田瑾：大型園區(qū)的BIM實(shí)踐，難才更有火花

作者：廣聯(lián)達(dá)BIM建造資深業(yè)務(wù)研究員   田瑾

在新的時(shí)代背景下，以產(chǎn)業(yè)聚焦為手段的園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，大型園區(qū)建設(shè)并不陌生。無論是過去的北京中關(guān)村、上海張江國家自主創(chuàng)新示范區(qū)，還是現(xiàn)在的成都天府新區(qū)，作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載主體的大型園區(qū)，其建設(shè)過程對(duì)施工而言，同樣扮演著先鋒角色。

代表施工技術(shù)先鋒的BIM技術(shù)，遇到代表區(qū)域經(jīng)濟(jì)先鋒的大型園區(qū)建設(shè)，會(huì)碰撞出怎樣的火花？大型園區(qū)與BIM，能否順利結(jié)合呢？經(jīng)過我們長期駐扎在園區(qū)項(xiàng)目建設(shè)中觀察，他們同樣面臨著困惑，BIM轉(zhuǎn)型從來都不是一帆風(fēng)順的。

基于BIM的大型園區(qū)建設(shè)的困與惑

（一）業(yè)主面臨諸多考驗(yàn)

園區(qū)級(jí)別的項(xiàng)目，本身具有建設(shè)周期長、體量大、參與主體多、影響范圍廣的特點(diǎn)，以至于實(shí)際施工中，具有周期長、資金投入大、項(xiàng)目地點(diǎn)分散、多專業(yè)、多干系方、流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

通俗的說，一般表現(xiàn)為“分散的市場、分散的生產(chǎn)、分散的管理”，無論是項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，還是建設(shè)施工階段，乃至未來運(yùn)行使用階段，園區(qū)工程項(xiàng)目指揮部（以下統(tǒng)稱業(yè)主）都面臨著諸多管理、協(xié)同、信息傳遞、分析決策等多方面的考驗(yàn)。

（二）BIM與管理結(jié)合不緊密

雖然各地園區(qū)項(xiàng)目的覆蓋區(qū)域不斷擴(kuò)大，但是在BIM應(yīng)用上，始終以崗位級(jí)或單項(xiàng)目級(jí)應(yīng)用為主。

崗位級(jí)應(yīng)用，主要集中在模型創(chuàng)建、三維可視化交底、深化設(shè)計(jì)、施工模擬、場地布置等方面，主要應(yīng)用軟件包括Revit、MagiCAD、Tekla、Navisworks、Fuzor等；單項(xiàng)目級(jí)應(yīng)用，主要集中在單個(gè)項(xiàng)目的模型、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本等數(shù)據(jù)信息的集成上，主要應(yīng)用軟件為BIM5D等軟件。

現(xiàn)階段的BIM應(yīng)用，對(duì)于項(xiàng)目群整體而言，缺乏統(tǒng)一的流程規(guī)范，以及數(shù)據(jù)集成后的多項(xiàng)目管理應(yīng)用。因此，導(dǎo)致BIM與園區(qū)業(yè)主管理的結(jié)合不夠緊密。

（三）來自BIM源頭的拷問

既然園區(qū)項(xiàng)目復(fù)雜多樣，對(duì)項(xiàng)目施工具有很大的挑戰(zhàn)性，BIM應(yīng)用一時(shí)難以推進(jìn)，為什么園區(qū)工程項(xiàng)目指揮部（業(yè)主）一定要用BIM呢？他們究竟要用BIM做什么？業(yè)主的工作任務(wù)和設(shè)計(jì)企業(yè)、施工企業(yè)、運(yùn)維企業(yè)一樣嗎?

在與眾多我們可接觸的業(yè)主溝通中，不難發(fā)現(xiàn)，這些關(guān)乎BIM源頭的問題，也是他們關(guān)心且想要探究清楚的，我們的了解如下：

一定要應(yīng)用BIM，是因?yàn)闃I(yè)主們看到了BIM在其他項(xiàng)目應(yīng)用中的價(jià)值，希望通過BIM技術(shù)來幫助解決復(fù)雜園區(qū)項(xiàng)目的困難，幫助自己更快、更好地完成工作任務(wù)。

在跟業(yè)主的溝通中，經(jīng)常聽到這樣的疑惑：我們這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)院在用BIM，施工單位在用BIM，我們業(yè)主還需要應(yīng)用BIM嗎？

業(yè)主和設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維企業(yè)的BIM應(yīng)用當(dāng)然是不一樣的，其實(shí)，這樣的表述里把業(yè)主和設(shè)計(jì)、施工的職責(zé)混淆了?，F(xiàn)在用BIM協(xié)助設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)院的工作，應(yīng)用BIM輔助施工是施工企業(yè)的工作，但是輔助業(yè)主工作、決策而應(yīng)用的BIM，當(dāng)然是業(yè)主的工作。眾所周知，BIM本身不是業(yè)主的目標(biāo)，BIM只是幫助業(yè)主實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo)的工具和手段，業(yè)主的BIM應(yīng)用不是要給業(yè)主團(tuán)隊(duì)增加額外的工作量(學(xué)習(xí)階段除外)，而是要把BIM集成到業(yè)主的日常工作中去，從而改善業(yè)主的日常工作效率和質(zhì)量。至于業(yè)主的每一項(xiàng)工作任務(wù)要如何通過BIM應(yīng)用來提高效率和質(zhì)量，則是一項(xiàng)需要全體同行共同努力去研究和實(shí)踐的、長期而艱苦的工作。

表：基于BIM的大型園區(qū)建設(shè)實(shí)踐方案

在園區(qū)級(jí)別的項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營的全生命期中，我們重點(diǎn)分析以下三個(gè)問題：

（一）在設(shè)計(jì)和施工過程與設(shè)計(jì)方協(xié)同

在我國，設(shè)計(jì)與施工的分離容易造成設(shè)計(jì)不合理，設(shè)計(jì)的可施工性差，施工返工率增加。因此，不論在設(shè)計(jì)階段還是施工階段，都需要與設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的信息溝通和共享。

由業(yè)主新建項(xiàng)目組織，對(duì)園區(qū)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)院可能時(shí)多家，要頻繁和各參與方進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通。基于平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目參與成員之間實(shí)時(shí)溝通?；谌S模型的實(shí)時(shí)互動(dòng)，使業(yè)主方案審核、設(shè)計(jì)方案優(yōu)化、設(shè)計(jì)方圖紙下發(fā)、設(shè)計(jì)方在線答疑、施工方變更提請(qǐng)等可以及時(shí)溝通處理，節(jié)省溝通成本。

例如：我國現(xiàn)有的設(shè)計(jì)文件傳送及溝通的模式（見下圖），基本上設(shè)計(jì)內(nèi)部的溝通、與業(yè)主的信息傳遞和溝通等都是以電話或郵件為主，在發(fā)現(xiàn)問題后進(jìn)行版本變更。多次變更后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圖紙版本多、數(shù)據(jù)一致性難保障、圖紙審核反饋問題難追蹤、無統(tǒng)一存檔查找困難等問題。

圖：傳統(tǒng)文件傳送及溝通模式

在BIM應(yīng)用中，我們采用了“智慧監(jiān)管平臺(tái)”的任務(wù)流程方式作為參與三方之間的溝通和管理方式，實(shí)際使用后的流程和效果如何呢？

“智慧監(jiān)管平臺(tái)”是BIM應(yīng)用實(shí)施過程中問題流轉(zhuǎn)的載體，其任務(wù)流程內(nèi)容包含：任務(wù)標(biāo)號(hào)、標(biāo)題及檢索、問題描述、模型及圖紙截圖、問題分類、負(fù)責(zé)人以及解決狀態(tài)等。每個(gè)任務(wù)具有唯一的標(biāo)號(hào)，由專人負(fù)責(zé)分發(fā)。當(dāng)BIM顧問單位的技術(shù)人員每發(fā)現(xiàn)一處問題或者疑問時(shí)，便會(huì)填寫一個(gè)任務(wù)流程，“智慧監(jiān)管平臺(tái)”的狀態(tài)為“待解決”。BIM顧問單位負(fù)責(zé)人會(huì)定期和設(shè)計(jì)院溝通“智慧監(jiān)管平臺(tái)”，溝通過的任務(wù)流程的狀態(tài)會(huì)變更為“解決中”。設(shè)計(jì)單位會(huì)將更新后的圖紙或解決方案告知BIM顧問，“智慧監(jiān)管平臺(tái)”的狀態(tài)將改為“已解決”，每一個(gè)狀態(tài)都會(huì)實(shí)時(shí)自動(dòng)變更。所有的“智慧監(jiān)管平臺(tái)”及反饋信息都會(huì)在實(shí)施過程中被及時(shí)傳遞給業(yè)主工程師，并在實(shí)施最終形成索引清單，作為實(shí)施成果的一部分交給業(yè)主。通過“智慧監(jiān)管平臺(tái)”這個(gè)載體，能有效記錄下圖紙繪制和BIM實(shí)施過程中的信息，并形成有價(jià)值的成果交付業(yè)主作為參考。

圖：任務(wù)流程傳遞圖

在北京某科學(xué)城園區(qū)里，整個(gè)園區(qū)管理甲方為園區(qū)管委會(huì)，但是單個(gè)項(xiàng)目的使用和投資屬于各個(gè)科研單位，相應(yīng)每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)院和施工企業(yè)也是單獨(dú)招標(biāo)的。園區(qū)管委會(huì)做為總體對(duì)接和協(xié)調(diào)，要面對(duì)11個(gè)單體項(xiàng)目的各個(gè)參與方，用以往的方式去管理設(shè)計(jì)階段的工作時(shí)，一些工作協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)確認(rèn)等工作無法按照計(jì)劃正常進(jìn)行，因此管委會(huì)提出了設(shè)計(jì)圖紙溝通以“園區(qū)智慧監(jiān)管平臺(tái)”內(nèi)工作流的形式，確立了扁平化協(xié)作的合作模式，明確各院之間的設(shè)計(jì)界面、圖樣會(huì)簽內(nèi)容與會(huì)簽流程、統(tǒng)一的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等三大主要原則，為各方合作提供了依據(jù)。確保了1個(gè)月內(nèi)，處理完11個(gè)單體項(xiàng)目圖紙審圖修改等工作，提前進(jìn)行到施工階段。

（二）施工過程眾多參建單位協(xié)同

建設(shè)工程項(xiàng)目涉及眾多參與單位，一方面是組織關(guān)系和合同關(guān)系紛繁復(fù)雜；另一方面，項(xiàng)目全過程文檔資料涉及到不同單位，不同階段、不同專業(yè)，完整、準(zhǔn)確、及時(shí)地收集信息和整理信息，直接影響項(xiàng)目判斷和決策的正確性和及時(shí)性，施工過程中需要眾多參建單位的協(xié)同工作。

1、全員應(yīng)用BIM：質(zhì)量安全管理閉環(huán)形成

參建方眾多，業(yè)主有多渠道數(shù)據(jù)的集成管理需求，若項(xiàng)目定位于全員應(yīng)用BIM，即業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、BIM咨詢方、施工總承包方等，均在業(yè)主的統(tǒng)一管理下展開BIM應(yīng)用。

由于每一參建方都需要?jiǎng)?chuàng)建、管理各自的信息，若仍采用傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息溝通方式，則在項(xiàng)目建設(shè)過程中會(huì)發(fā)生信息丟失問題。項(xiàng)目參建各方由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的溝通方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛谛畔⑾到y(tǒng)的集中式溝通方式，是業(yè)主項(xiàng)目信息管理的基本需求。

例如：在施工過程中，傳統(tǒng)方式的質(zhì)量安全管理方法是：在施工現(xiàn)場中，施工方自檢或者監(jiān)理方發(fā)現(xiàn)問題后，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以書面形式的整改通知書傳遞到施工從業(yè)人員手中，問題整改后，再由問題發(fā)起方進(jìn)行驗(yàn)收。這個(gè)過程中，由于動(dòng)態(tài)復(fù)雜的施工現(xiàn)場環(huán)境，往往無法直觀地表達(dá)現(xiàn)場問題，并實(shí)時(shí)追蹤問題整改進(jìn)程，業(yè)主方難知情。在BIM應(yīng)用中，“智慧監(jiān)管平臺(tái)”的移動(dòng)端已經(jīng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全管理的功能，采集現(xiàn)場質(zhì)量安全問題數(shù)據(jù)，對(duì)質(zhì)量安全問題拍照，問題會(huì)上傳到平臺(tái)同時(shí)抄送給業(yè)主方，并可將問題與BIM模型掛接，建立質(zhì)量安全模型。業(yè)主方可以在“智慧監(jiān)管平臺(tái)”里，以園區(qū)整體、單位工程等不同維度查看工程施工全過程的質(zhì)量安全動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程內(nèi)出現(xiàn)的重大質(zhì)量安全問題，并予以警示，跟蹤處理過程形成管理閉環(huán)，從而保證施工全過程質(zhì)量安全的有效管控。

圖：智慧監(jiān)管平臺(tái)問題來源

2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：信息整合并為業(yè)主所用

項(xiàng)目信息以及BIM模型文件格式多樣，園區(qū)項(xiàng)目下各專業(yè)、各參建方所使用的BIM軟件類型也非常多，業(yè)主方有整合非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的需求，因?yàn)橹挥邪盐募年P(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，才能實(shí)現(xiàn)BIM信息的整合，并為業(yè)主所用。

一般工程建模主要采用Revit、Tekla等軟件，整合BIM數(shù)據(jù)采用NW軟件，此外還有相關(guān)聯(lián)的CAD圖紙文件以及工程內(nèi)照片、音像等多媒體數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)大多以文件形式存在，很難保存在一般的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，我們稱之為非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化信息。當(dāng)這些文件脫離原有的文件創(chuàng)建環(huán)境，一般很難讀取。

圖：多格式文件資料上傳

例如在北京某個(gè)園區(qū)內(nèi)，政府項(xiàng)目的監(jiān)管部門繁多，原本管理層的電腦基本只安裝了常規(guī)辦公軟件，并沒有專門安裝看圖和看模型類的軟件，在設(shè)計(jì)院提供了模型后，他們只能采購相應(yīng)的軟件進(jìn)行安裝（如revit、tekla等），但為了看模型花費(fèi)的安裝時(shí)間和軟件費(fèi)用，有些高層領(lǐng)導(dǎo)選擇了不安不看，在樣板間建好后，辦公室的格局不理想，又重新返工。用了園區(qū)智慧監(jiān)管平臺(tái)后，免去了安裝繁雜的軟件，領(lǐng)導(dǎo)層可以直接在網(wǎng)頁上瀏覽各種格式的模型和文件，發(fā)現(xiàn)了問題后，還可以直接與設(shè)計(jì)溝通，大大節(jié)省了他們的成本和時(shí)間。

圖：在平臺(tái)上直接預(yù)覽BIM模型

3、運(yùn)營運(yùn)維：順利交接與科學(xué)決策

項(xiàng)目建成進(jìn)入運(yùn)營運(yùn)維階段，不但需要進(jìn)行前期大量的從設(shè)計(jì)到竣工的資料傳遞，保證建設(shè)過程交付的BIM成果能夠用于運(yùn)維管理，還要管理BIM竣工模型，使其能夠和業(yè)主的運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。此外，還需要對(duì)建筑物、附屬設(shè)施、入駐單位以及公眾人員進(jìn)行全方位、動(dòng)態(tài)的運(yùn)營運(yùn)維管理，以保障整個(gè)項(xiàng)目穩(wěn)定可靠的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

例如：一般園區(qū)中設(shè)備設(shè)施種類繁多，設(shè)備設(shè)施的維修維護(hù)管理已經(jīng)愈來愈重要。目前園區(qū)內(nèi)除了每年對(duì)設(shè)備的維修、保養(yǎng)等定期的工作，還有許多突發(fā)情況發(fā)生，需要管理人員有較高的專業(yè)素養(yǎng)和操作經(jīng)驗(yàn)，而管理人員的不確定性調(diào)整又無法使這種經(jīng)驗(yàn)性信息得以傳承，工程師不同專業(yè)之間更加難于交叉互通，由此造成管理效率低下，管理復(fù)雜程度增加，管理成本高位運(yùn)行。

園區(qū)智慧監(jiān)管平臺(tái)的維修維護(hù)管理模塊，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控著設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)設(shè)施設(shè)備的歷史運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)分析，當(dāng)園區(qū)某一設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)行環(huán)境情況和故障類型等，在維修維護(hù)管理數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索并精準(zhǔn)匹配出設(shè)備的故障類型。隨后，只需要管理人員監(jiān)督下安排相對(duì)應(yīng)的工程師進(jìn)行維護(hù)或者維修，工程師通過二維碼或傳感器進(jìn)行快速高效的查找、識(shí)別以及信息讀取，確定故障設(shè)備所處的具體位置以及參數(shù)信息，及時(shí)處理問題，提高維修效率。

著名教育理論家徐特立曾說“沒有實(shí)際的理論是空虛的，同時(shí)沒有理論的實(shí)際是盲目的”。以上分析是我們?cè)谶^去數(shù)月中，抽樣走訪10余個(gè)大型園區(qū)、探索其BIM實(shí)踐的所得，希望此實(shí)踐方案能夠給其他工程項(xiàng)目帶來啟示。

BIM應(yīng)用與普及，一定能夠推動(dòng)可視化、數(shù)字化和智能化的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，作用于園區(qū)工程項(xiàng)目指揮部（業(yè)主）在工程建設(shè)全過程的各個(gè)階段，基于BIM的大型園區(qū)建設(shè)，未來可期。

“園區(qū)智慧監(jiān)管平臺(tái)”的建設(shè)對(duì)園區(qū)業(yè)主方的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義，主要有如下幾方面：

一是運(yùn)用信息化手段，利用平臺(tái)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化生態(tài)圈，實(shí)現(xiàn)施工全過程的可視化管理。

二是借助云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等手段，對(duì)采集的工程信息數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，進(jìn)而為項(xiàng)目管理提供決策數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化資源投入，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

三是通過平臺(tái)管理驅(qū)動(dòng)各方企業(yè)管理變革與創(chuàng)新，使企業(yè)管理的廣度、深度、精度和速度不斷提升，提高企業(yè)決策分析和風(fēng)險(xiǎn)管控能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營集約化和項(xiàng)目管理精細(xì)化。