如何让bim在项目施工中落地.docx

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如何让bim在项目施工中落地

如何让BIM在项目施工中“落地”

在2013年9月26晚、广州“BIM技术在建造阶段的应用”沙龙上，上海宝冶集团有限公司总工程师刘洪亮的一段关于国内某大型游艺项目BIM应用的动画短片吊足了大家的胃口，然而由于时间关系，有关BIM技术的具体应用未能展开阐述。

沙龙结束后，本刊特别约稿，请刘洪亮总工程师就上次的话题“再续前缘”，百忙中的他抽时间完成了这篇文章，并谈及他对BIM“落地”的思考。

BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）是一个建筑（建设项目）物理和功能特性的数字表达；是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该建筑从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。

BIM技术的应用正在引发建筑行业一次史无前例的变革，也为工程施工带来新的技术手段和新的管理方式，如何让BIM在项目施工中真正“落地”，是值得深入思考的问题。

BIM应用价值分析

从工程应用实践中，我们发现并可感受到参与工程建设的各方对BIM的关注点是有所不同的，应用BIM而体现出的价值预期也因此有所不同。

项目业主。

建筑作为一个系统，从投资意向、设计施工到竣工运营，项目业主希望随时利用有一个“所见即所得”的完整模型，帮助其实现建筑全生命周期的管理。

盼望BIM能将建筑物空间信息和设备参数信息有机地整合起来，为其获取完整的建筑物全局信息提供途径。

因此，业主可能希望BIM有以下性能：

1）可视化的投资方案——能反映项目的功能，满足业主的需求，实现投资目标；

2）可视化的项目管理——支持设计、施工阶段的动态管理，及时消除差错，控制建设周期及项目投资；

3）可视化的物业管理——通过BIM与施工过程记录信息的关联，甚至能够实现包括隐蔽工程资料在内的竣工信息集成，物业管理部门需要得到的不只是常规的设计图纸、竣工图纸，还需要能正确反映真实的设备状态、材料安装使用情况等与运营维护相关的文档和资料。

不仅为后续的物业管理带来便利，并且可以在未来进行的翻新、改造、扩建过程中为业主及项目团队提供有效的历史信息。

设计方（设计师）。

设计方是项目的主要创造者，是最先了解业主需求的参建方，设计方可能希望BIM带来：

1）突出设计效果——通过创建模型，更好地表达设计意图，满足业主需求；

2）便捷的使用并减少设计错误——利用模型进行专业协同设计，通过碰撞检查，把类似空间障碍等问题消灭在出图之前；

3）可视化的设计会审和专业协同——基于三维模型的设计信息传递和交换将更加直观、有效，有利于各方沟通和理解。

软件商。

软件是工程项目管理中必不可少的应用工具，软件商是应用软件的制造者，支持BIM技术的实施，软件商可能更希望BIM为他们带来：

1）销售收入的增长——BIM推广使得软件的用户数量和销售价格迅速增长；

2）强大的软件功能——为满足项目各方提出的各种需求，而不断开发、完善软件的功能；

3）持续的支持效益——能从软件后续升级和技术支持中获得收益。

施工方（承包商或工程师）。

施工方是项目的最终实现者，是竣工模型的创建者，施工企业的关注点是现场实施，关心BIM如何与项目结合，如何提高效率和降低成本，因此，施工方更希望BIM带来的是：

1）理解设计意图——可视化的设计图纸会审能帮助施工人员更快更好地解读工程信息，并尽早发现设计错误，及时进行设计联络；

2）降低施工风险——利用模型进行直观的“预施工”，预知施工难点，更大程度地消除施工的不确定性和不可预见性，保证施工技术措施的可行、安全、合理和优化；

3）把握施工细节——在设计方提供的模型基础上进行施工深化设计，解决设计信息中没有体现的细节问题和施工细部做法，更直观更切合实际地对现场施工工人进行技术交底；

4）更多的工厂预制——为构件加工提供最详细的加工详图，减少现场作业、保证质量；

5）提供便捷的管理手段——利用模型进行施工过程荷载验算、进度物料控制、施工质量检查等。

一个建筑项目，通常是在业主、设计及承包商等相关方共同合作下实施的，各参与方的协同工作往往是项目成败的关键，在很多大型工程项目建设中，建立协同工作机制或平台一直是最为关键的管理核心，参与各方的目标或许相同，但各自的关注点却有着不小的差异。

可见，在建筑行业大力推广应用BIM、变革传统项目管理方式的当下，如何协调项目参建各方需求的不同，关注各方BIM实施推广应用的差异，应是当前我们推广BIM应用发展和研究的重点。

现今，无论是院校、研究机构还是软件供应商乃至一些大型施工企业，都热衷于BIM，大家都在积极地探索和努力地投入，这是值得庆幸的，但在宣传和推广的同时，我们更应该关注BIM成为今后建筑“语言”的根本所在，只有聚焦各方关注，凝炼出BIM应用的关键及核心，集中力量突破，让BIM在项目上真正“落地”，才能更好地使其发挥作用、体现价值，才能使各方获得更多收益。

BIM应用实施案例

建设项目的协同是跨企业边界、跨地域、跨语言的一种行为，除了需要建立支持这种协同方式的基于互联网的管理平台以外，BIM由于其整合了建设项目的三维几何、空间关系、地理信息、材料数量以及构件属性等几何、物理和功能信息，使得协同参与人员，无论是业主、设计师还是承包商，都可以根据BIM这个具象、完整、关联的信息快速准确做出与自己责任相关的决策，从而推动整个项目在计划工期和造价内高质量完成。

由于行业自身特点，工程建设行业的工作协同和数据互用存在一些问题：

一是高度分散管理的行业特性；二是“各自为政”的工作方式；三是数据信息交互标准化的缺乏；四是不同参与方应用技术的不一致性等。

解决这些问题势必成为BIM能否在国内工程“落地”的关键，也理应成为我们关注的焦点。

近期，我们有机会参与了一个有外方投资并参与管理的工程项目（见图1），通过该项目的实施，初步了解和探索BIM应用的方法和路径，可供借鉴和参考。

图1 某大型游艺项目总体效果BIM模型截图

业主对承包商的要求。

在项目合同条款中有这样的描述:

“承包商应尽全力将使用VDC、BIM和4D综合工作计划（集成过程）的效益发挥至最大，以确保协调图和深化图（Shopdrawing）清楚地反映出工作范围和工序的优化组合，并使施工团队对工作范围、作业和工作计划有清晰的认识。

对于使用BIM的工程，雇主将提供一支整体性BIM团队对使用BIM的工程的整体集成工作进行管理，承包商将负责实施并进行设备的施工协调和集成工作。

”

这里不难看出，整个项目的推进主体是业主，承包商更多地是在业主创造的BIM环境下完成合同规定的工作。

值得注意的是，在项目运作特别是最终使用的施工图纸方面，欧美国家与我国是有较大差异的。

在欧美体系中，现场最终指导作业的图纸（Shopdrawing）通常是由承包商提供，经项目工程师或设计师审核后，作为工程的施工依据；而在我们的体系中通常意义上要求“按图施工”，最终图纸的提供者是设计方。

也就是说，欧美体系下设计图到现场施工详图的“最后一公里”是由承包商完成的，而在我们的体系下，似乎没有了或是模糊了这“最后一公里”；也正是这种差异，对建筑信息的交流和管理的需求两者有了本质的区别，或许这就是BIM在国内项目实施中“落地”较难的根源。

协同工作机制的建立。

项目中，业主为项目设计并建立了一个管理组织架构，图2为业主方总体项目管理的组织架构），这个架构中包含了业主管理团队、管理公司项目管理团队、设计团队及总承包管理团队等。

BIM团队作为不可缺少的组成部分参与项目，在各个管理团队中都有相应的组织机构负责，为各协同工作提供支持,同时也保证了BIM在项目运作中的作用发挥，规范了BIM协同工作流程（见图3），以形成协同工作机制。

BIM团队除了单独的工作例会外，还必须参加每周的工程例会，利用模型为参建各方提供直观的工程信息，BIM成为例会必须的“工程语言”，施工协调的过程也是模型不断调整的过程。

图2 项目参与方

图3 BIM协作流程

BIM团队协同工作平台。

对于大型项目，参与为模型提供信息的人员会很多，每个BIM人员可能分布在不同专业团队甚至不同城市或国家，BIM团队本身的信息沟通及交流也是BIM在项目上应用的一个关键。

除了让每个BIM参与者明晰各自的计划和任务外，还应让他了解整个项目模型建立的状况、协同人员的动态、提出问题（询问）及表达建议的途径。

在当今的网络环境下，建立这样的交流平台是非常容易的，图4为项目使用的“告示板”式团队协作平台，项目组织中的BIM成员根据权限和组织构架加入协同平台，在平台上创建代办事项、创建任务，并可做任务分配，也可对每项任务（项目）创建一个卡片，可以包括活动、附件、更新、沟通内容等信息。

团队人员可以上传各自创建的模型，也可随时浏览其他团队成员上传的模型，发布意见，进行便捷的交流，并使用列表管理方式，有序地组织模型的修改、协调，支持项目顺利进行

图4 轻量化的团队协同平台

BIM应用实施标准。

协同工作必须有相应的流程和标准，保证项目的有序，细化BIM实施标准的制定是必须的（见图5），标准中要规定项目不同施工阶段需要提交的模型详细程度、视图和出图的标准、工程项目分级分专业系统的结构树等，这些是BIM团队工作开展及工作计划的依据。

在这个标准中，各个团队对最终BIM模型贡献的程度和内容是有所不同的，作为承包商是在设计提供的模型基础上进行施工详细设计，以满足加工和施工作业所需要的细度，承包商最终向业主提交模型，应该达到最详细的模型等级，如图6所示。

图5 BIM模型等级分解表

图6 曲面膜结构模型及细部节点

在我们参与的这个项目中，项目管理和运作是遵照欧美模式进行的，承包商需要在设计图基础上提供深化详图（Shopdrawing），前面已提到所谓“最后一公里”的问题，项目实际运作时，设计方在提供设计图纸的同时，也提供较为完整的模型文件（这一点非常重要，不仅仅是节约承包商重新建模的投入，更重要的是模型连贯性保证了项目协同作业的一致性），承包商依据这些文件和模型，进行深化设计（Shopdrawing）来完善设计信息未达到施工作业要求的一些细节，BIM的三维表达方式、包容性的海量信息让这个过程更为直观和准确，使得参与项目各方在解决所谓“最后一公里”的问题时更加有效。

由此，我们反思中国的工程管理模式，从某种角度看对设计依赖程度太高，施工单位必须“按图施工”，缺乏详细设计这一过程。

当然，我们很多时候是靠施工方案或者作业设计文件来解决部分深化问题，设计与施工问题是靠联络单方式解决，所以说最终竣工图要求施工方提供，但过程的“模糊”确实是存在的。

事实上，设计和施工是两个项目阶段，应该分工协作，体现各自专业水准。

其实，国内钢结构工程项目因其是“后来者”及加工制作的特殊性，深化设计这一模式已经实现了，国内大型钢结构公司都在使用成熟的专业软件进行结构节点详细设计，并可生成工厂制作用的排版图、零件加工详图，甚至直接与自动化生产线连接实现CAM加工，这可能应该是BIM在国内最初“落地”的成功应用范例。

因此，国内工程项目运作时能否采用类似的分工协作方式，改变以往低效的方法，同时，建立设计方、承包方一贯制的协同工作机制，或许才是BIM在国内项目“落地”应用的核心。

借鉴外资项目BIM的应用实践，BIM要在国内项目“落地”，前提是要有各方协同工作的机制，其首要的任务是为BIM提供自己掌握的各类数据信息并完善模型，同时要建立信息协同平台，让参与方能在统一的模式或机制下共同工作；核心是利用模型交流并通过对这些信息的管理来最终实现设计意图，并满足业主要求。

只有模型数据的完整性得到保证，对BIM模型中的各类信息加以充分利用才能得以实现，才会有进度、物料、工厂预制、工程造价等应用，且不可本末倒置。

文/上海宝冶集团有限公司 刘洪亮 华敏玉