基于“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)項(xiàng)目管理協(xié)同化研究

劉艷利

(西南財(cái)經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院工程管理研究所，四川 綿陽 621000)

0 引言

BIM是近年來出現(xiàn)在建筑工程行業(yè)的一個(gè)新名詞，是信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。通過BIM技術(shù)可以將整個(gè)建筑生命周期展示出來，并且將建筑各個(gè)部分、各個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)出來。隨著BIM技術(shù)在國內(nèi)得到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用，一些方面已體現(xiàn)出BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和意義[1]。BIM作為新時(shí)代行業(yè)發(fā)展產(chǎn)物，給傳統(tǒng)建筑行業(yè)帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

2015年3月5日，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中提到的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，標(biāo)志著“互聯(lián)網(wǎng)+”信息革命的開始?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”旨在利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)集成效應(yīng)，將互聯(lián)網(wǎng)深度融合于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展[2]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”政策的提出和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，為BIM技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展提供了新的平臺。

在2016年中國建筑施工學(xué)術(shù)年會(huì)上，來自全國各個(gè)地方的業(yè)內(nèi)專家和人士一致認(rèn)為“‘互聯(lián)網(wǎng)+’BIM將改變建筑行業(yè)”?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)融于傳統(tǒng)建筑工程領(lǐng)域，利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立以BIM應(yīng)用為載體的項(xiàng)目管理模式，兩者綜合應(yīng)用將會(huì)給建筑行業(yè)帶來巨大變革。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”深入融合各個(gè)行業(yè)中，“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM將是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1 BIM技術(shù)現(xiàn)階段應(yīng)用狀況與存在的問題

1.1 BIM技術(shù)現(xiàn)階段應(yīng)用狀況

BIM技術(shù)于2002年引進(jìn)我國，逐漸推廣，但其發(fā)展一直較為緩慢。2008年北京奧運(yùn)會(huì)場館的成功建設(shè)，成為國內(nèi)第一個(gè)使用BIM技術(shù)進(jìn)行大型建筑工程項(xiàng)目信息化管理的成功案例。隨著BIM技術(shù)在業(yè)內(nèi)被普遍認(rèn)可，已成功應(yīng)用于多項(xiàng)大型項(xiàng)目的建設(shè)，目前BIM技術(shù)主要在以下幾個(gè)方面運(yùn)用廣泛。

1.1.1 設(shè)計(jì)建模[3]

BIM技術(shù)自引進(jìn)國內(nèi)，其應(yīng)用以設(shè)計(jì)建模為主，尤其是對一些大規(guī)模、高難度項(xiàng)目更是不可或缺。目前，國內(nèi)常用的BIM設(shè)計(jì)軟件以國外軟件為主，主要有Autodesk Revit系列、ArchiCAD系列、Bentley系列等，包括結(jié)構(gòu)建模、設(shè)備建模、模擬分析[4]。應(yīng)用BIM設(shè)計(jì)軟件成功建設(shè)建筑工程項(xiàng)目的案例，如水立方、萬科金色里程、西溪會(huì)館、上海中心大廈、中國尊、中央音樂學(xué)院音樂廳、銀川火車站等。利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行3D模型設(shè)計(jì)和圖像生成，進(jìn)行不同種類模擬分析操作；能夠準(zhǔn)確表達(dá)建筑各元素特征，將建筑構(gòu)件信息直觀反映出來；可以從多個(gè)角度進(jìn)行觀察，有助于對建筑設(shè)計(jì)的理解，易于優(yōu)化設(shè)計(jì)圖，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

1.1.2 碰撞檢測

碰撞檢測是BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用之一，在大型復(fù)雜建筑和高層、超高層建筑中，其優(yōu)勢更為顯著，已成功運(yùn)用于建筑工程項(xiàng)目中，例如天津國際郵輪碼頭、佛山防塔、西咸空港綜合保稅區(qū)事務(wù)服務(wù)辦理中心、南昌朝陽大橋等。利用BIM技術(shù)對管道、設(shè)備進(jìn)行建模，在Autodesk Naviswords模型碰撞檢測平臺上，通過三維可視化功能，進(jìn)行管線、結(jié)構(gòu)布置等之間的碰撞檢測，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)圖，協(xié)調(diào)碰撞沖突，減少施工過程中的損失。特別是市政工程，涉及大量管線問題，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件在設(shè)計(jì)過程中易出現(xiàn)各種沖突，而將BIM技術(shù)用于管線設(shè)計(jì)中可以顯著減少碰撞危害，提高工作效率及工程質(zhì)量[5]。

1.1.3 工程計(jì)算[6]

BIM模型涵蓋了所有信息數(shù)據(jù)，也包含了建筑工程所需建筑材料的信息參數(shù)，如外形尺寸、型號類別、市場價(jià)格、所處位置等。通過BIM建立模型，可以讀取、匯總、統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并生成材料清單，完成算量，這樣可以減少計(jì)量偏差，節(jié)約工作時(shí)間，降低建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)投資預(yù)算的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段，BIM在成本控制方面具有顯著優(yōu)勢，已有些項(xiàng)目利用BIM技術(shù)進(jìn)行算量和計(jì)價(jià)，如：上海迪士尼樂園、上海軌道交通12號線、蘇州工業(yè)園區(qū)體育中心等。

1.1.4 工程出圖

BIM在設(shè)計(jì)階段建立三維模型，通過參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)所有信息參數(shù)化，根據(jù)三維模型自動(dòng)生成二維圖，直接得到立面圖、平面圖、剖面圖、詳圖等，還可以根據(jù)需要生成透視圖。BIM技術(shù)可以很好地將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)圖分解，對于需要修改的設(shè)計(jì)圖，只需要在整個(gè)建筑模型中直接修改，不需要逐一對每個(gè)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行調(diào)整，便可以自動(dòng)出圖，不僅可以提高工作效率，而且可以準(zhǔn)確地供施工人員使用。

該模式規(guī)范了患者管理，經(jīng)管理的65例患者，HbA1c水平較管理前下降明顯，上轉(zhuǎn)患者通過“綠色通道”得到方便；通過仁濟(jì)醫(yī)院專家的指導(dǎo)，全科醫(yī)生診療水平和能力得到提高，特別是在胰島素使用方面更加規(guī)范、降糖藥物聯(lián)合使用方面更加合理、降糖藥物禁忌癥方面更加重視、對患者的用藥指導(dǎo)方面更加全面。

1.2 BIM技術(shù)現(xiàn)階段存在的問題[7]

1.2.1 溝通局限

目前國內(nèi)一些項(xiàng)目成功應(yīng)用BIM技術(shù)，但是仍存在局限性，大部分建筑企業(yè)只是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種簡單的交流方式，各個(gè)專業(yè)仍以傳統(tǒng)管理模式存在，分工獨(dú)立，溝通不夠，信息缺失，未能與BIM技術(shù)形成協(xié)同工作平臺，從而影響項(xiàng)目施工。

1.2.2 信息障礙

由于參與各方來自不同團(tuán)體，信息復(fù)雜、分散存儲(chǔ)，對于設(shè)計(jì)圖變更、進(jìn)度管理、質(zhì)量安全管理等方面信息無法有效做到實(shí)時(shí)協(xié)作共享、交接和延續(xù)。特別是建設(shè)周期較長、投資額度較大、施工情況較復(fù)雜的建筑工程項(xiàng)目，更容易出現(xiàn)各方之間信息流失等問題。

1.2.3 集成應(yīng)用不足

由于參與各方之間未能形成協(xié)同工作平臺，不同階段、不同專業(yè)人員都是在本專業(yè)常用工作軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行辦公，各個(gè)模塊之間沒有統(tǒng)一的接口和標(biāo)準(zhǔn)，缺乏集成管理，并且各種軟件之間不能實(shí)現(xiàn)信息的有效關(guān)聯(lián)，使得建筑工程項(xiàng)目在全生命周期范圍內(nèi)大量信息缺失，難以實(shí)現(xiàn)協(xié)同化項(xiàng)目管理。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢

2.1 實(shí)現(xiàn)協(xié)同和共享[8]

2.2 有助于建筑行業(yè)提升

(1)“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM將每個(gè)工作環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)反映在建筑工程項(xiàng)目全過程中，可以提早發(fā)現(xiàn)問題，解決各專業(yè)沖突以及相關(guān)事宜。同時(shí)，“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM平臺將收集所有工程數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)協(xié)同、共享和通用，這將給建筑行業(yè)帶來巨大動(dòng)力，有助于提升行業(yè)品質(zhì)。

(2)“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM貫穿于建筑工程項(xiàng)目管理全過程，提高了參與各方企業(yè)之間分工協(xié)作的效率，有助于企業(yè)在行業(yè)中的競爭優(yōu)勢。在“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM平臺上，建筑行業(yè)所有信息、數(shù)據(jù)都是透明化的，避免企業(yè)之間的不良競爭和暗箱操作，有效提升行業(yè)信息化程度，有助于建筑行業(yè)健康發(fā)展。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)項(xiàng)目管理協(xié)同化對策

3.1 信息交換

在BIM的建筑工程項(xiàng)目信息管理過程中，各參與方采用不同信息管理系統(tǒng)，隨著建筑工程項(xiàng)目的推進(jìn)，信息數(shù)據(jù)不斷增加，信息之間的時(shí)效關(guān)聯(lián)將成為最大問題。在“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM數(shù)據(jù)庫里，建立建設(shè)方數(shù)據(jù)表、設(shè)計(jì)方數(shù)據(jù)表、施工方數(shù)據(jù)表、材料方數(shù)據(jù)表和監(jiān)理方數(shù)據(jù)表各方數(shù)據(jù)表，各方對各自信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分類存儲(chǔ)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)里集約、匯總來自各參與方的不同信息數(shù)據(jù)，見圖1。當(dāng)各方對信息進(jìn)行建立、修改、更新等操作時(shí)，與BIM模型關(guān)聯(lián)的視圖和文檔會(huì)自動(dòng)更新，保持信息數(shù)據(jù)一致性，并設(shè)置信息提醒功能，及時(shí)反饋給其他參與方，做到以更迅速的方式進(jìn)行信息傳遞和交流，實(shí)現(xiàn)同步多方操作，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM平臺實(shí)現(xiàn)信息實(shí)效傳遞及實(shí)時(shí)管理控制。

圖1 實(shí)時(shí)信息傳遞模式

3.2 各方協(xié)同

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM的項(xiàng)目管理模式，各參與方在數(shù)據(jù)庫平臺上協(xié)同工作。在傳統(tǒng)管理模式下，任何一方由于實(shí)際施工情況變化，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工等變更，或者某方對各種文件進(jìn)行提交、審批審核和使用時(shí)，通常要通過書面形式或者口述形式完成。而通過“互聯(lián)網(wǎng)+”方式，可以將BIM系統(tǒng)各方形成互聯(lián)形式，根據(jù)預(yù)先定義好的權(quán)限，按需進(jìn)行辦公，構(gòu)成各方獨(dú)立又相互協(xié)同的工作模式。在“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)制定協(xié)調(diào)修改功能和協(xié)同功能，任何一個(gè)地方發(fā)生變更，或者某方進(jìn)行資料提取、使用時(shí)，可以通過數(shù)據(jù)庫平臺進(jìn)行操作，形成各方協(xié)同辦公。同時(shí)，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM形成無紙化辦公模式，項(xiàng)目管理者借助“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM系統(tǒng)平臺功能可以完成電子文檔簽名、批注、審核等工作。如此一來，不僅避免了各方之間信息交流不及時(shí)的缺點(diǎn)，而且提高了各方工作效率，節(jié)省了大量資源，為后續(xù)項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供了保證，見圖2。

圖2 協(xié)同數(shù)據(jù)庫平臺模式

3.3 數(shù)據(jù)共享

“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM就是一個(gè)數(shù)據(jù)資料庫，它整合了來自每個(gè)參與方的各種信息，同時(shí)，以文件形式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳送，參與各方均有該數(shù)據(jù)庫設(shè)定的使用權(quán)限，并具有對各自數(shù)據(jù)資料錄入、修改、更新或者刪除的權(quán)限。例如設(shè)計(jì)方對自己的數(shù)據(jù)表具有讀、寫、修改、刪除、提取等權(quán)限，而對其他專業(yè)數(shù)據(jù)表不具備寫、修改、刪除的權(quán)限，最終實(shí)現(xiàn)各方數(shù)據(jù)之間的訪問、調(diào)用和共享，滿足不同建筑工程項(xiàng)目、不同專業(yè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用需求，見圖3。在“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM數(shù)據(jù)平臺上，提供基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享模式，實(shí)現(xiàn)不同距離范圍的訪問需求，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交換等，查看項(xiàng)目管理階段性建筑構(gòu)件、建筑物等相關(guān)屬性，既避免了工作人員在不同軟件之間相同信息的錄入工作，又減少了人員操作失誤的問題，保證數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)確性、一致性和時(shí)效性，達(dá)到參與各方共享數(shù)據(jù)、獲取有效數(shù)據(jù)資料的效果。

綜上所述，最終構(gòu)建成“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM項(xiàng)目管理協(xié)同數(shù)據(jù)庫魚骨圖，見圖4。在該模式下，將項(xiàng)目管理中每個(gè)參與方數(shù)據(jù)、共享數(shù)據(jù)和BIM數(shù)據(jù)庫相集成，該魚骨圖體現(xiàn)了建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、材料單位、監(jiān)理單位各方信息和共享信息的分類管理，并建立各方信息交換、協(xié)同辦公的集成化管理，優(yōu)化施工質(zhì)量安全，降低工程成本，提升建筑工程項(xiàng)目管理效率，實(shí)現(xiàn)BIM平臺各方獨(dú)立、相互關(guān)聯(lián)的目標(biāo)。

圖3 “互聯(lián)網(wǎng)+”BIM參與各方數(shù)據(jù)共享模式

4 “互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)項(xiàng)目管理協(xié)同化推廣應(yīng)用的建議

4.1 加大推廣力度

“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM實(shí)質(zhì)是項(xiàng)目信息和數(shù)據(jù)的集成綜合體，參與各方可以共享所有信息數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目綜合管理，從而帶來一定的效益。建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等各個(gè)參與方最大限度地接受并使用“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)，推動(dòng)該技術(shù)的推廣；同時(shí)，國家需要扶植該技術(shù)的推廣，加快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立健全相應(yīng)法律法規(guī)，不斷完善行業(yè)機(jī)制，進(jìn)一步推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)的項(xiàng)目管理協(xié)同化發(fā)展進(jìn)程。

4.2 加快開發(fā)和編制數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)[9]

理論上可以將“互聯(lián)網(wǎng)+”與BIM進(jìn)行無縫連接，但由于“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM最終要實(shí)現(xiàn)電子信息、數(shù)據(jù)相互交換、直接訪問與統(tǒng)一管理，以及基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫操作平臺的統(tǒng)一交換系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)，因此給實(shí)際操作帶來了很大的難度?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)完成一些交換標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，還需要加快開發(fā)和編制數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺，實(shí)現(xiàn)信息、數(shù)據(jù)交換、協(xié)同和共享。

圖4 “互聯(lián)網(wǎng)+”BIM項(xiàng)目管理協(xié)同數(shù)據(jù)庫平臺架構(gòu)

4.3 加強(qiáng)人才培養(yǎng)

根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)專業(yè)知識和水平的要求，高等院校需要加強(qiáng)對“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)，緊跟行業(yè)市場需求，積極開設(shè)相關(guān)專業(yè)課程，提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)出一批既懂BIM知識，又懂互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的應(yīng)用型綜合人才，為工程建筑行業(yè)發(fā)展提供合格的專業(yè)人員，從而推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)項(xiàng)目管理協(xié)同化的健康發(fā)展。

5 結(jié)語

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)的項(xiàng)目管理協(xié)同化模式，涉及建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等參與各方，包括建筑工程項(xiàng)目全生命周期，是一個(gè)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)工程，因而需要多方力量共同努力完成。隨著國家政府部門和行業(yè)人士不斷深入研究，相信“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術(shù)項(xiàng)目管理協(xié)同化可以具有更大的發(fā)展空間，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

[1]謝曉晨.論我國建筑業(yè)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2014，6(6)：90-102.

[2]國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見[EB/OL].2015-07-04.http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-07/04/content_10002.htm.

[3]何清華，錢麗麗，段運(yùn)峰，等.BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2012，26(1)：12-16.

[4]何波.BIM軟件與BIM應(yīng)用環(huán)境和方法研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2013，5(5)：1-10.

[5]楊科，康登澤，車傳波，等.基于BIM的碰撞檢查在協(xié)同設(shè)計(jì)中的研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2013，5(4)：71-75.

[6]袁榮麗，朱記偉，楊黨鋒，等.基于BIM技術(shù)的建筑工程三維算量應(yīng)用研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2017，31(2)：106-110.

[7]何關(guān)培.《中國工程建設(shè)BIM應(yīng)用研究報(bào)告2011》解析[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2012，4(1)：15-21.

[8]李力廣.“互聯(lián)網(wǎng)+BIM”技術(shù)新常態(tài)下的應(yīng)用[J].山西建筑，2015，41(25)：105-106.

[9]黃強(qiáng).借助P-BIM標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，2016(7)：12-15. PMT