房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)主導的BIM建設(shè)周期全過程管理研究

文/吳蓓 廣西大學 廣西南寧 530001

1、引言

BIM技術(shù)指的基于建筑三維模型并賦予建筑相應(yīng)信息的計算機工程管理技術(shù)，以時間參數(shù)為基礎(chǔ)從而進行施工進度模擬（4D），在考慮時間參數(shù)的基礎(chǔ)上加入造價等因素對工程的進度和造價進行模擬（5D），在工程建設(shè)期信息管理的基礎(chǔ)上對工程的全周期進行信息管理（6D）。BIM技術(shù)今年來在我國有了較為廣泛的發(fā)展，而在應(yīng)用層面上卻受到了很大制約，這些制約的來源包括很多方面，其中值得十分值得關(guān)注的是工程的參建和使用各方對于新技術(shù)的應(yīng)用所持態(tài)度不一。這種態(tài)度上的不統(tǒng)一直接形成了阻礙BIM技術(shù)在項目應(yīng)用重要障礙，解決這一問題是推動該技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)因素。

2、BIM技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 BIM技術(shù)在我國的初步研究于應(yīng)用階段（2001～2006年）

從相關(guān)的規(guī)程與政策角度看，國家科學技術(shù)部于2001年制定了《“十五”科技攻關(guān)計劃》，其中包括“基于IFC國際標準的建筑工程應(yīng)用軟件研究”，開始BIM的相關(guān)技術(shù)進行研究。國家級相關(guān)科研項目包括：國家自然科學基金項目“面向建設(shè)項目生命周期的工程信息管理和工程性能預(yù)測”（2004.1-2006.12），國家“十五”重點科技攻關(guān)計劃課題“基于國際標準IFC的建筑設(shè)計及施工管理系統(tǒng)研究”（2005.7-2006.12），并針對該項目設(shè)立有在課題包括《工業(yè)基礎(chǔ)類IFC 2X平臺規(guī)范》研究、基于IFC標準的CAD軟件原型系統(tǒng)研究與示范應(yīng)用和基于IFC標準的4D施工管理原型系統(tǒng)研究與示范應(yīng)用。這些課題的啟動和實施，說明我國在BIM技術(shù)的研究上正式進入起步階段。

在該時期中典型案例有萬科金色里程、北京奧運會水立方、西溪會館、上海中心大廈等工程項目，該時期的這些典型項目的應(yīng)用大多集中于設(shè)計階段，多用于建筑體型，功能和性能的分析。在較為復雜的工程項目中已經(jīng)基本實現(xiàn)對建設(shè)項目的全過程管理。這些項目的應(yīng)用為BIM技術(shù)在我國今后的發(fā)展起到了十分重要的推動作用。

2.2 BIM技術(shù)的廣泛研究和技術(shù)成熟階段（2006～2010年）

2006年科技部發(fā)布了《“十一五”科技攻關(guān)計劃》，明確了對于BIM技術(shù)的發(fā)展將給予支持。國家級的研究成果主要有國際“十一五”科技支撐項目課題“現(xiàn)代建筑設(shè)計與施工一體化平臺關(guān)鍵技術(shù)研究”（2007.1-2010.1），相關(guān)子課題“建筑設(shè)計與施工一體化信息共享技術(shù)研究”，國家“十一五”科技支撐項目課題“基于BIM技術(shù)的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究”（2008.8～2010.12），中國工程院和國家自然科學基金委聯(lián)合課題“中國建筑信息化發(fā)展戰(zhàn)略研究”（2009）。這些研究均收獲了豐碩的成果。于此同時在標準的制定于發(fā)布上主要有《工業(yè)基礎(chǔ)類平臺規(guī)范》（GB/T 25507～2010）；研究的成果包括開發(fā)針對工程設(shè)計和施工的信息平臺；在應(yīng)用研究上開發(fā)了“基于BIM的工程項目4D施工管理系統(tǒng)”。

該時期典型的項目案例有奧地利國家館和上汽通用企業(yè)館、銀川火車站、上海世博會的德國國家館、中央音樂學院音樂廳以及蘇州星海生活廣場等工程項目。該階段中BIM技術(shù)已全面覆蓋于概念設(shè)計、方案設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工組織設(shè)計、施工過程動態(tài)模擬、進度控制等流程。并實現(xiàn)了較高的信息化和可視化，為大面積推廣和應(yīng)用提供了必要的條件。

2.3 BIM應(yīng)用的快速發(fā)展階段（2011～至今）

2011年住建部頒布《2011～2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，確定在十二五期間建筑信息產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展方向和發(fā)展目標。中國BIM發(fā)展聯(lián)盟于2012年成立，其主要功能在于BIM相關(guān)規(guī)范的制定、軟件和技術(shù)的研發(fā)。2013年中國BIM標準委員會成立，國內(nèi)的BIM標準化進程也以此進入快車道。同年《綠色建筑設(shè)計評價P-BIM軟件技術(shù)與信息交換標準》由中國BIM標準委員會發(fā)布，國內(nèi)BIM的相關(guān)標準制定工作正式啟動。

在BIM技術(shù)研究方面，國家863課題“基于全生命周期的綠色住宅產(chǎn)品化數(shù)字開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用”（2013～2016），以及國家自然科學基金項目“基于云計算的建筑全生命周期BIM數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究”（2013.1～2016.12）。標準化的研究成果主要有《中國BIM標準框架》、《建筑施工IFC數(shù)據(jù)描述標準》。 “基于IFC的BIM數(shù)據(jù)集成與管理平臺”實現(xiàn)了對BIM平臺數(shù)據(jù)的讀取、保存、提取、集成，子模型定義、提取與訪問等功能的集成，實現(xiàn)建設(shè)各方的信息交換和共享。 “基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑成本預(yù)測系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑施工優(yōu)化系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑工程安全分析系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑工程耐久性評估系統(tǒng)”、“基于BIM技術(shù)的建筑工程信息資源利用系統(tǒng)”等一系列應(yīng)用性成果使得BIM技術(shù)的應(yīng)用平臺極大豐富。

在這期間應(yīng)用BIM技術(shù)的案例有很多，其中較為具有代表性的如西部某高鐵三維設(shè)計，BIM技術(shù)在線路、路基協(xié)同設(shè)計中應(yīng)用，建立大量參數(shù)化橋梁結(jié)構(gòu)族庫，并定制了相關(guān)的視圖樣板和明細表模板。深圳平安金融中心項目部與計算機公司聯(lián)合，搭建了BIM私有云平臺，滿足項目現(xiàn)場管理、BIM技術(shù)開發(fā)應(yīng)用、信息化集成系統(tǒng)的應(yīng)用，有效保證了各項先進技術(shù)在平安機電項目上的應(yīng)用。首都機場地區(qū)標志性建筑“國門第一高”超高鋼結(jié)構(gòu)封頂中應(yīng)用了BIM技術(shù)，通過BIM模型對工程空間、時間、成本等要素進行綜合分析，模擬施工環(huán)節(jié)，開辟了垂直運輸組織管理、大型構(gòu)件預(yù)拼接等多個應(yīng)用領(lǐng)域。

3、BIM在房地產(chǎn)開發(fā)項目中的實施困境

3.1 房地產(chǎn)開發(fā)項目建設(shè)過程中信息不對稱

房地產(chǎn)開發(fā)項目的建設(shè)過程是一個由多方參與，多方組織，多方協(xié)調(diào)的過程。信息的傳遞是建設(shè)過程中保證開發(fā)過程順利實施的關(guān)鍵因素，如在項目實施過程中工程變更是常有且典型的信息傳遞過程，通常情況下設(shè)計變更的信息傳遞過程是：設(shè)計—甲方—總包—分包—隊組，而在這一過程，由于甲方向總包傳遞信息豐富，傳遞對接方式復雜，成為了該信息傳遞過程中的關(guān)鍵節(jié)點。在這一傳遞過程中可能造成內(nèi)容和時間控制信息上的丟失，造成信息的不對稱。

在建設(shè)過程中由于參建各方的技術(shù)力量，對工程的理解深度不同，也是造成信息不對稱的重要因素之一。在目前的工作流程中，解決這一問題的方法僅僅是通過技術(shù)交底進行技術(shù)和工藝的信息傳遞。但對于一個建設(shè)項目而言，所面臨的技術(shù)問題往往是具有相當復雜性的，僅僅依靠有限時間的技術(shù)交底顯然無法全面、清晰的表述和傳達如此龐雜的工程信息。而不全面、不及時的技術(shù)信息傳遞則為實施過程中可能出現(xiàn)的錯誤和損失埋下伏筆。

3.2 參建各方在BIM技術(shù)應(yīng)用中技術(shù)差距明顯

在目前已經(jīng)或正在實施的工程建設(shè)項目中，絕大部分運用BIM技術(shù)的項目都是由設(shè)計單位或施工單位主導的，但從工程項目的信息傳遞方向來看，這些參建單位都無法起到信息中樞的作用和能力，這使得其他對接單位無法以統(tǒng)一技術(shù)標準進行對接，從而使得BIM技術(shù)在應(yīng)用的全面性和效果上大打折扣，從而影響B(tài)IM技術(shù)的應(yīng)用效果。

BIM技術(shù)在我國的建設(shè)項目實施過程中對于大部分非特大型或典型工程中應(yīng)用還不夠廣泛，各參建方對于該技術(shù)的掌握及普及程度存在較大差異，這使得由其中某一方對于BIM技術(shù)應(yīng)用的需求帶來困難。由于BIM技術(shù)的核心在于信息的平臺化集成，當各方無法在該平臺上進行順暢的信息交換時，該平臺將無法發(fā)揮其運用意義。

3.3 BIM技術(shù)對參建各方的收益效果與技術(shù)投入力度存在矛盾

就目前的行業(yè)現(xiàn)狀和BIM技術(shù)本身的特點而言，BIM技術(shù)的應(yīng)用是為工程的順利實施，降低耗費，節(jié)省工期，良好運維創(chuàng)造有利的平臺條件，從最終的收益性上說，綜合利好最多的是建設(shè)單位，而其他各方的實際收益并不明顯，這使得其他參建各方缺乏對BIM技術(shù)應(yīng)用的主觀能動性，這也為BIM技術(shù)的順利實施帶來了主觀上的困難。

目前在房地產(chǎn)開發(fā)項目中較為流行的做法有兩種。第一種是由施工單位主導對工程項目進行BIM深化，其目的是對項目在實施工程中更好的進行成本和進度的控制，但這一做法對于其他參建方而言并不能很好的利用BIM所帶來的優(yōu)勢，BIM技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮受到很大限制。第二種做法是由房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)委托BIM技術(shù)支持的第三方進行BIM平臺的搭建，但BIM技術(shù)支持方相較于甲方而言信息的傳遞缺乏指令性，該BIM平臺中信息的反復確認使得BIM技術(shù)本身的優(yōu)勢消耗殆盡，最終僅僅作為圖紙優(yōu)化和碰撞檢查的輔助手段和施工的參考，無法發(fā)揮BIM技術(shù)的信息平臺優(yōu)勢。

4、以房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)為主導的BIM技術(shù)平臺對策

就目前BIM技術(shù)在房地產(chǎn)開發(fā)項目中所存在的問題，以房地產(chǎn)企業(yè)作為主導的BIM技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展提出一下的對策和建議：

4.1 以房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)為主導的BIM技術(shù)平臺構(gòu)架

BIM技術(shù)的信息傳遞，從現(xiàn)階段而言主要指的包括技術(shù)信息、時間信息和成本信息的傳遞，這有別房地產(chǎn)開發(fā)過程管理系統(tǒng)，其區(qū)別在于BIM技術(shù)的核心信息仍是建筑本身，而房地產(chǎn)開發(fā)過程管理系統(tǒng)則更側(cè)重開發(fā)過程管理，BIM平臺的信息可以更有效的豐富房地產(chǎn)開發(fā)過程管理的內(nèi)容和形式，是房地產(chǎn)開發(fā)信息的極大補充。

基于對于建設(shè)過程的關(guān)注，構(gòu)建以房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)為主導的BIM平臺有著清晰的中樞骨架，避免了因參建方對信息理解和處理能力的不同帶來的信息落實不到位的問題，信息傳達確定性強。同時，集中的平臺搭建模式，最大程度降低了搭建過程中對參建各方技術(shù)落實和投入上的要求，把投入方與受益方歸一化，同時有利與參建各方開展工作，促進各方積極配合平臺的運維。平臺構(gòu)架如圖1。

圖1 房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)為主導的BIM平臺構(gòu)架

4.2 BIM平臺信息傳遞流程

信息的有效傳遞是搭建BIM平臺的最根本原因，而基于該平臺的信息傳遞流程應(yīng)具有明確性、指令性、集成性等特點，并且盡可能降低各接入方的工作強度。放射式的信息傳輸模式可以進行便捷的雙向信息溝通，同時可以在BIM平臺之外，構(gòu)成簡潔的其他信息通道，有利于靈活的組織和管理。BIM平臺信息傳遞網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。

圖2 BIM技術(shù)平臺信息傳遞網(wǎng)絡(luò)

在設(shè)計階段，由房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)主導的BIM平臺可以對設(shè)計單位提供的方案進行詳盡了解和分析，并清晰明了的反饋開發(fā)企業(yè)的開發(fā)意圖，降低溝通成本。在施工圖設(shè)計過程中，BIM平臺可以準確快速幫助開發(fā)企業(yè)了解項目的各個細節(jié)信息，并明確提出優(yōu)化方案，有利于實施過程中盡可能的降低成本，也為后續(xù)工作提供了良好的工作基礎(chǔ)。BIM平臺設(shè)計階段溝通流程如圖3。

圖3 BIM平臺設(shè)計階段溝通流程

施工階段，是房地產(chǎn)項目開發(fā)環(huán)節(jié)中影響最終開發(fā)效果的一大重點。信息的傳遞對于安全、質(zhì)量、進度都有著很大影響。及時了解項目建設(shè)信息對于房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)而言同樣是十分重要的，項目的相關(guān)信息是企業(yè)做出各類決策的基礎(chǔ)。BIM平臺可以直觀反應(yīng)項目建設(shè)過程中龐雜的技術(shù)和時間信息，而以房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)的為主導的信息平臺可以很好的保證信息的時效性。BIM平臺施工階段溝通流程見圖3。

4.3 以BIM平臺為基礎(chǔ)的績效體系

房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)在項目的開發(fā)過程中主要通過績效來保證項目的順利進行。而績效的不明確往往是開發(fā)過程中的很大不利因素?？冃Ч暮脡臅绊懓ㄟM度推進，工程索賠，成本費用等諸多因素。通過技術(shù)手段量化績效內(nèi)容，可以明確權(quán)責，及時反應(yīng)績效成果。同時為過程管理提供明確的依據(jù)和控制，避免管理過程中因權(quán)責問題導致房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)產(chǎn)生無謂的浪費。

結(jié)語：

BIM技術(shù)在我國正處于快速發(fā)展的關(guān)鍵期，而該技術(shù)的核心在于信息的傳達和管理。建立快速有效的信息平臺是BIM技術(shù)得意發(fā)揮作用的有效方式。新技術(shù)的全面應(yīng)用需要一定的過程，通過對項目建設(shè)特點的分析，采用以房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)為主導搭建BIM技術(shù)建設(shè)過程管理平臺是具有實際意義和可操作性的。但是由于技術(shù)和發(fā)展程度的限制，這樣的模式還有許多值得深入研究的內(nèi)容，本文根據(jù)BIM技術(shù)的特點和房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)的組織架構(gòu)進行了分析和研究，為BIM技術(shù)在房地產(chǎn)開發(fā)項目中的應(yīng)用提供了相應(yīng)的對策。以下問題需要進行進一步的研究：（1）BIM技術(shù)平臺與房地產(chǎn)開發(fā)過程管理平臺的融合與銜接；（2）BIM技術(shù)平臺信息的二次處理。雖然仍有許多的問題需要解決，但是BIM技術(shù)必定在不久的將來對房地產(chǎn)開發(fā)項目的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。