BIM技術(shù)如何支撐項目全過程管理？
來源：本站 發(fā)布時間：2024-10-18 已訪問：1262 次在施工業(yè)務(wù)的管理過程中，管理應(yīng)該是基于各方對擬建建筑建造過程的各種信息交互與業(yè)務(wù)協(xié)作為主線的。而BIM應(yīng)用也不應(yīng)該只是點狀單領(lǐng)域價值，應(yīng)形成全流程鏈覆蓋與融合。
全過程管理這個概念一直伴隨著BIM，行業(yè)也普遍認為，BIM 要發(fā)揮最大的價值，是要貫穿項目的設(shè)計、施工、運維全過程的。
基于BIM技術(shù)的項目全過程應(yīng)用可以更好的實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各方協(xié)同完成建筑的設(shè)計、采購、施工、使用和運維，形成網(wǎng)絡(luò)化與規(guī)?；亩喾絽f(xié)作。
在此過程中，各參建方之間在不受時間、地點的限制，提升了各方互動頻率，促進各方不斷升級產(chǎn)品和服務(wù)，形成以項目成功為目標(biāo)的利益共同體，真正實現(xiàn)項目的信息共享和跨角色的高效協(xié)作。
BIM技術(shù)在項目全過程管理的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段BIM應(yīng)用主要聚焦在兩個方面：
一是把BIM作為單項業(yè)務(wù)生產(chǎn)工具，正向設(shè)計、深化設(shè)計、用BIM工具對施工組織進行表達等；
二是把BIM作為單項業(yè)務(wù)管理工具，多專業(yè)的設(shè)計管理、多專業(yè)的深化設(shè)計協(xié)調(diào)、對多方的施工組織BIM成果進行工作統(tǒng)籌等。
不管是把BIM作為單項業(yè)務(wù)生產(chǎn)工具還是作為單項業(yè)務(wù)管理工具，BIM應(yīng)用都沒有真正融入到招投標(biāo)、施工過程管理及竣工交付全過程中，BIM數(shù)據(jù)無法在不同階段流通，無法對各階段的信息傳遞和業(yè)務(wù)管理協(xié)同形成有效串聯(lián)。造成BIM數(shù)據(jù)的割裂不流通主要受一下兩方面因素影響。
一是各階段對于模型包含的數(shù)據(jù)要求不同：
設(shè)計階段BIM模型一方面是為了提高圖紙質(zhì)量，一方面為了解決多專業(yè)協(xié)同設(shè)計問題，設(shè)計階段輸出的BIM數(shù)據(jù)主要包含模型幾何數(shù)據(jù)、圖紙以及設(shè)計相關(guān)的非幾何數(shù)據(jù)（構(gòu)件屬性、材質(zhì)、設(shè)計規(guī)范要求等）；
施工招投標(biāo)階段以快速完成報價為目的，輸出的BIM數(shù)據(jù)主要包含算量模型和工程量清單計價數(shù)據(jù)；
施工階段由于設(shè)計、施工對模型精度、組織方式、目標(biāo)的不同，有一些模型可以用，但是現(xiàn)場應(yīng)用仍需要大量工作量進行BIM設(shè)計深化，輸出的BIM數(shù)據(jù)與設(shè)計階段類似，但是數(shù)據(jù)顆粒度更加精細，比如模型幾何數(shù)據(jù)要考慮實施施工安排及工藝做法，模型相關(guān)的非幾何數(shù)據(jù)要增加各類施工管理信息；
運維階段更關(guān)注空間而非構(gòu)件，并且由于引擎的承載能力、BIM模型展示效果、流暢度等受到限制，運維管理平臺大多數(shù)需要重新做模型。
二是軟件間數(shù)據(jù)不互通：
設(shè)計階段為BIM數(shù)據(jù)的最初始來源，目前設(shè)計單位主要應(yīng)用的軟件類型為服務(wù)于BIM建模的工具類軟件，其中占比最高的是Autodesk公司的Revit；
施工招投標(biāo)階段主要為造價BIM數(shù)據(jù)的主要來源，目前施工單位及造價咨詢方使用最多的為廣聯(lián)達造價系列軟件；
施工深化設(shè)計階段需要根據(jù)設(shè)計圖紙或設(shè)計模型進行各專業(yè)的模型深化，目前施工單位應(yīng)用最廣泛的是Autodesk公司的Revit系列，其次為廣聯(lián)達BIMMAKE、MagiCAD等。
運維階段主要承接施工階段的BIM數(shù)據(jù)或采用SketchUp或3dsMax重新簡化建模。從各階段BIM應(yīng)用的軟件可以看出，由于軟件不同、數(shù)據(jù)格式不同、包含的業(yè)務(wù)內(nèi)容不同，軟件間的數(shù)據(jù)互通存在較大難度。
項目全過程管理對BIM技術(shù)的核心要求
實現(xiàn)基于BIM技術(shù)的項目全過程管理需要解決BIM數(shù)據(jù)的互通問題，包含不同軟件的數(shù)據(jù)格式互通及規(guī)范各階段BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，通過搭建多方參與的全過程BIM協(xié)同管理平臺實現(xiàn)各階段BIM數(shù)據(jù)的兼容和輕量化應(yīng)用，同時配套的項目管理模式也需要進行一定程度創(chuàng)新。
（1）各階段BIM軟件間的數(shù)據(jù)格式互通：
實現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)在全過程的數(shù)據(jù)互通，需要建立各階段可兼容的數(shù)據(jù)交互格式標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)交互格式標(biāo)準(zhǔn)可采用各階段BIM軟件普遍兼容的中間格式，也可采用擬投入的BIM協(xié)同平臺內(nèi)部原生格式。
IFC標(biāo)準(zhǔn)是目前行業(yè)內(nèi)兼容性最高的通用BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，是一種中立的、開放的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，采用基于對象的描述方式，表達復(fù)雜的信息。模型信息的交換需要開放的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IFC，其開放性在數(shù)據(jù)共享與交換中發(fā)揮重要作用。IFC標(biāo)準(zhǔn)是建筑全生命期內(nèi)各方BIM實施關(guān)聯(lián)方進行信息共享與交換的基礎(chǔ)。
除IFC標(biāo)準(zhǔn)外，目前國內(nèi)主流的BIM協(xié)同平臺也都有內(nèi)部原生數(shù)據(jù)交互格式標(biāo)準(zhǔn)，如廣聯(lián)達的igms標(biāo)準(zhǔn)等。數(shù)據(jù)格式交互標(biāo)準(zhǔn)需要考慮在不同建模平臺（如廣聯(lián)達）的兼容性，確保導(dǎo)出的數(shù)據(jù)信息完整不丟失，其次要考慮在不同軟件之間的互通性。
（2）各階段BIM成果交付標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定
BIM成果交付所包含的業(yè)務(wù)信息需要結(jié)合設(shè)計、施工招投標(biāo)、施工深化設(shè)計、竣工交付各階段的業(yè)務(wù)管理需求。
設(shè)計階段BIM成果應(yīng)包含施工圖所需表達的全部信息；
施工招投標(biāo)階段BIM成果應(yīng)包含各專業(yè)的算量模型，構(gòu)件的工程量信息應(yīng)滿足不同維度的統(tǒng)計要求；
施工深化設(shè)計階段BIM成果應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計圖紙（含設(shè)計說明）、BIM實施約束性文件和具體施工工藝特點對施工圖設(shè)計模型進行補充、細化、拆分和優(yōu)化等方式創(chuàng)建的，形成可直接指導(dǎo)施工的工程信息模型；
竣工交付階段BIM成果應(yīng)在深化設(shè)計模型基礎(chǔ)上，根據(jù)工程項目竣工驗收要求，通過修改、增加或刪除相關(guān)模型構(gòu)件或信息創(chuàng)建并能夠反映竣工時點實體工程的工程信息模型。
各階段針對相同BIM信息的表達應(yīng)盡量保持一致，包括文件命名、單體、樓層、專業(yè)、構(gòu)件命名、部位編碼、工序做法等字段，以保證各模型相互關(guān)聯(lián)時具備統(tǒng)一口徑。
（3）BIM多方協(xié)同平臺建設(shè)
實現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)在全過程的數(shù)據(jù)互通，需要搭建多方參與的BIM協(xié)同管理平臺，通過平臺實現(xiàn)各階段BIM數(shù)據(jù)的兼容和輕量化應(yīng)用，并把設(shè)計、采購、生產(chǎn)、物流、施工、運維等各個環(huán)節(jié)集成起來，共享信息和資源，各參與方能夠方便的從平臺提取自己想要的數(shù)據(jù)，提高全過程信息集成、信息共享、協(xié)同工作效率，并在數(shù)據(jù)不斷積累的基礎(chǔ)上實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析與深度挖掘。
（4）配套項目管理模式創(chuàng)新
在傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)模式下設(shè)計、施工、運維各階段是相對割裂的，參建各方都是利益的個體，相互之間是利益博弈的關(guān)系。
在大多數(shù)應(yīng)用BIM的項目中，設(shè)計單位和施工單位一般會自己做模型，都是為了服務(wù)于自己的業(yè)務(wù)。實現(xiàn)基于BIM數(shù)據(jù)的全過程管理，可以從以下三方面進行管理模式創(chuàng)新：
第一是改變組織內(nèi)生產(chǎn)關(guān)系，向網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作轉(zhuǎn)變，構(gòu)建數(shù)據(jù)化、透明化、輕中心化的組織模式。管理機制將向?qū)蛹壙s減的扁平化轉(zhuǎn)變，運行方式向高效靈活的柔性化轉(zhuǎn)變，重構(gòu)企業(yè)與客戶、企業(yè)與員工、組織與組織之間的關(guān)系?；跀?shù)據(jù)驅(qū)動，建筑企業(yè)與客戶建立起實時互動和反饋的價值連接和動態(tài)響應(yīng)，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
第二是改變項目全過程協(xié)作關(guān)系。通過數(shù)字技術(shù)的集成應(yīng)用，在數(shù)字化平臺的賦能下，建設(shè)方、施工方與咨詢方等各參與方以項目為中心，構(gòu)建風(fēng)險共擔(dān)、價值共創(chuàng)、利益共享的新型生態(tài)伙伴關(guān)系，形成項目利益共同體。
第三是改變產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)系。BIM等數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，打破了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)邊界對于企業(yè)發(fā)展的束縛，促進了企業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享，也推動了產(chǎn)業(yè)之間的跨界融合，重構(gòu)產(chǎn)業(yè)信任關(guān)系，使產(chǎn)業(yè)上下游的關(guān)系變得更加透明和緊密，形成數(shù)字化新生態(tài)。
實現(xiàn)設(shè)計到建造的BIM信息協(xié)同
隨著BIM技術(shù)全過程的應(yīng)用推廣，國家及地方文件規(guī)定或招標(biāo)文件中已經(jīng)開始對BIM技術(shù)的不同階段、不同管理領(lǐng)域、不同標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)、不同應(yīng)用點等具體內(nèi)容進行指定規(guī)定，這就對企業(yè)承接市場項目過程中，對不同總包形式、相應(yīng)階段、不同數(shù)據(jù)集成等方面提出了較高的BIM數(shù)據(jù)承接能力，通過BIM技術(shù)我們可以把設(shè)計到建造的數(shù)據(jù)打通，并實現(xiàn)基于平臺的的信息協(xié)同。
（1）從設(shè)計到施工深化設(shè)計的信息協(xié)同
設(shè)計階段的BIM數(shù)據(jù)基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)交付規(guī)范可以無縫傳遞到施工深化設(shè)計階段，根據(jù)設(shè)計階段BIM數(shù)據(jù)可以進行各專業(yè)的深化設(shè)計，在土建模型基礎(chǔ)上，可以對二次結(jié)構(gòu)進行深化設(shè)計，精確計算各規(guī)格砌塊數(shù)量，指導(dǎo)下料規(guī)格；基于總平面圖和地理信息，對施工場地中的塔吊群和堆場、加工場進行排布，對群塔進行高度試算并按照設(shè)置規(guī)則對布置的塔吊進行合理性審查，節(jié)約場布方案的推敲時間。
（2）從設(shè)計到招投標(biāo)的信息協(xié)同
在招投標(biāo)階段，工程量計算是造價人員耗費時間和精力最多的工作。
隨著現(xiàn)代建筑造型趨向于復(fù)雜化、藝術(shù)化，手工計算工程量的難度越來越大，快速、準(zhǔn)確地形成工程量清單成為傳統(tǒng)造價模式的難點和瓶頸。
利用BIM模型進行工程量自動計算、統(tǒng)計分析，可以幫助招標(biāo)人迅速形成準(zhǔn)確的工程量清單。
招標(biāo)人將符合建模規(guī)范的設(shè)計階段BIM模型導(dǎo)入BIM工程量計算軟件，通過算量軟件承接設(shè)計階段的BIM數(shù)據(jù)或圖紙，國內(nèi)已有軟件公司在進行設(shè)計模型與算量模型數(shù)據(jù)接口的開發(fā)，已經(jīng)在實際工程進行了驗證和使用，可基于算量軟件中的工程量計算規(guī)則，對BIM數(shù)據(jù)進行工程量的再計算，以達到投標(biāo)報價要求。如通過設(shè)計圖紙進行翻?？焖傩纬伤懔磕Ｐ?，或基于通用的格式標(biāo)準(zhǔn)，將設(shè)計階段的BIM數(shù)據(jù)在算量軟件中進行二次處理，將BIM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為工程量數(shù)據(jù)。
（3）從招投標(biāo)到施工深化設(shè)計的信息協(xié)同
對于一些缺乏設(shè)計階段BIM數(shù)據(jù)或BIM數(shù)據(jù)不全的項目，可利用招投標(biāo)階段的算量BIM數(shù)據(jù)完成施工深化設(shè)計。例如，設(shè)計階段提供的BIM模型受限于軟件性能和工作量，一般不包含鋼筋模型，可以結(jié)合算量模型中的既有鋼筋模型，快速完成對鋼筋排布、節(jié)點構(gòu)造、接頭位置等深化設(shè)計，達到指導(dǎo)施工、精準(zhǔn)下料的目的。
（4）各階段BIM數(shù)據(jù)應(yīng)用于施工過程管理
工程項目建造過程中，通過設(shè)計、招投標(biāo)、深化設(shè)計各階段傳遞的各類BIM數(shù)據(jù)，搭建多方參與的BIM協(xié)同管理平臺，通過平臺實現(xiàn)各階段BIM數(shù)據(jù)的兼容和輕量化應(yīng)用，為工程項目的技術(shù)、商務(wù)和生產(chǎn)等部門提供符合施工建造過程的幾何構(gòu)造、圖紙、工程量、工藝要求等信息，輔助建造過程可視化交底、成本核算、物資管理等各項BIM技術(shù)深入應(yīng)用，實現(xiàn)精益建造。
業(yè)主方基于平臺實現(xiàn)設(shè)計管理、工程進度管理、質(zhì)量安全管理、計量管理；設(shè)計單位的模型數(shù)據(jù)可在BIM協(xié)同平臺中上傳，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及多方在線審核；施工單位在平臺中獲取模型數(shù)據(jù)，進行模型審核和模型深化，建造過程各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過平臺實現(xiàn)多方共享，滿足業(yè)主及監(jiān)管單位管理要求。
實現(xiàn)施工到運維的BIM竣工交付
（1）BIM給運維階段帶來的價值
建立全周期數(shù)字資料庫：無縫對接設(shè)計、施工階段BIM數(shù)據(jù)，運維階段拿到的竣工信息由竣工圖、竣工資料轉(zhuǎn)變?yōu)榭⒐つＰ停ㄟ^集成竣工模型的全部數(shù)據(jù)，對竣工交付的工程進行數(shù)字化管理，方便查找與分析建造過程各項數(shù)據(jù)。
聯(lián)通信息孤島與信息碎片：通過搭建運維管理平臺管理模型、圖紙與信息，集成各智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)，交叉分析、發(fā)掘信息的多維度價值，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的增值。同時也提供了高效協(xié)同的運維工作環(huán)境。
實現(xiàn)運維數(shù)據(jù)可視化：建立項目的三維場景，將抽象數(shù)據(jù)以3D可視化進行呈現(xiàn)，使管理者和工作人員能夠很快的認識和了解數(shù)據(jù)的內(nèi)容和意義，通過光影等手段完美復(fù)現(xiàn)項目實際情況的基礎(chǔ)上增強展示效果。
（2）BIM在運維階段的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前BIM模型應(yīng)用在運維階段的應(yīng)用仍處于一個初級階段。由于施工和運維是兩個不同的管理階段，需要的信息也不同，目前很多施工部分的信息在運維階段是不需要的，目前行業(yè)內(nèi)普遍上只是將BIM模型在運維階段做為一個輔助管理手段，對運維階段的信息采集和集成還在不斷探索。
運維單位在應(yīng)用BIM模型做管理的過程中存在一定問題，一是模型過于精細，運維單位只需要知道這里是個什么設(shè)備，不需要把它拆成幾十個構(gòu)件，施工階段的模型劃分要求與運維階段維度不一致；二是數(shù)據(jù)錄入的不夠，模型做輕量化之后，再和運維數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，成為一個類似BI的數(shù)據(jù)看板，這種模式還有很多地方?jīng)]有和真正的運維工作結(jié)合到一起。
（3）如何讓設(shè)計、施工階段模型在運維階段發(fā)揮作用
為了將BIM數(shù)據(jù)能夠有效傳遞到運維階段，需要建立竣工模型交付標(biāo)準(zhǔn)，竣工BIM模型應(yīng)包括幾何模型數(shù)據(jù)、驗收資料、設(shè)計變更文件、竣工圖紙資料、BIM模型施工應(yīng)用成果等。
設(shè)計階段需要對BIM模型在不同應(yīng)用層次的具體要求進行不同程度構(gòu)建，把建筑物的不同構(gòu)件、設(shè)備的具體信息加入到模型之中，把建筑、結(jié)構(gòu)、MEP分類建模的信息進行集成；
施工階段可以依據(jù)設(shè)計階段的模型在項目的施工過程中進一步的完善和優(yōu)化，同時把各階段的BIM模型在施工過程中和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)包括各分部分項質(zhì)量驗收信息、物資采購信息、分包單位信息、設(shè)計變更信息等進行數(shù)據(jù)集成。在這兩個階段的基礎(chǔ)上，才能做到竣工模型在運維階段的應(yīng)用。
對于不同業(yè)態(tài)，需要根據(jù)自身運維管理特點和需求梳理所需的信息，在竣工模型中進行信息集成。
例如，商業(yè)地產(chǎn)項目在可分為多項系統(tǒng)工作，主要涉及到設(shè)施維護管理、物業(yè)租賃管理、設(shè)備應(yīng)急管理以及運營評估等；
對于設(shè)備運行監(jiān)控，將設(shè)備信息集成到運維BIM模型中，運用計算機對BIM模型中的設(shè)備進行操作可以快速查詢設(shè)備的所有信息，實現(xiàn)對建筑物設(shè)備的搜索、定位、信息查詢等功能，通過對設(shè)備運行周期的預(yù)警管理，可以有效地防止事故的發(fā)生，利用終端設(shè)備和二維碼、RFID技術(shù)迅速的對發(fā)生故障的設(shè)備進行檢修。
對于已建成的既有建筑，用BIM模型數(shù)據(jù)重新把運維需要的內(nèi)容去做電子化整合，再去和建筑物和設(shè)備設(shè)施的日常巡檢、維護等工作結(jié)合到一起，形成基于三維的運維管理。
加強BIM運維管理系統(tǒng)的研發(fā)交付能力，為運維單位提供可用易用的運維管理平臺成為關(guān)鍵要素。由于不同業(yè)主的運維管理需求不同，運維模型的格式不同，目前業(yè)內(nèi)的運維管理系統(tǒng)很難做到標(biāo)準(zhǔn)化，大多數(shù)需要結(jié)合實際管理情況定制開發(fā)，但是運維管理系統(tǒng)受限于BIM引擎開發(fā)能力，系統(tǒng)開發(fā)受到局限。
基于BIM的運維管理系統(tǒng)要做到靈活適配，應(yīng)選用開放的兼容性強的BIM輕量化引擎，且模型能夠拆分為不同顆粒度以滿足數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)要求，使得數(shù)據(jù)在不同參與主體之間可進行可視化傳遞與流轉(zhuǎn)。
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