高?；?xiàng)目管理中BIM技術(shù)應(yīng)用模式探討

劉德強(qiáng)

(上海理工大學(xué)基建處，上海 200093)

高校基建項(xiàng)目管理中BIM技術(shù)應(yīng)用模式探討

劉德強(qiáng)

(上海理工大學(xué)基建處，上海 200093)

基于BIM技術(shù)可視化、參數(shù)化、多元化的特點(diǎn)，結(jié)合高?；?xiàng)目參與部門多，協(xié)調(diào)難度大的特征，在政府大力推廣BIM技術(shù)的大背景下，對BIM技術(shù)應(yīng)用模式進(jìn)行了對比分析，探討了BIM技術(shù)在高校基建項(xiàng)目的應(yīng)用模式，并對各個部門在BIM應(yīng)用過程中的職責(zé)進(jìn)行了分析，以期為BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)。同時BIM技術(shù)的應(yīng)用也有利于提高高?；?xiàng)目管理水平，預(yù)防腐敗事件的發(fā)生。

高校； 基建項(xiàng)目； BIM； 應(yīng)用模式

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.05.14

引言

BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型，是由美國Chuck Eastman博士首次提出的，其實(shí)質(zhì)在于運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)將建筑信息模型化，通過建立一個數(shù)字模型來整合建筑全生命周期內(nèi)的所有信息，包含規(guī)劃、設(shè)計、建造、運(yùn)維管理等各個環(huán)節(jié)，以便于項(xiàng)目管理人員和施工技術(shù)人員決策。BIM技術(shù)正以三維信息模型可視化、模型參數(shù)化、信息輸出多元化等特點(diǎn)引領(lǐng)建筑行業(yè)的第二次革命[1-3]。BIM技術(shù)作為一種全新的理念，它涉及規(guī)劃、設(shè)計、施工以及運(yùn)營維護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新與變革，是目前建筑業(yè)信息化發(fā)展的趨勢[4]。而作為改善教學(xué)環(huán)境和科研環(huán)境的高?；?xiàng)目，既具有建筑項(xiàng)目的一般特點(diǎn)，又具有獨(dú)特的自身特點(diǎn)，如非盈利性、投資來源多樣性、服務(wù)對象多樣性等[5-6]。BIM技術(shù)的應(yīng)用是推動信息化時代校園精細(xì)化管理重要手段，更是實(shí)現(xiàn)智慧校園核心要件。如何在建筑行業(yè)發(fā)展的大趨勢下，結(jié)合高?；?xiàng)目的自身特點(diǎn)，將BIM技術(shù)應(yīng)用于高?；?xiàng)目已成為擺在高?；ü芾碚呙媲暗呢酱鉀Q的問題。本文結(jié)合BIM技術(shù)的優(yōu)勢和高校基建項(xiàng)目的特點(diǎn)，重點(diǎn)對高?；?xiàng)目的應(yīng)用模式進(jìn)行了探討。

1 高?；?xiàng)目BIM應(yīng)用背景

1.1 政府的重視

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以從根本上解決建筑生命期各階段和各專業(yè)系統(tǒng)間信息斷層問題，從而全面提高規(guī)劃、設(shè)計、施工以及管理信息化水平，這不僅已成為建設(shè)企業(yè)的迫切需求，也引起了政府的高度重視。2011年5月18日，住建部發(fā)布《2011-2015建筑信息化發(fā)展綱要》，將BIM技術(shù)列為“十二五”重點(diǎn)推廣技術(shù)； 上海市人民政府辦公廳在《關(guān)于在本市推進(jìn)建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用的指導(dǎo)意見》中指出，要逐步推進(jìn)BIM技術(shù)試點(diǎn)和推廣應(yīng)用，到2016年底，配套政策、標(biāo)準(zhǔn)和市場環(huán)境要基本滿足BIM技術(shù)應(yīng)用，BIM技術(shù)要普遍應(yīng)用到本市的主要設(shè)計、施工、咨詢服務(wù)和物業(yè)管理等單位。到2017年，BIM技術(shù)要全部應(yīng)用到本市規(guī)模以上(投資1個億或工程量2萬m2以上)的政府投資工程，BIM技術(shù)要普遍應(yīng)用到規(guī)模以上的社會投資工程。

1.2 BIM應(yīng)用對基建項(xiàng)目透明度的約束

2015年，北京航空航天大學(xué)廉政課題《高?；I(lǐng)域廉政風(fēng)險防控機(jī)制研究》表明，在教育系統(tǒng)職務(wù)犯罪案件中，基建工程領(lǐng)域案件占比高達(dá)24%，已成為當(dāng)前高校腐敗的重災(zāi)區(qū)之一[7]。BIM技術(shù)不僅僅是帶來工程項(xiàng)目的投入產(chǎn)出比，其核心之一更是在于透明化，將工程項(xiàng)目過程數(shù)據(jù)透明化，打破“黑箱”思維，讓招投標(biāo)更加公平，更能夠管控采購的流程。這樣，就能很好規(guī)避工程的腐敗。2013年4月某會議上，上海市紀(jì)委書記楊曉渡提出以“制度+科技”來預(yù)防腐敗，再次提及探索在政府投資工程建設(shè)項(xiàng)目中引入BIM技術(shù)，推進(jìn)對政府投資項(xiàng)目實(shí)施嚴(yán)格的預(yù)算成本控制。值得注意的是，上海市紀(jì)委、監(jiān)察局一直是BIM技術(shù)的主要推動力。

1.3 高?；?xiàng)目特點(diǎn)

高校的中心任務(wù)是教學(xué)和科研，高?；ㄈ蝿?wù)的目的則是服務(wù)于教學(xué)和科研。因此高?；?xiàng)目與一般的企業(yè)投資項(xiàng)目相比具有自身的特點(diǎn)和規(guī)律。首先高?；?xiàng)目屬于非盈利性項(xiàng)目，項(xiàng)目既要保證使用功能，又要保證質(zhì)量、節(jié)約成本。其次，高校中的建筑由于科研領(lǐng)域和使用單位不同，相應(yīng)建筑的使用功能也有較大差異，這給項(xiàng)目的管理以及成本控制增加了難度。最后，高校基建項(xiàng)目涉及部門多，包括學(xué)校分管領(lǐng)導(dǎo)、規(guī)劃、保衛(wèi)、后勤、財務(wù)、監(jiān)察、審計、建筑最終使用單位、設(shè)計單位、施工單位等，由于各部門分屬不同單位領(lǐng)導(dǎo)，且對基建項(xiàng)目的了解和參與程度各不相同，有部分單位之間有相關(guān)利益沖突，且工作人員對于建設(shè)項(xiàng)目的知識掌握程度各有差異，這就使得各方關(guān)系復(fù)雜，協(xié)調(diào)難度大。

2 高校基建項(xiàng)目BIM應(yīng)用模式

2.1 高?；?xiàng)目管理模式

在我國高校基本建設(shè)管理模式中，當(dāng)前較為常見的還是傳統(tǒng)的甲方項(xiàng)目制模式，即由專門成立的基建部門承擔(dān)高校的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，包括教學(xué)樓、食堂、實(shí)驗(yàn)室、圖書館、宿舍生活及附屬用房新建及維修加固外，還包括景觀、綠化、道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)； 涉及工作主要有項(xiàng)目的報審、設(shè)計、招標(biāo)、施工建設(shè)等； 面對的單位有勘察、設(shè)計、監(jiān)理、施工、規(guī)劃、消防、環(huán)保、質(zhì)監(jiān)、人防等，上述特點(diǎn)決定了高?；ü芾淼膶I(yè)性與復(fù)雜性。高?；?xiàng)目多選用自管模式，即高校設(shè)立專門的部、處負(fù)責(zé)學(xué)校的基建項(xiàng)目的管理，行使建設(shè)甲方的職能。其工作內(nèi)容包含了規(guī)劃、招標(biāo)、設(shè)計、施工、維護(hù)等建筑全壽命周期的建設(shè)管理(如圖1所示)。

圖1 高?；?xiàng)目管理流程

這種自管模式被大多數(shù)高校所采用，其優(yōu)點(diǎn)在于基建管理部門與建筑使用單位相互熟悉，便于溝通，可以及時了解使用單位需求，并落實(shí)到圖紙和施工中，能較便利的解決服務(wù)對象多樣化的問題，便于處理施工中的變更等事宜。但也存在一定的問題，如由于工作中各個部門都只負(fù)責(zé)自身職責(zé)范圍內(nèi)的工作，相互之間交流少，導(dǎo)致各個部門之間的工作協(xié)調(diào)具有較大難度，不利于整個項(xiàng)目管理部門綜合能力的提升。因此通過BIM協(xié)同工作平臺的運(yùn)用，促進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施過程中各部門之間的溝通協(xié)作，對提升高?；?xiàng)目的管理水平有重要作用。

2.2 高?；?xiàng)目BIM應(yīng)用模式的選擇

基于BIM在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用方，其應(yīng)用模式可歸納為3類：即設(shè)計方驅(qū)動模式、施工總包驅(qū)動模式和建設(shè)單位驅(qū)動模式。通過比較可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計方驅(qū)動模式以及施工總包驅(qū)動模式僅能應(yīng)用于設(shè)計階段或施工階段，一方面適用范圍受到限制，另一方面在運(yùn)用過程中各方協(xié)調(diào)難度大，缺乏從總體上把握項(xiàng)目的作用。而建設(shè)方驅(qū)動模式BIM可以運(yùn)用于項(xiàng)目規(guī)劃決策階段、設(shè)計階段、招標(biāo)階段、施工階段和物業(yè)管理階段等，基本實(shí)現(xiàn)了BIM在項(xiàng)目全生命周期中的應(yīng)用，此種應(yīng)用模式最為有效。

針對于目前高?；ü芾聿块T人員少，BIM人才缺乏的現(xiàn)狀，筆者提出高?；?xiàng)目BIM的應(yīng)用模式應(yīng)為建設(shè)方(高校基建單位)驅(qū)動，授權(quán)聘請BIM總顧問的模式。具體的工作流程是由高?；ü芾聿块T授權(quán)BIM總顧問完成各個階段模型建模，建立協(xié)同工作平臺，項(xiàng)目各個參與單位均在協(xié)同工作平臺上進(jìn)行項(xiàng)目管理工作，總顧問單位負(fù)責(zé)協(xié)同工作平臺的運(yùn)行和維護(hù)。各參與部門間的相互關(guān)系如圖2所示。

圖2 高?；?xiàng)目 BIM總顧問應(yīng)用模式

高?；?xiàng)目采用業(yè)主主導(dǎo)的BIM總顧問的模式具有以下優(yōu)勢： ①協(xié)同平臺可以將相關(guān)單位納入平臺統(tǒng)一管理，利用BIM技術(shù)在項(xiàng)目建設(shè)全過程中的各個階段發(fā)揮價值，從設(shè)計階段到施工階段，以及建成后的運(yùn)維階段，每個階段都有對應(yīng)的應(yīng)用價值； ②BIM協(xié)同確保信息傳遞流暢、有效，基于BIM技術(shù)的業(yè)主方檔案資料協(xié)同管理平臺，可將施工管理中、項(xiàng)目竣工運(yùn)維階段需要的資料檔案(包括驗(yàn)收單、合格證、檢驗(yàn)報告、工作清單、設(shè)計變更單等)等列入BIM模型中，實(shí)現(xiàn)高效管理與協(xié)同； ③項(xiàng)目預(yù)算、資金計劃，建立的BIM模型可以跟時間維度相結(jié)合，通過計劃開始時間和計劃完成時間的定義，并結(jié)合項(xiàng)目造價就可以快速獲得每個月甚至每天的項(xiàng)目造價情況。最后結(jié)合合同情況可指定整個項(xiàng)目的資金計劃； ④保證模型的及時性和準(zhǔn)確性； ⑤進(jìn)度模擬與監(jiān)控，通過BIM技術(shù)實(shí)時展現(xiàn)項(xiàng)目計劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的模型對比，隨時隨地三維可視化監(jiān)控進(jìn)度進(jìn)展，提前發(fā)現(xiàn)問題，保證項(xiàng)目工期； ⑥基于BIM的運(yùn)維管理，通過竣工BIM模型提供的資料，可以利用BIM模型快速定位查詢設(shè)備、資料等、設(shè)置設(shè)備養(yǎng)護(hù)和更換自動提醒，把安全隱患控制在萌芽狀態(tài)。同時，保存的BIM竣工模型可以供后續(xù)可能的二次改造查詢使用。

3 高?；?xiàng)目BIM應(yīng)用各方職責(zé)

高?；?xiàng)目一般按照以下流程進(jìn)行的：規(guī)劃決策、設(shè)計階段、施工階段、運(yùn)營維護(hù)階段，其中穿插著招投標(biāo)、預(yù)決算以及審計和紀(jì)檢工作，其中涉及到的部門眾多，包含學(xué)校基建領(lǐng)導(dǎo)小組、規(guī)劃處、基建處、建筑使用單位、財務(wù)處、審計處、紀(jì)委、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位等部門，明確各個部門在BIM應(yīng)用模式中的任務(wù)和職責(zé)是確保BIM技術(shù)在高?；?xiàng)目中成功應(yīng)用的前提和保證。

?；I(lǐng)導(dǎo)小組、規(guī)劃處：BIM總顧問建立的三維可視化模型，可以使相關(guān)決策人員更為直觀形象的看到擬建項(xiàng)目的布局和功能，更加方便溝通交流，及時修改效果，減少后期的變更，并結(jié)合學(xué)校整體規(guī)劃方案和建筑風(fēng)格，做出決策。

建筑使用單位：基于建筑信息模型漫游技術(shù)，可以進(jìn)入虛擬建筑中的任何一個空間，親身感受使用空間，實(shí)施查詢房間信息和辦公家具以及實(shí)驗(yàn)儀器布置，并結(jié)合自身使用需求，對建筑模型提出改進(jìn)要求。

基建處：基建處作為高?；üぷ鞯闹鞴懿块T，是項(xiàng)目BIM應(yīng)用的牽頭人，首先應(yīng)結(jié)合工程需要聘請有資質(zhì)的BIM總顧問單位，并明確BIM技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)，合理規(guī)劃BIM實(shí)施的整體方案，同時負(fù)責(zé)把項(xiàng)目各個參建單位通過基于互聯(lián)網(wǎng)的BIM協(xié)調(diào)平臺，納入到統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理體系。

設(shè)計單位：對于建筑設(shè)計來說可以運(yùn)用BIM技術(shù)可視化的特點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注模型空間表達(dá)的真實(shí)性和外觀視覺上的效果，同時也可以進(jìn)行日照以及建筑能耗分析； 對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，可以利用BIM技術(shù)基于三維模型的特性和一處更改處處更新的特點(diǎn)來細(xì)化方案中的每一個細(xì)節(jié)，如圖3。

施工單位：由于采用BIM技術(shù)使得在實(shí)際工程中使用的4D(三維的建筑信息模型+基于時間的施工管理)甚至5D(在4D的基礎(chǔ)上再加上資金流動管理)施工管理技術(shù)成為了可能。同時利用BIM 技術(shù)參數(shù)化的特點(diǎn)，進(jìn)行碰撞檢查，減少施工階段的工程變更和索賠，減少重復(fù)工作的進(jìn)行，提高工作效率，如圖4。

圖3 管線深化設(shè)計

圖4 碰撞檢查

招投標(biāo)辦、財務(wù)處、審計處、紀(jì)委：利用BIM技術(shù)的信息共享和協(xié)同特點(diǎn)，可以使信息更加透明，基于BIM模型包含的大量信息和直觀形象，可以增加審計處編制工程量的可靠性，更容易編制工程量清單和投標(biāo)報價，增加了項(xiàng)目招投標(biāo)的透明度，有效的降低了腐敗事件的發(fā)生。

4 實(shí)施案例

同濟(jì)大學(xué)新建嘉定校區(qū)體育中心項(xiàng)目，如圖5所示，位于上海市嘉定區(qū)曹安公路4800號同濟(jì)大學(xué)校院內(nèi)，主體類型為框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積約13 400m2； 分為地下1層，地上2層，屋頂為可移動式鋼屋架結(jié)構(gòu)，外掛玻璃幕墻。該項(xiàng)目中同濟(jì)大學(xué)基建處作為業(yè)主方，全權(quán)委托總顧問單位實(shí)施BIM技術(shù)應(yīng)用，在協(xié)同工作平臺上統(tǒng)一協(xié)調(diào)各項(xiàng)目參建方，保證了BIM技術(shù)的應(yīng)用落地。

在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，各方職責(zé)如下：

業(yè)主方： ① 對各參建單位BIM工作要求落實(shí)到招標(biāo)文件或合同條款中；② 內(nèi)部各部門相關(guān)工作所需要的BIM查詢以及使用；③ 監(jiān)督執(zhí)行、設(shè)計協(xié)調(diào)、施工協(xié)調(diào)。

BIM顧問： ① 建立BIM協(xié)同管理平臺，并負(fù)責(zé)平臺管理以及維護(hù)。協(xié)同管理平臺，并負(fù)責(zé)平臺管理以及維護(hù)；②按設(shè)計院提供的施工圖建立BIM模型并對模型進(jìn)行維護(hù)更新；③ 協(xié)助業(yè)主進(jìn)行內(nèi)部成本控制；④ 協(xié)調(diào)各參建單位BIM應(yīng)用以及對BIM應(yīng)用成果負(fù)責(zé)。

設(shè)計方： ① 對BIM模型發(fā)現(xiàn)的設(shè)計問題以及碰撞進(jìn)行確認(rèn)并調(diào)整；② 協(xié)助深化BIM模型的審核以及確認(rèn)。

施工總包： ①組織BIM團(tuán)隊負(fù)責(zé)BIM應(yīng)用或工作配合；② 提供進(jìn)度計劃并配合BIM模型中進(jìn)度進(jìn)行維護(hù)和調(diào)整；③ 利用BIM模型進(jìn)行施工交底。④ BIM各專業(yè)的整合以及碰撞問題的處理。

監(jiān)理方： ① 利用BIM手機(jī)客戶端對現(xiàn)場質(zhì)量、安全以及文明施工問題的發(fā)現(xiàn)，追蹤以及落實(shí)整改情況；② 定期在BIM模型上反饋現(xiàn)場進(jìn)度情況；③完成BIM檔案資料輸入與掛接；④協(xié)助BIM咨詢方和專業(yè)分包單位，使BIM模型與現(xiàn)場的一致。

圖5 同濟(jì)大學(xué)新建嘉定校區(qū)體育中心

該項(xiàng)目中，BIM技術(shù)應(yīng)用亮點(diǎn)如下：

(1)圖紙問題的發(fā)現(xiàn)和交底：通過快速三維建模，在過程中發(fā)現(xiàn)圖紙問題30項(xiàng)，在每周的監(jiān)理例會中提出并且討論，有效地避免了施工過程中的二次返工。

(2)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的技術(shù)交底：通過三維模型的交底，項(xiàng)目的管理人員通過BIM模型討論集水井的鋼筋排布方式，同時利用該模型進(jìn)行鋼筋班組的交底，方便施工。

(3)鋼結(jié)構(gòu)的拼接：該項(xiàng)目在鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施過程中運(yùn)用了TEKLA模型完美拼接到主體結(jié)構(gòu)模型中，提前模擬鋼結(jié)構(gòu)的施工。

(4)鋼結(jié)構(gòu)二維碼的應(yīng)用：在運(yùn)維階段充分運(yùn)用二維碼技術(shù)，配合移動數(shù)據(jù)掃描鋼結(jié)構(gòu)二維碼，將其上傳到系統(tǒng)中去，時刻保證構(gòu)件數(shù)據(jù)的運(yùn)維暢通，做到模型數(shù)據(jù)隨時輕松調(diào)取。

(5)質(zhì)量安全管理：利用移動數(shù)據(jù)客戶端采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)場質(zhì)量缺陷，安全隱患等數(shù)據(jù)資料，并與BIM模型或圖紙及時關(guān)聯(lián)。

(6)施工綜合場部的模擬：通過施工場部的虛擬排布，將生活區(qū)，作業(yè)區(qū)，道路，臨時用房做到合理地規(guī)劃，對材料的進(jìn)出場可以提前安排。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)以其特有的透明化、信息化、智能化的特點(diǎn)，必將對建筑業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。然而由于BIM技術(shù)使用成本高、技術(shù)難度大，使得其推動阻力仍然較大，目前政府正大力推廣。高校基建項(xiàng)目作為政府投資主導(dǎo)的非盈利性項(xiàng)目具有率先試點(diǎn)運(yùn)用的可能性，本文提出了以業(yè)主主導(dǎo)的聘請BIM總顧問的應(yīng)用模式，并對各個部門在BIM應(yīng)用過程中的職責(zé)進(jìn)行了分析。該應(yīng)用模式可為BIM技術(shù)在高?；?xiàng)目中的推廣運(yùn)用積累經(jīng)驗(yàn)，也有助于高?；ü芾硭降奶岣?，建設(shè)智慧校園，同時還可以從技術(shù)層面上防止腐敗事件的發(fā)生。

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Discussion on the Application of BIM Technology in the Management of Capital Construction Projects in Colleges and Universities

Liu Deqiang

(BasicConstructionBureau，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093,China)

The government is vigorously promoting the technology of BIM(Building Information Modeling)which can be applied to university infrastructure projects，considering such projects are difficult to coordinate and involve numerous departments.Based on the visualization，parameterization and diversification of BIM technology，the application mode of BIM is contrastively analyzed and the application of BIM to university infrastructure projects is also discussed.Furthermore，the responsibilities of each departments in the process of BIM practice are clarified in order to gather experience for the promotion and application of BIM.BIM technology also helps to improve the regulation of university infrastructure projects，preventing the occurrence of corruption.

Colleges； Construction Work； BIM； Applied Pattern

劉德強(qiáng)(1977-)，男，講師，在讀博士。主要從事高?；ü芾砉ぷ?。

TU47

A

1674-7461(2016)05-0078-05