文摘

BIM功能和可重复性的评价可以使一个公司或项目来确定其现状和如何提高不断;这与BIM成熟度模型评估可以执行。然而,这些成熟度模型可以测量BIM状态但未明确女子使用的应用。同样,在企业间的项目团队的多样性因素从不同的公司,可以评估的能力在指定的时间和指定的因素,但不可能评估重复性,除非客户总是使用相同的项目团队。因此,尽管存在各种BIM的使用在文献中,没有仪器评估实现的水平的建设工程。本研究提出了一个荡妇评估(BUA)工具用于描述应用程序的水平女子使用的建设项目的规划和设计阶段。研究方法是组织成三个阶段:(1)识别、选择、和女子使用的定义;(2)建议BUA工具的描述BIM使用应用程序的水平;和(3)验证BUA的工具。该工具验证使用25个建设项目,高可靠性和一致性被观察到; hence, the BUA tool complies with the consistency and concordance analysis for assessing uses in the design and planning phases of construction projects. The assessment will enable self-diagnosis, stakeholder qualification/selection, and industry benchmarking.

1。介绍

建筑信息模型(BIM)正成为一个重要的方法论在建筑、工程与施工(AEC)行业。事实上,一些国家的公共机构正在鼓励使用这种方法通过发行要求,用户指南,手册关于其使用(1]。有几种方法使用BIM (BIM)使用,导致各种福利;如上所述,罗斯和Messner [2BIM的],应用在基础设施生命周期可以使一个或多个特定目标的实现。因此,重要的是要理解组织BIM应用使用的方式。

BIM使用以不同的方式定义:宾夕法尼亚州立大学指南BIM使用定义为“建筑信息建模中的应用方法在设备的生命周期,以实现一个或多个特定目标”(2]。根据Succar,女子使用“确定和核对信息,需要交付的需求或嵌入式within-3D数字模型”(3]。另一个定义来自纽约导游,将女子使用定义为“荡妇的最常见的应用程序的设计和建设项目;BIM使用应考虑和与项目目标”4]。因此,虽然有一个共识的关系使用项目目标,没有协议是否使用方法,应用程序,或行动;因此,为BIM使用没有统一的定义。

虽然没有统一的定义,定义是一致的在女子使用出现在项目生命周期中,在每个阶段中,可以实现一个特定的好处。基础设施生命周期定义为组成的四个阶段:规划、设计、建设、经营(5,6]。在所有这些阶段,可以运用各种BIM使用根据目标在项目的建立,这就增加了许多可能的使用这种方法(7]。最初的阶段,即规划和设计,被认为是仪器发展的项目。根据MacLeamy曲线(8),规划和设计阶段对整个项目产生重大影响;在这些阶段的早期努力可以帮助预防成本超支和时间延迟在工地9]。

实现最佳的BIM应用,重要的是要注意使用BIM水平;通过这种方式,可以确定改善BIM在项目的可能性。然而,可以使用一个工具,使女子的描述水平,但不是每个女子在一个项目中使用。此外,测量BIM水平是不一样的女子使用的测量。这些工具是BIM成熟度模型,因为几个BIM成熟度模型便于了解公司应用BIM方法,在“BIM成熟度”一词指的是质量、可重复性和程度的卓越的BIM能力(10]。这些成熟度模型可以测量BIM状态但是没有特别女子使用的应用。同样,可以评估的能力在一个特定时间(11在组织项目团队(专家来自不同公司)(12),但不可能评价重复性,除非客户总是使用相同的项目团队。因此,尽管存在各种BIM的使用在文献中,没有仪器评价建设项目的实施水平。

因此,解决缺乏工具来评估BIM如何使用应用于建设项目,本研究提出并验证(BUA) BIM使用评估工具来描述应用程序级别的BIM用于建设项目的规划和设计阶段。客观评估通过BUA工具收益率福利行业和学术界。组织可以使用该评估进行自我诊断,支持战略决策和实施资格/选择其他组织在未来的项目中或合资企业。学术界,另一方面,可以使用该行业基准测试和诊断的评估工具。

2。研究方法

整体研究方法分为三个阶段:(1)识别、选择、和女子使用的定义;(2)建议BUA工具的描述BIM使用应用程序的水平;和(3)验证BUA的工具。图1指定的活动,研究工具,并为每个阶段可交付成果。

在第一阶段,用户指南和手册关于BIM使用被确定选择BIM使用在本研究评估。导游是根据三个标准分类:(1)使用与客观相关联的定义为项目/应用程序,(2)使用的分类根据项目生命周期的各个阶段,和(3)定义的使用得到了科学文献的支持。

随后,每次使用定义基于所选择的指南和文献之回顾过去十年。搜索在以下库:进行工程村庄,网络科学、和斯高帕斯。综述64年引用关于女子使用的应用程序被确定在设计和规划阶段的建设项目。

接下来,一个专家小组女子使用的选择和定义进行验证。表1列出了专家参加了三个交易日。最后,我们创建了一个权威的BIM使用和定义列表建设项目的设计和规划阶段。

在第二阶段,BUA工具提出了描述应用程序的水平BIM用于建设项目的规划和设计阶段。BIM使用不同程度的复杂性,与自身的特点相关联,例如,模型的维数,自动化水平,相关系统的数量。建立每个层次,研究人员定义为每个使用两个或两个以上的特征;这些特征元素与每个女子的目的或应用程序使用。这些特征被定义通过分析实现每个用成功的必要因素。然后,对于每一个特征,定义,代表了这一特点采用的复杂程度。每个特征及其状态被定义在工作会议的专家小组。

此后,根据特征组合的状态被定义在每一层放置一个项目。最后,专家小组验证状态的组合,每个级别定义为每一个使用。因此,BUA,评估每个用在从1到5的范围,提出了在最低水平(1)不使用BIM模型和最大水平(5)使用它的方式实现其所有应用程序。分类的建议水平允许有一个结构化的、一致的工具。表2提出了一个通用描述每个级别;然而,每个级别的详细描述每个用提供的BUA(见补充资料在这里)。

在第三阶段,BUA验证通过应用该仪器25建设项目的规划和设计阶段。唯一的要求评估使用BIM宣布该公司。评估过程包括以下步骤:首先,研究人员进行了一次采访,每个女子每个项目的经理。面试进行对话的方式,以确保受访者会透明地(13];这避免了先前的偏见有检查了每个层次的答案。然后,基于的录音采访,两位研究者独立定义为每个BIM使用项目的水平。接下来,在协作会话中,两位研究人员合格的项目被要求讨论每个用的决赛资格。

验证BUA工具,我们进行了一致性分析评估的两个之间的研究人员和研究人员和最后的决定;我们使用了科恩Kappa测试测量的一致性水平。此外,我们进行了可靠性分析BUA用量表的阿尔法测试来衡量BUA工具的内部一致性水平。

最后,描述性分析结果得到的25个项目。两项措施,即集中趋势和变化,为每个使用进行分析。通过这种方法,使用水平最高和最低的实现在本研究的样本。面试是由项目公司而不是因为即使一个公司有几个正在进行的项目,客户的需求或项目的性质会影响应用程序的规范的BIM用途。

3所示。女子使用的识别、选择和定义

使用BIM是一组与BIM相关行为和条件,定义了目标建设项目或应用程序。有各种各样的指南或手册定义BIM使用不指定一个客观/应用程序或只是与建模过程相关的行动。两个例子是“现有条件建模”和“记录建模”,这是定义在宾夕法尼亚州立大学“荡妇”2),因为这些用途是用于建模没有定义应用程序的项目。在使用BIM应用到项目中,假设存在一个BIM模型。其他指南,如“211年模型使用BIM”Succar [3),考虑额外的建模使用。在本指南中,几个建模指定动作,如“火建模”和“基础建模。“然而,这种类型的行为不视为荡妇用在这个研究。

选择一个指导BIM的定义使用的基地,五个指南或手册基于特征三个标准:使用的定义,分类使用,和文学背景的使用(表3)。选择指南定义使用更多的按照本文提出的定义,分类,与项目的生命周期的阶段,和更广泛的文学背景。

宾夕法尼亚州立大学的BIM用途被选为基线指南在这个研究。本指南选择有三个主要原因:首先,大多数女子使用符合客观为项目/应用程序,而不仅仅是建模的行动。其他指导BIM使用直接相关的建模,而不是指定的应用程序;然而,这些是荡妇的工具,而不是女子的用途。第二,生命周期阶段的分类更适合本研究的要求。第三,每一个女子的定义是强烈支持的科学文献。

使用本指南,分析对每个使用指定的一个建设项目的规划和设计阶段确定它使用被认为是评估工具。15使用在规划和设计阶段提出的宾夕法尼亚州立大学指南;然而,这项研究没有考虑中定义的所有使用指南。使用“现有条件建模”被删除,因为它只考虑建模和不能解释相关的利益。事实上,由此产生的模型可以被使用,例如,成本估算,3 d协调,现场分析。此外,“照明分析”和“能源分析”太具体相比,其他用途;因此,他们包括在使用“可持续性分析。“同样,使用“结构分析”和“机械分析”包括“工程分析”的使用,以及其他使用如“水力分析”和“消防系统。“变化是为了简化女子使用的评价;然而,它是可能的,这些简化太一般为特定项目,照明,声音,或任何特定的分析。最后,十15使用选择的规划和设计阶段(表4)。

用来评估被选中后,接下来的步骤是定义每个人基于宾夕法尼亚州立大学的指导和分析文献64篇论文的最后十年。一旦使用定义、工作与专家小组举行了会议,提供反馈,实现推荐的修正,验证每个女子的定义使用。

4所示。提议的BUA测量BIM应用水平的工具

一旦BIM使用定义,特征,这是必需的行为或条件,应用这些用途,确定。表5列出了用于评估每个用特征。另外,每个特性使用定义在吞并补充数据在这里(BUA)。

每一个特点是在各种状态评估;例如,在使用“空间”编程,特征“分布分析”有以下国家:手册、咨询,报告,和自动。可以评估在一个或多个特征状态自不一定是相互排斥的。例如,在使用“网站分析”和特点”类型的模式,”美国BIM和GIS;因此,一个项目可以有一个或两个。在吞并补充数据在这里,所有的州的特点。

明确说明使用的特点,下面的例子介绍了选择使用“成本估算的功能。成本估算“的使用有三个主要特征:模型的类型,数量的起源,以及应用系统的使用(图2)。定义的特点是回答以下问题:什么收益率更高效益的应用程序使用?通过这种方法,可以分析一个项目的当前状态,并确定下一步需要改进。在这个例子中,使用BIM支持成本估算是在其最大程度的应用程序时的提取量之间是双向的成本的软件和模型,和基于BIM模型,没有区分如果这是应用于大型或小型的专业。

特征“应用系统”用于分析系统一个女子使用的数量。功能分为两个选项:“< 50%”和“≥50%。“在图2,这个功能“应用系统”对应于最后两列;然而,系统的数量取决于项目的特点;因此,该工具不能使用固定数量的每个选项。因此,有必要系统的数量来计算一个女子可以应用使用。

一旦水平已定义,构造BUA作为每次使用一个模板,包括使用的名称,使用定义,使用水平(1 - 5),并使用特征(图2)。这个BUA工具作为标题,应该阅读水平。浅灰色方块表示必须满足的条件,属于一个级别。同样,深灰色的方块表示一个级别中的可能性。深灰色的颜色与避免主观性的目的,使应用的分析各种组合在同一水平。例如,一个项目被分配一个得分的一个“成本估算”用手动如果它使用一个2 d模型计算数量超过或低于50%的系统。

5。BUA工具的验证通过评估项目的规划和设计阶段

验证产生的一致性的应用提出BUA工具,25民用基础设施和建筑施工项目被认为是,都是在生命周期的第一个阶段(规划设计)(表6)。

评估每个项目,进行了采访与BIM管理器和/或项目经理。所有的访谈记录与受访者的同意,这样他们的答案可能是后两位女子分析人员,每个使用BUA谁独立评估。

最后,评价者召开会议决定项目的最后得分为每个使用;他们关注的类别分数两个评价者之间的不同。在进行评估,评估遵循的格式如图3。模板必须由BIM专家已经被选择通过采访项目领导人。

验证BUA工具,三个一致性分析:(i)之间的两位研究者的回答,(ii)研究员1的答案和最终决定为每个使用,和(3)之间的答案为每个使用研究员2和最后的决定。科恩Kappa(表应用于每一个场景7),和一个几乎完美的水平超过93%是达成协议在所有三个案例(15];因此,该工具是公正和准确。

然后,下一步验证BUA工具,测量量表的内部一致性分析使用克伦巴赫α系数。bua 10项和25的测试项目,克伦巴赫α系数0.8617计算。因此,BUA工具评估相同的元素特点每个女子的项目使用。高水平的内部一致性(可靠性)和面试官之间的高水平的协议,结果表明,BUA是客观和一致的工具来评估水平的BIM用于建设项目的设计和规划阶段。

基于高测量性能工具的验证过程,BUA工具可以系统地描述应用程序的水平女子使用的建设项目的规划和设计阶段。因此,证明了可信赖的工具来评估BIM使用在项目的早期阶段,使组织的自我诊断的有关如何使用BIM实践项目。例如,一个组织可以理解它的成本估算过程(BIM)由咨询量从3 d模型在不到一半的主要成本项目,而其设计评审过程(BIM)使用基于nonimmersive BIM模型与一个非正式的可视化设计问题的识别。这种理解可以使一个公司制定一个改进计划,以充分利用的女子项目。另外,一个公司可以使用BUA工具来评估潜在的合作伙伴或设计顾问的女子用在未来的项目中某些BIM使用要求。另外,评估的结果完成了BUA工具在一个特定的项目可以比作成功案例公司或行业内的BIM应用程序(如果有的话)来识别BIM使用最有效的实践。

使用25评估测试项目,进行描述性分析,以确定每个女子使用的分布水平。图4展示了一个为每个BIM使用箱线图。根据这个数字,BIM应用程序使用最高水平的“3 d协调”和女子使用的最低水平的应用程序”阶段计划”,这是与一级在几乎所有情况下(三个项目显示一个应用程序,表示为非典型点和星号)。如此低的应用“计划”阶段,根据被采访者,缺乏具体要求合同中使用。“可持续性分析”是另一个女子使用应用程序级的1;但是,它有更高的可变性。对于这个荡妇使用,即使不是所有的项目需要一个环境认证的客户,一些项目有自己的环保要求是满意,BIM是有帮助的。

BIM使用“网站分析”、“空间编程,”和“代码验证”与2级的应用程序,而“设计评审”和“工程分析”三级。关于“工程分析”,根据被采访者,很难要求外部设计师在BIM软件开发整个过程。

最后,6的10评估BIM使用高可变性的应用水平。这是由于项目之间的差异的特点,公司执行他们,和他们的客户。对于大多数项目,女子使用的改进机会被确认。

此外,假设测试进行了识别显著差异根据评估项目的特点。非参数假设测试应用的显著性水平为95%因为每个评估的变量是序数定性。的Mann-WhitneyU测试是用来比较双样本,克鲁斯卡尔-沃利斯检验是用来比较三个样品。项目之间没有显著差异识别与一个公共或私人客户。也没有显著差异项目与内部或外部客户。有基础设施项目和建设项目之间没有显著差异。差异被确定的国家起源的项目;之间的值小于0.05得到一对Chile-Colombia和西班牙,在后者的国家,项目评估有显著降低。没有发现显著差异在智利和哥伦比亚之间的项目。

因此,从这个初步评估,它可以指出,有一个高可变性类型的BIM使用在设计规划阶段,大多数发达国家使用的专业之间的协调,和最不发达是4 d计划。此外,这个示例显示了高可变性的发展水平和自动化的使用,例如,在成本估算或设计创作。

6。结论

拟议中的BUA工具,提出了本研究有助于BIM的诊断应用程序的用途,从而使企业和客户确定项目的BIM使用状态,的方式使用BIM是实施和改进的机会。通过这种方法,可以实现更高利益的BIM应用方法时,在项目的早期阶段。国家鼓励使用BIM方法以来,有一个工具,使女子使用的应用程序的评估项目是有利的对于那些正在实施或正在寻求有效地实现这个方法。然后,BUA工具成为企业的关键在评估如何利用所有女子的“使用”。同样,BUA工具可以用来评估企业承包寻找特定的BIM使用水平,也为基准BIM使用水平。

验证过程的BUA工具,高一致性值了;即。,the tool is reliable and measures what is being measured. In addition, when the same project was evaluated by two researchers, a high percentage of agreement was obtained; therefore, it can be concluded that the tool is free from the evaluator’s bias. The BUA tool has high concordance and consistency values; however, it is recommended that external specialists evaluate a project to eliminate biases. The BUA can be used as a self-assessment tool if the examiner is knowledgeable regarding BIM. In addition, this evaluation enables the comparison between projects of the same company or of different companies and promotes benchmarking and continuous improvement in organizations.

进行了描述性分析和假设测试测试25试点项目。使用更大的样本量是推荐获得更普遍的结论根据项目的特点。BUA定义了每个层次的组合状态与每个特征相关联的每个使用;然而,这种组合可以是不同的。使用“可持续性分析”和“工程分析”集团几个专业,分别;这种简化会生成一个信息差距如果评估的目的是了解每个专业单独的使用。

未来的工作将集中在BUA的扩展,开发实施的规划和设计阶段,其他项目生命周期阶段,即建设和运营阶段。此外,它的实际价值来评估每个女子使用的社会化水平,有效地使用BIM,集成的信息在所有项目的因素是必要的。这将涉及评估信息管理的方式,共享和存储。此外,更多的项目,可以更深的描述性分析,每个国家的每个女子使用所在地的特征。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是由FONDECYT(1181648阿拉l . f . Mourgues c)和CONICYT,智利(PCHA /国家博士学位/ Herrera r . f . 2018 - 21180884)。

补充材料

BUA由三个表在一个Excel文件。前两个表(“计划”和“设计”)定义的条件属于每一层的BIM使用和类似于帮助表。第三个表,即“面试模板,”应该被用来进行面试。在这个模板,项目数据是通过编写一个”x”在相应的框,使用第一张工作表,实现每个女子使用水平的项目可以被识别。(补充材料)