如何讓bim在項目施工中“落地”

1、 如何讓BIM在項目施工中“落地”在2013年9月26晚、廣州“BIM技術在建造階段的應用”沙龍上，上海寶冶集團有限公司總工程師劉洪亮的一段關于國內某大型游藝項目BIM應用的動畫短片吊足了大家的胃口，然而由于時間關系，有關BIM技術的具體應用未能展開闡述。沙龍結束后，本刊特別約稿，請劉洪亮總工程師就上次的話題“再續(xù)前緣”，百忙中的他抽時間完成了這篇文章，并談及他對BIM“落地”的思考。 BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是一個建筑(建設項目)物理和功能特性的數(shù)字表達；是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該建筑從概念到拆除的全生命

2、周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目的不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協(xié)同作業(yè)。BIM技術的應用正在引發(fā)建筑行業(yè)一次史無前例的變革，也為工程施工帶來新的技術手段和新的管理方式，如何讓BIM在項目施工中真正“落地”，是值得深入思考的問題。 BIM應用價值分析 從工程應用實踐中，我們發(fā)現(xiàn)并可感受到參與工程建設的各方對BIM的關注點是有所不同的，應用BIM而體現(xiàn)出的價值預期也因此有所不同。項目業(yè)主。建筑作為一個系統(tǒng)，從投資意向、設計施工到竣工運營，項目業(yè)主希望隨時利用有一個“所見即所得”的完整模型，幫助其實現(xiàn)建筑全生命周期的管理。盼望B

3、IM能將建筑物空間信息和設備參數(shù)信息有機地整合起來，為其獲取完整的建筑物全局信息提供途徑。因此，業(yè)主可能希望BIM有以下性能：1）可視化的投資方案能反映項目的功能，滿足業(yè)主的需求，實現(xiàn)投資目標；2）可視化的項目管理支持設計、施工階段的動態(tài)管理，及時消除差錯，控制建設周期及項目投資；3）可視化的物業(yè)管理通過BIM與施工過程記錄信息的關聯(lián)，甚至能夠實現(xiàn)包括隱蔽工程資料在內的竣工信息集成，物業(yè)管理部門需要得到的不只是常規(guī)的設計圖紙、竣工圖紙，還需要能正確反映真實的設備狀態(tài)、材料安裝使用情況等與運營維護相關的文檔和資料。不僅為后續(xù)的物業(yè)管理帶來便利，并且可以在未來進行的翻新、改造、擴建過程中為業(yè)主及項

4、目團隊提供有效的歷史信息。設計方（設計師）。設計方是項目的主要創(chuàng)造者，是最先了解業(yè)主需求的參建方，設計方可能希望BIM帶來：1）突出設計效果通過創(chuàng)建模型，更好地表達設計意圖，滿足業(yè)主需求；2）便捷的使用并減少設計錯誤利用模型進行專業(yè)協(xié)同設計，通過碰撞檢查，把類似空間障礙等問題消滅在出圖之前；3）可視化的設計會審和專業(yè)協(xié)同基于三維模型的設計信息傳遞和交換將更加直觀、有效，有利于各方溝通和理解。軟件商。軟件是工程項目管理中必不可少的應用工具，軟件商是應用軟件的制造者，支持BIM技術的實施，軟件商可能更希望BIM為他們帶來：1）銷售收入的增長BIM推廣使得軟件的用戶數(shù)量和銷售價格迅速增長；2）強大的

5、軟件功能為滿足項目各方提出的各種需求，而不斷開發(fā)、完善軟件的功能；3）持續(xù)的支持效益能從軟件后續(xù)升級和技術支持中獲得收益。施工方（承包商或工程師）。施工方是項目的最終實現(xiàn)者，是竣工模型的創(chuàng)建者，施工企業(yè)的關注點是現(xiàn)場實施，關心BIM如何與項目結合，如何提高效率和降低成本，因此，施工方更希望BIM帶來的是：1）理解設計意圖可視化的設計圖紙會審能幫助施工人員更快更好地解讀工程信息，并盡早發(fā)現(xiàn)設計錯誤，及時進行設計聯(lián)絡；2）降低施工風險利用模型進行直觀的“預施工”，預知施工難點，更大程度地消除施工的不確定性和不可預見性，保證施工技術措施的可行、安全、合理和優(yōu)化；3）把握施工細節(jié)在設計方提供的模型基礎

6、上進行施工深化設計，解決設計信息中沒有體現(xiàn)的細節(jié)問題和施工細部做法，更直觀更切合實際地對現(xiàn)場施工工人進行技術交底；4）更多的工廠預制為構件加工提供最詳細的加工詳圖，減少現(xiàn)場作業(yè)、保證質量； 5）提供便捷的管理手段利用模型進行施工過程荷載驗算、進度物料控制、施工質量檢查等。一個建筑項目，通常是在業(yè)主、設計及承包商等相關方共同合作下實施的，各參與方的協(xié)同工作往往是項目成敗的關鍵，在很多大型工程項目建設中，建立協(xié)同工作機制或平臺一直是最為關鍵的管理核心，參與各方的目標或許相同，但各自的關注點卻有著不小的差異?？梢?，在建筑行業(yè)大力推廣應用BIM、變革傳統(tǒng)項目管理方式的當下，如何協(xié)調項目參建各方需求的不

7、同，關注各方BIM實施推廣應用的差異，應是當前我們推廣BIM應用發(fā)展和研究的重點?，F(xiàn)今，無論是院校、研究機構還是軟件供應商乃至一些大型施工企業(yè)，都熱衷于BIM，大家都在積極地探索和努力地投入，這是值得慶幸的，但在宣傳和推廣的同時，我們更應該關注BIM成為今后建筑“語言”的根本所在，只有聚焦各方關注，凝煉出BIM應用的關鍵及核心，集中力量突破，讓BIM在項目上真正“落地”，才能更好地使其發(fā)揮作用、體現(xiàn)價值，才能使各方獲得更多收益。 BIM應用實施案例 建設項目的協(xié)同是跨企業(yè)邊界、跨地域、跨語言的一種行為，除了需要建立支持這種協(xié)同方式的基于互聯(lián)網(wǎng)的管理平臺以外，BIM由于其整合了建設項目的三維幾何

8、、空間關系、地理信息、材料數(shù)量以及構件屬性等幾何、物理和功能信息，使得協(xié)同參與人員，無論是業(yè)主、設計師還是承包商，都可以根據(jù)BIM這個具象、完整、關聯(lián)的信息快速準確做出與自己責任相關的決策，從而推動整個項目在計劃工期和造價內高質量完成。由于行業(yè)自身特點，工程建設行業(yè)的工作協(xié)同和數(shù)據(jù)互用存在一些問題：一是高度分散管理的行業(yè)特性；二是“各自為政”的工作方式；三是數(shù)據(jù)信息交互標準化的缺乏；四是不同參與方應用技術的不一致性等。解決這些問題勢必成為BIM能否在國內工程“落地”的關鍵，也理應成為我們關注的焦點。近期，我們有機會參與了一個有外方投資并參與管理的工程項目（見圖1），通過該項目的實施，初步了解和

9、探索BIM應用的方法和路徑，可供借鑒和參考。圖1某大型游藝項目總體效果BIM模型截圖業(yè)主對承包商的要求。在項目合同條款中有這樣的描述:“承包商應盡全力將使用VDC、BIM和4D綜合工作計劃（集成過程）的效益發(fā)揮至最大，以確保協(xié)調圖和深化圖（Shopdrawing）清楚地反映出工作范圍和工序的優(yōu)化組合，并使施工團隊對工作范圍、作業(yè)和工作計劃有清晰的認識。對于使用BIM的工程，雇主將提供一支整體性BIM團隊對使用BIM的工程的整體集成工作進行管理，承包商將負責實施并進行設備的施工協(xié)調和集成工作?！边@里不難看出，整個項目的推進主體是業(yè)主，承包商更多地是在業(yè)主創(chuàng)造的BIM環(huán)境下完成合同規(guī)定的工作。值得

10、注意的是，在項目運作特別是最終使用的施工圖紙方面，歐美國家與我國是有較大差異的。在歐美體系中，現(xiàn)場最終指導作業(yè)的圖紙（Shopdrawing）通常是由承包商提供，經項目工程師或設計師審核后，作為工程的施工依據(jù)；而在我們的體系中通常意義上要求“按圖施工”，最終圖紙的提供者是設計方。也就是說，歐美體系下設計圖到現(xiàn)場施工詳圖的“最后一公里”是由承包商完成的，而在我們的體系下，似乎沒有了或是模糊了這“最后一公里”；也正是這種差異，對建筑信息的交流和管理的需求兩者有了本質的區(qū)別，或許這就是BIM在國內項目實施中“落地” 較難的根源。協(xié)同工作機制的建立。項目中，業(yè)主為項目設計并建立了一個管理組織架構，圖2

11、為業(yè)主方總體項目管理的組織架構），這個架構中包含了業(yè)主管理團隊、管理公司項目管理團隊、設計團隊及總承包管理團隊等。BIM團隊作為不可缺少的組成部分參與項目，在各個管理團隊中都有相應的組織機構負責，為各協(xié)同工作提供支持,同時也保證了BIM在項目運作中的作用發(fā)揮，規(guī)范了BIM協(xié)同工作流程（見圖3），以形成協(xié)同工作機制。BIM團隊除了單獨的工作例會外，還必須參加每周的工程例會，利用模型為參建各方提供直觀的工程信息，BIM成為例會必須的“工程語言”，施工協(xié)調的過程也是模型不斷調整的過程。圖2項目參與方圖3BIM協(xié)作流程BIM團隊協(xié)同工作平臺。對于大型項目，參與為模型提供信息的人員會很多，每個BIM人員

12、可能分布在不同專業(yè)團隊甚至不同城市或國家，BIM團隊本身的信息溝通及交流也是BIM在項目上應用的一個關鍵。除了讓每個BIM參與者明晰各自的計劃和任務外，還應讓他了解整個項目模型建立的狀況、協(xié)同人員的動態(tài)、提出問題（詢問）及表達建議的途徑。在當今的網(wǎng)絡環(huán)境下，建立這樣的交流平臺是非常容易的，圖4為項目使用的“告示板”式團隊協(xié)作平臺，項目組織中的BIM成員根據(jù)權限和組織構架加入?yún)f(xié)同平臺，在平臺上創(chuàng)建代辦事項、創(chuàng)建任務，并可做任務分配，也可對每項任務（項目）創(chuàng)建一個卡片，可以包括活動、附件、更新、溝通內容等信息。團隊人員可以上傳各自創(chuàng)建的模型，也可隨時瀏覽其他團隊成員上傳的模型，發(fā)布意見，進行便捷的

13、交流，并使用列表管理方式，有序地組織模型的修改、協(xié)調，支持項目順利進行圖4輕量化的團隊協(xié)同平臺 BIM應用實施標準。協(xié)同工作必須有相應的流程和標準，保證項目的有序，細化BIM實施標準的制定是必須的（見圖5），標準中要規(guī)定項目不同施工階段需要提交的模型詳細程度、視圖和出圖的標準、工程項目分級分專業(yè)系統(tǒng)的結構樹等，這些是BIM團隊工作開展及工作計劃的依據(jù)。在這個標準中，各個團隊對最終BIM模型貢獻的程度和內容是有所不同的，作為承包商是在設計提供的模型基礎上進行施工詳細設計，以滿足加工和施工作業(yè)所需要的細度，承包商最終向業(yè)主提交模型，應該達到最詳細的模型等級，如圖6所示。圖5BIM模型等級分解表圖6

14、曲面膜結構模型及細部節(jié)點 在我們參與的這個項目中，項目管理和運作是遵照歐美模式進行的，承包商需要在設計圖基礎上提供深化詳圖（Shopdrawing），前面已提到所謂“最后一公里”的問題，項目實際運作時，設計方在提供設計圖紙的同時，也提供較為完整的模型文件（這一點非常重要，不僅僅是節(jié)約承包商重新建模的投入，更重要的是模型連貫性保證了項目協(xié)同作業(yè)的一致性），承包商依據(jù)這些文件和模型，進行深化設計（Shopdrawing）來完善設計信息未達到施工作業(yè)要求的一些細節(jié)，BIM的三維表達方式、包容性的海量信息讓這個過程更為直觀和準確，使得參與項目各方在解決所謂“最后一公里”的問題時更加有效。由此，我們反思

15、中國的工程管理模式，從某種角度看對設計依賴程度太高，施工單位必須“按圖施工”，缺乏詳細設計這一過程。當然，我們很多時候是靠施工方案或者作業(yè)設計文件來解決部分深化問題，設計與施工問題是靠聯(lián)絡單方式解決，所以說最終竣工圖要求施工方提供，但過程的“模糊”確實是存在的。事實上，設計和施工是兩個項目階段，應該分工協(xié)作，體現(xiàn)各自專業(yè)水準。其實，國內鋼結構工程項目因其是“后來者”及加工制作的特殊性，深化設計這一模式已經實現(xiàn)了，國內大型鋼結構公司都在使用成熟的專業(yè)軟件進行結構節(jié)點詳細設計，并可生成工廠制作用的排版圖、零件加工詳圖，甚至直接與自動化生產線連接實現(xiàn)CAM加工，這可能應該是BIM在國內最初“落地”的成功應用范例。因此，國內工程項目運作時能否采用類似的分工協(xié)作方式，改變以往低效的方法，同時，建立設計方、承包方一貫制的協(xié)同工作機制，或許才是BIM在國內項目“落