIM(低于40 分)、认证级别BIM(50 分～69.9 分)、银牌BIM(70 分～79.9 分)、金牌BIM(80 分～89.9 分)、白金BIM(90 分～100分)，因此本项目BIM 认证级别为金牌。

2.3 BIM 能力成熟度关注区域图及本项目关注区域图

以BIM 成熟度模型中的11 个因素为坐标轴，绘制多维坐标系，并将本项目在各个轴上的坐标值连线绘制本项目的能力成熟度云图，就得到本项目的BIM 能力成熟度关注区域图，如图1 所示。

图1 本项目BIM 能力成熟度关注区域云图

从BIM 能力成熟度关注区域云图可以看出，本项目BIM 应用较为全面成熟，但是在全寿命周期、提交方法和响应及时性方面有待提高。

3 项目全寿命周期内各参与方受益情况分析

斯坦福大学集成设施工程中心CIFE 提出的虚拟设计与施工理论指出信息技术对建筑业的影响主要包括三个方面:产品、组织、过程［3］。产品是指组织为完成项目而交付的成果，它可以是最后的成果(如完成的设施)，也可以是中间成果(如设计方案);组织是为完成产品而参与到项目中的单位或个人;过程是指组织为完成产品而经历的程序。产品、过程、组织涉及到建筑业生产效率最关键的三个方面，同时也是信息技术对建设项目最有影响的三个方面［4］。本文通过天津东疆保税港区大型综合商业体项目BIM 的实施情况，分析了BIM 对该项目产品、组织和过程的影响及在这三个方面各项目参与方的受益情况。

3.1 BIM 对产品的影响及各项目参与方的受益情况

BIM 对产品的影响贯穿于整个项目从设计、施工到后期维护的全寿命周期，主要包括以下几个方面:(1)提高业主对设计要求的满意度;(2)通过确定恰当的成本、能源及环境目标来提高设计的可靠度;(3)检查设计方案对功能要求的实现程度等等［5］。BIM 对产品的影响及各项目参与方的受益情况如表3 所示，从表3 可以看出本工程各项目参与方的受益频数分别为:业主方9 次、设计方5 次、施工方4 次、物业管理方1 次。本项目参与方的受益频数对比分析如图2 所示。

表3 各项目参与方的受益情况［5］

3.2 BIM 对组织的影响及各项目参与方的受益情况

BIM 对组织的影响因素及各项目参与方的受益情况如表4 所示，从表4 可以看出本工程各项目参与方受益频次为:业主方4 次、设计方5 次、施工方2次。各项目参与方受益频次对比分析如图3 所示。

图2 各项目参与方的受益频数对比分析

表4 各项目参与方的受益情况［5］

图3 各项目参与方的受益频数对比分析

3.3 BIM 对过程的影响及各项目参与方的受益情况

BIM 对过程的影响因素及各项目参与方的受益情况如表5 所示，从表5 可以看出本工程各项目参与方受益频次为:业主方12 次、设计方9 次、施工方7 次，材料供应方2 次。各项目参与方受益频次对比分析如图4 所示。

图4 各项目参与方的受益频数对比分析

表5 各项目参与方的受益情况［5］

3.4 各项目参与方在项目全寿命周期内的受益频数和

通过对各项目参与方在项目全寿命周期内BIM实施过程中对产品、组织、过程影响的受益次数，可以得到各项目参与方在全寿命周期内的受益频数和，其计算方法可用公式(1)表示:

式中:Y 表示某项目参与方;Ki表示Y 项目参与方在BIM 对产品、组织、过程某次影响中的受益次数。由此可以得到在项目全寿命周期中:业主方的受益频数和为25 次;设计方受益频数和为19 次;施工方受益频数和为13 次;材料供应方2 次、物业管理方1 次。各项目参与方受益频数和对比分析如图5 所示。

图5 各项目参与方受益频数和

4 结论

通过对天津东疆保税港区大型综合商业体BIM应用能力成熟度评价的定量分析可知该项目通过了BIM 标准的金牌认证，基本实现了BIM 的核心价值－数据共享、协同设计、模拟建造和辅助施工，有效提高了工作效率。通过对工程BIM 应用的各项目参与方受益情况评价可知，在项目全寿命周期BIM实施过程中最大的受益方是业主，其次是设计单位和施工单位，也就是说工程实施的三个主体方和推动方也是BIM 实施的最大收益方，这也从侧面证明了目前BIM 技术在建筑业三个主体方之间极为推崇的内在动力。

［1］付海峰，孙保磊.BIM 技术在天津东疆保税港区国际商品展销中心项目中的应用实践［J］.土木建筑工程信息技术.2012，(4).

［2］National Building Information Modeling Standard Version1－Part1:Overv-iew，Principles，and Methodologies［S］.National Institute of Building Sciences，2007.

［3］Kunz J，FischerM.The scope and role of information technology in construction［EB/OL］.http://cife.stanford.edu/online publications/TR156.pdf，2004-03-15.

［4］Kunz J，FischerM.Virtual design and construction:themes，case studies and implementation suggestions［EB/OL］.http://cife stanford.edu/online.publications/WP097.pdf，2005-03-15.

［5］Gao J，FischerM.Framework ＆ case studies comparing implementations ＆ impacts of 3D/4D modeling across projects ［EB/OL］.http://cife.stanford.edu/Publications/index.html，2008-02-07.