BIM在全過(guò)程工程咨詢中的運(yùn)用

文/陳文軍

一、BIM的起源與發(fā)展

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的縮寫，最先由查克·伊斯曼教授于20世紀(jì)70年代提出，已在世界很多地方落地開(kāi)花，是當(dāng)今建筑業(yè)方興未艾的新技術(shù)和管理手段，其實(shí)質(zhì)是建筑物的虛擬現(xiàn)實(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在虛擬空間把要建設(shè)的項(xiàng)目“造”出來(lái)，把現(xiàn)實(shí)中的要建設(shè)的建筑物的幾何空間信息、非幾何參數(shù)加載其上，并在虛擬環(huán)境下通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)受力、光照、能耗等信息進(jìn)行分析優(yōu)化。相當(dāng)于預(yù)先制作個(gè)“樣品”，通過(guò)對(duì)這個(gè)“樣品”在虛擬空間不斷的修改、打磨，待成熟定型后再投入實(shí)際的建造，可大大減少變更，并提高建造速度和降低成本，同時(shí)還能提高建筑物的品質(zhì)。由于BIM模型事先加載了大量的建筑物信息，模型中的建筑構(gòu)件也是現(xiàn)實(shí)實(shí)物的很好映射，即除了能使模型化的建筑構(gòu)件之間產(chǎn)生類似實(shí)體建筑構(gòu)件之間的彼此依存關(guān)系外，還能在虛擬空間形成有趣互動(dòng)和反饋。例如，要完成建筑物的門窗安裝，就要在墻上留洞，門窗上方要設(shè)過(guò)梁，在二維CAD環(huán)境情況下，一般只能用二維的點(diǎn)、線、面的方式結(jié)合設(shè)計(jì)說(shuō)明等來(lái)靜態(tài)地表現(xiàn)，若門窗的位置和尺寸有調(diào)整，在變更圖上除要描繪出新的門窗變化外，還要把關(guān)聯(lián)的門洞、過(guò)梁尺寸及位置等變動(dòng)信息作圖表示出來(lái)，如有疏忽，施工時(shí)就可能出現(xiàn)問(wèn)題，這也是當(dāng)前施工中大量變更產(chǎn)生的一個(gè)主要因素。而在BIM環(huán)境下，這種情況就不會(huì)出現(xiàn)，建筑物的門窗與墻上留洞和上方過(guò)梁是聯(lián)動(dòng)的，門窗變了，對(duì)應(yīng)的留洞和上方過(guò)梁將自動(dòng)做出相應(yīng)調(diào)整，若變動(dòng)超出建筑物允許的合理區(qū)域還會(huì)提示或報(bào)警，因此施工出錯(cuò)的情況就能大大減少。

正因?yàn)锽IM技術(shù)這個(gè)特點(diǎn)，使得當(dāng)今全球形成了一股推廣應(yīng)用BIM技術(shù)的熱潮，在我國(guó)，也正處在大力推廣階段。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》（建質(zhì)函〔2015〕159號(hào)）指出：“BIM應(yīng)用作為建筑業(yè)信息化的重要組成部分，必將極大地促進(jìn)建筑領(lǐng)域生產(chǎn)方式的變革?！睂?duì)此，各地方積極響應(yīng)，如湖北省武漢市出臺(tái)了《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)應(yīng)用工作的通知》（武城規(guī)〔2017〕7號(hào)），并制定了《武漢市建筑信息模型技術(shù)推廣應(yīng)用三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020）任務(wù)》。由市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)主導(dǎo)實(shí)施。當(dāng)前，還有江蘇、浙江、福建、湖南、廣東、四川、廣西等很多地方也出臺(tái)了相應(yīng)的“指導(dǎo)意見(jiàn)”、“工作方案”、“實(shí)施方案”等文件。還有些地方也即將出臺(tái)類似的文件推動(dòng)BIM技術(shù)的應(yīng)用。

二、全過(guò)程工程咨詢的概念

所謂全過(guò)程工程咨詢，就是將涉及建設(shè)工程全生命周期的策劃咨詢、前期可研、工程設(shè)計(jì)、招標(biāo)代理、造價(jià)咨詢、監(jiān)理、施工過(guò)程管理、竣工驗(yàn)收及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等咨詢服務(wù)整合在一起，打包由一個(gè)咨詢單位完成或由其牽頭實(shí)施。開(kāi)展全過(guò)程工程咨詢既是新時(shí)代發(fā)展的要求，也得到了國(guó)家政策層面的積極支持。最近，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2017〕19號(hào)），提出培育全過(guò)程工程咨詢。同時(shí)，也符合國(guó)際慣例，例如在FIDIC條件下的咨詢工程師，其業(yè)務(wù)和工作范圍就涵蓋了我國(guó)所說(shuō)的全過(guò)程工程咨詢的內(nèi)容。其工作內(nèi)容包含了決策階段、設(shè)計(jì)階段、發(fā)承包階段、施工階段、竣工階段和運(yùn)營(yíng)階段。具體為：

1．決策階段，內(nèi)容包括項(xiàng)目建議書(shū)（初步可行性研究）、可行性研究報(bào)告（包括但不限于：投資目標(biāo)、風(fēng)險(xiǎn)分析、建設(shè)方案）、運(yùn)營(yíng)策劃、評(píng)估報(bào)告（包括但不限于：節(jié)能評(píng)估、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、安全評(píng)價(jià)、社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及水土保持方案）等相關(guān)報(bào)告的編制以及相關(guān)的審批手續(xù)。

2．設(shè)計(jì)階段，該階段是對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施及建安投資具有決定性影響的階段，分為初步設(shè)計(jì)、擴(kuò)初設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容，咨詢工作內(nèi)容包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)管理、過(guò)程管理、溝通管理和設(shè)計(jì)造價(jià)管理等。

3．發(fā)承包階段又稱招標(biāo)投標(biāo)階段或交易服務(wù)階段，包括招標(biāo)策劃、招標(biāo)公告的編制發(fā)布，資格預(yù)審文件、招標(biāo)文件（含主要合同條款的擬定）等的編制，以及開(kāi)標(biāo)、評(píng)標(biāo)、定標(biāo)等，最終形成合同價(jià)格。

4．施工階段，是將建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工圖按照項(xiàng)目可研要求、項(xiàng)目投入、產(chǎn)出目標(biāo)等要求建設(shè)工程項(xiàng)目實(shí)體，實(shí)現(xiàn)投資決策意圖的階段。同時(shí)也是項(xiàng)目管理周期中工程量最大、投入的人力、物力和財(cái)力最多、工程管理難度最大的階段。因此，全過(guò)程工程咨詢機(jī)構(gòu)在項(xiàng)目建設(shè)管理中，如何有效地對(duì)實(shí)施階段進(jìn)行控制、管理、協(xié)調(diào)，成為項(xiàng)目管理的一項(xiàng)極為重要的工作，也是建設(shè)項(xiàng)目最終是否順利完成的重要階段。

5．竣工階段需要完成驗(yàn)收、竣工管理、竣工圖編制、保修管理、移交等工作，本階段是檢驗(yàn)是否滿足建設(shè)項(xiàng)目基本目標(biāo)而進(jìn)行的成品檢驗(yàn)工作。

6．運(yùn)營(yíng)階段主要對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的竣工階段轉(zhuǎn)移的建筑物和竣工資料進(jìn)行接收和開(kāi)展運(yùn)營(yíng)服務(wù)。主要包括：梳理運(yùn)營(yíng)資料；進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和監(jiān)管合同的管理；進(jìn)行運(yùn)維管理。

三、BIM在全過(guò)程工程咨詢中的運(yùn)用

由于BIM技術(shù)提供的大量以前所沒(méi)有的關(guān)于建筑的全面信息，也使得其在項(xiàng)目全生命周期的運(yùn)用中產(chǎn)生極大的價(jià)值，因此，它也成為全過(guò)程工程咨詢實(shí)踐中非常有用的、甚至不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)和工具，也是將各環(huán)節(jié)整合在一起的粘合劑。例如：

1．決策階段，我們可根據(jù)建筑功能需要建立模型，這個(gè)模型在虛擬空間是可視的，比較直觀，大家可圍繞體量模型進(jìn)行討論、修改、調(diào)整，這樣，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的溝通、討論、決策都可以在可視的狀態(tài)下進(jìn)行。

2．設(shè)計(jì)階段，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是由各專業(yè)工程師分別進(jìn)行，繪出二維的施工圖，很難避免各自專業(yè)設(shè)計(jì)上的“錯(cuò)漏碰缺”和專業(yè)間的“打架”，而通過(guò)BIM技術(shù)，可在設(shè)計(jì)階段就對(duì)模型進(jìn)行碰撞檢查，及早發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行修改，減少施工過(guò)程中的變更和對(duì)工期的延誤。

3．發(fā)承包階段，能夠幫助企業(yè)尋找到最優(yōu)的施工技術(shù)組織方案，精確籌劃施工進(jìn)度計(jì)劃，優(yōu)化使用施工資源，科學(xué)地進(jìn)行施工場(chǎng)地策劃，在確保質(zhì)量的前提下縮短工期并節(jié)約成本。同時(shí)，利用BIM模型數(shù)據(jù)提取的工程量，能形成精確的分部位、分節(jié)點(diǎn)的工程的實(shí)際成本，與進(jìn)度等能很好的掛鉤，形成合理的投資計(jì)劃。

4．在施工階段，利用BIM技術(shù)模擬施工過(guò)程，能很好解決施工進(jìn)度的模擬、管線綜合優(yōu)化、三維交底、腳手架方案的編制與模擬等技術(shù)工作；能夠很好的完成諸如施工總平面圖的布置，材料的管理，成本管控，成本的核算對(duì)比等管理工作。

5．在竣工驗(yàn)收階段，通過(guò)竣工BIM模型，快速算量，輔助結(jié)算工作，可縮短結(jié)算周期。同時(shí)，以BIM模型的方式向城建檔案館提交的相關(guān)資料，更為未來(lái)項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)維護(hù)、改造、升級(jí)做好了基礎(chǔ)的鋪墊工作。

6．運(yùn)行維護(hù)階段。在建筑設(shè)施的生命周期中，運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段所占的時(shí)間最長(zhǎng)，花費(fèi)也高，利用BIM技術(shù)，可以內(nèi)部空間設(shè)施可視化，便于查找，也更直觀。通過(guò)對(duì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)數(shù)據(jù)累積與分析，查找運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題和隱患，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化和完善管理。

可以看出，BIM技術(shù)的運(yùn)用，既能使項(xiàng)目建設(shè)的各階段高效融合，也能有效統(tǒng)籌整合各參與方，打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)全程的優(yōu)質(zhì)管理。隨著信息時(shí)代的進(jìn)一步深化，萬(wàn)物互聯(lián)將成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流，BIM技術(shù)還將成為構(gòu)建未來(lái)智慧城市的基礎(chǔ)條件。