科学评价赋能成长——公路工程BIM技术应用成熟度及价值体现评价

BIM应用本质是模型应用，BIM技术应用本质是模型数据应用，从模型应用向模型数据应用的发展过程，也是BIM技术应用成熟过程。工程项目过程标准化，实现BIM技术可复制，才能实现BIM技术应用推广，真正体现BIM价值。

《住房和城乡建设部工程质量安全监管司2019年工作要点》（建质综函[2019]4号）提出组织开展BIM工程应用评价指标体系和评价方法研究，进一步推进BIM技术在设计、施工和运营维护全过程的集成应用。

我国BIM技术虽然取得了一定成绩，但从全行业看，BIM技术应用水平仍处于初级阶段，不可避免地在成果交付、专业人才、实施机构以及软硬件环境等方面，出现鱼目混珠、良莠不齐的现象，有些甚至误导了行业对BIM技术的认知，阻碍了BIM技术的发展，影响了整体质量水平的提升。

如何界定公路工程项目BIM技术应用的价值体现，如何改进公路工程项目BIM应用能力等问题，成为亟需解决的问题。因此需要建立科学、合理的评价体系，分析出目前BIM技术应用存在问题，有效引导行业BIM技术发展方向，实现BIM技术应用的价值体现。

住建部《关于推进建筑信息模型应用指导意见》（建质函〔2015〕159号）对BIM进行描述，BIM是在计算机辅助设计（CAD）等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术，BIM最终目标实现建筑全生命期各参与方在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享。

BIM技术应用本质是模型数据应用，BIM应用本质是模型应用。模型应用与平台软件有关，模型数据应用脱离平台软件，可以跨平台、全过程进行数据交换，真正体现BIM技术应用价值。

BIM技术核心是通过建立虚拟的工程三维模型，利用数字技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的工程信息库，也就是项目的工程数字模型。该模型中包含了组成这个工程三维模型的构件类型、几何尺寸和材质属性。BIM技术成熟的标志是能否实现该模型数字化交付和建设全过程数据共享。

数字化交付将传统设计的电子产品交付，通过采用BIM技术，提供数字产品交付，实现传统设计向数字化设计转型。采用BIM技术实现数字化转型（模型应用向模型数据应用转换），需要经历条件具备、应用能力、管理能力、技术实现4个过程，也就是BIM技术应用成熟过程。

图1 BIM技术应用成熟过程

成熟度一般指一个组织的综合能力由低级向高级不断发展的过程，表征它可以重复达到某一标准的能力。成熟度模型就是成熟度的评价准则，采用成熟度模型来评价公路工程项目BIM技术应用成熟过程，有一定的适用性。

BIM成熟度模型来源于能力成熟度模型（CMM），其最初用于评价软件项目能力，美国的机构与学者此后将其基于建筑业进行改进，形成首个BIM成熟度模型。《美国国家BIM标准NBIMS V3》采用该CMM模型，从数据、协同、业务三方面，建立11个项目指标，对每个指标划分成10个成熟度等级。NBIMS对BIM技术应用能力提出了最低要求（Minimum BIM）。所谓最低BIM是一个衡量BIM技术应用是否达到最低水平的标准。根据NBIMS的规定，BIM技术应用能力成熟度50分满足最低要求（2008年要求30分，2009年是40分），而达到70分则为白银级，80分为黄金级，90分以上为最高级的铂金级。评价权重反映评价指标的重要性，评价模型内容见表1。

表1 美国BIM技术应用能力成熟度模型

NBIMS的评价方法，适应美国的国情，将其全盘照搬过来并不适合。NBIMS评价重点在技术，不能体现BIM技术应用价值评价。以交通行业已发布BIM标准作为评价依据，采用三层次评价方法——控制项、能力项和技术项。

控制项作为条件具备评价，是BIM技术应用基础，如果不具备，BIM技术应用不能产生价值，评价结果为通过或不通过。

能力项作为应用能力和管理能力评价，采用成熟度模型，反映BIM应用能不能实现，根据实现效果与实际情况比较，判断成熟度，综合评价作为评价结果。

技术项作为技术实现评价，反映BIM技术核心。目前BIM应用能力成熟度越来越高，但是企业还是感觉应用体现不出价值，投入与效益不平衡，很难推广。价值体现关键是BIM技术是否可复制应用。根据目前BIM技术普及状况，只能采用主观判断作为评价结果。

针对现阶段公路工程项目BIM技术应用状况，评价指标体系主要涉及基础、能力和技术三个维度，如图2所示。

基础指标反映BIM应用具备条件（必备条件、外部条件、内部条件），这些条件是BIM技术应用关键，作为控制项评价指标。基础指标共有4个具体指标——软件、硬件、标准、人力。

能力指标反映BIM应用成熟度（方法成熟、应用成熟），需要反映BIM应用解决工程问题程度，作为能力项评价指标。能力指标共有3个具体指标——模型应用、数据应用、集成应用。

技术指标反映BIM应用价值体现（目前价值、发展价值），需要反映BIM技术应用可复制水平，作为技术项评价指标。技术指标共有3个具体指标——模型质量、应用策划、数据格式。

图2 BIM技术应用评价指标体系

BIM技术应用评价等级主要是用来描述BIM技术应用不同能力阶段，每个阶段状态都是下一阶段的基础，随着能力等级阶段不断上升，BIM技术应用能力持续提高。在“具备”和“基本”两个等级阶段，BIM技术应用与CAD技术应用界面划分不是很清楚，也称为BIM1.0阶段。BIM技术应用价值体现在“标准”“数据”“共享”三个等级阶段，各能力等级阶段如图3所示。

图3 BIM技术应用不同能力等级阶段

1.软件指标项：能够体现软件满足几何、属性特征、分类编码、数字化交付等应用状况。

2.硬件指标项：能够体现硬件满足倾斜摄影模型、三维点云、航拍视频等功能状况。

3.BIM标准指标项：能够体现满足BIM建模标准、BIM交付标准等国家、地方、行业标准的使用状况。

4.BIM人力资源指标项：能够体现满足BIM实施应用技术团队的组建状况。

为适应我国公路行业应用BIM技术的需求，推动公路工程BIM技术的良性发展和全生命期应用，进一步提升公路工程全生命期BIM技术的应用水平和数字化水平，交通运输部制定了公路工程BIM技术应用行业标准，确定公路设施模型架构、模型编码、数据格式等问题，规范信息模型在公路工程全生命期应用的技术要求。

《公路工程信息模型应用统一标准》（JTG/T2420-2021简称《应用统一》）、《公路工程设计信息模型应用标准》（JTG/T2421-2021简称《设计应用》）、《公路工程施工信息模型应用标准》（JTG/T2422-2021简称《施工应用》）、《公路工程养护信息模型应用标准》（报批稿简称《养护应用》）4本交通部行业标准，作为BIM技术应用指标评分项依据，见表2。

表2 公路工程BIM技术应用指标体系

交通部某BIM示范工程，双向四车道高速公路标准，设计速度120公里/小时，整体式路基宽度26米，分离式路基单幅宽度13.25米，沥青混凝土路面。工程规模：特大桥4座、大桥17座，中、小桥13座，分离立交桥32座，长隧道1座。

本项目聘请BIM总体咨询单位和设计、施工企业共同实施BIM技术应用，获得“市政杯”BIM大赛二等奖。对该项目评价等级只能达到基本BIM应用能力，熟练BIM工具使用，每个BIM应用点独立应用，外包可视化制作，平台信息不完整。本项目BIM技术应用，从“看”的角度是成功的，BIM技术应用结合可视化表达，提高沟通效率；从“用”的角度不是很成功，BIM技术应用与现场施工过程不完全吻合。问题是项目复杂，标准化程度低，BIM总体咨询单位以前成熟BIM技术应用经验无法复制到本项目。评价结果为一星级，属于能够使用BIM标准进行BIM技术应用能力，如表3所示。

表3 BIM技术应用评价结果

对BIM技术应用评价，还可以通过对评价结果分析，发现BIM技术应用过程中存在的问题，改进BIM技术应用发展方向，逐步提高BIM技术应用能力。

能力指标只能反映BIM技术解决工程问题结果，不能反映过程。有些BIM技术应用看起来比较成功，解决了工程实际问题，但是推广很困难。技术指标反映BIM技术应用过程，只有工程项目标准化程度高，实现BIM技术可复制，BIM技术应用推广才能实现，真正体现BIM价值。

根据目前我国公路行业对BIM技术掌握能力，技术能力评价还不能完全按照成熟度模型进行评价，只能通过简单评判方式进行评价。通过对公路工程BIM技术应用过程的不断总结，建立具有我国公路工程特色的BIM技术应用综合能力成熟度模型，更科学、更合理的评价体系，将我国公路工程BIM技术应用推向更高层次上的发展。