論BIM技術在PPP模式中的應用

解思婧

摘 要：政府和社會資本合作（Public—Private—Partnership，PPP模式）被認為是解決政府在公共部門資源配置（提供公共產(chǎn)品或公共服務）中低效率問題的有效途徑。BIM（Building-Information-Modeling）技術以唯一的三維模型為載體附加多維工程信息，發(fā)揮其在工程數(shù)據(jù)存儲與共享以及工程仿真方面的優(yōu)勢，能夠顯著提高PPP項目全壽命周期的管理水平。本文就BIM技術在PPP模式中的應用問題進行探討，分析BIM技術的優(yōu)勢，探討制約其推廣的因素。

關鍵詞：PPP BIM；全壽命周期；建筑協(xié)同

PPP（Public-Private-Partnership），即公私合作伙伴關系，在我國被稱為“政府和社會資本合作”，是指公共部門和私人部門（社會資本）為提供公共產(chǎn)品或服務而建立起來的一種合作伙伴關系。過去的幾十年，PPP模式被廣泛應用于各類公共事業(yè)和基礎設施建設領域。經(jīng)過大量實踐驗證，被認為能夠有效解決公共產(chǎn)品/服務供給的市場經(jīng)營失靈和政府經(jīng)營低效問題。

BIM（Building-Information-Modeling），即建筑信息模型技術，是以建筑工程項目各項信息為基礎、以參數(shù)化模型為載體建立起來的一種數(shù)據(jù)模型，為項目從規(guī)劃、設計、建造、運營、維修到拆除的全生命周期提供可靠的共享知識資源，在項目的不同階段，不同參與方基于協(xié)同平臺錄入、提取、應用、更新和修改信息，協(xié)調(diào)項目各方協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)項目預期目標。BIM通過技術、策略和過程的融合產(chǎn)生了“一種貫穿于項目全生命周期的利用數(shù)字模型管理建筑設計和項目信息的方法”，是一個集物理和功能特性為一體的信息關聯(lián)仿真模型。

PPP項目具有參與方眾多、投資金額大、持續(xù)時間長、信息數(shù)據(jù)量大、收益見效慢等特點。PPP項目存在一個由多方利益相關者組成的復雜關系網(wǎng)絡，涉及大量多源異構動態(tài)信息，數(shù)據(jù)來源復雜，項目相關信息在傳遞過程中易被曲解，不同參與方之間的信息共享尤為重要。BIM作為建筑業(yè)的新興理念和關鍵技術，是建筑信息存儲的一個理想平臺。BIM以唯一的三維模型為載體附加多維工程信息，發(fā)揮其在工程數(shù)據(jù)存儲與共享以及工程仿真方面的優(yōu)勢，為參與各方提供統(tǒng)一信息，增強信息共享和協(xié)同基礎，很好地保證了信息的有效性和傳遞的高效性，能夠顯著提高PPP項目全壽命周期的管理水平。BIM在資產(chǎn)管理、空間管理、維護管理、公共安全管理和能耗管理方面的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：信息集成和共享，設施的可視化管理和定位建筑構件。在項目的不同階段，不同的利益相關者之間相互協(xié)調(diào)、分擔風險、共享利益。隨著項目的推進，BIM模型及其附屬信息不斷豐富，能有效輔助PPP項目全過程管理，BIM在PPP項目各階段的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）項目識別階段

項目識別階段的主要工作是項目發(fā)起、項目篩選、物有所值評價和財政承受能力評價。在此階段，主要依靠前期積累的工程基礎數(shù)據(jù)作為判斷依據(jù)，而依托BIM技術實現(xiàn)對工程數(shù)據(jù)的收集、整理、存儲和分析將極大的提高項目識別結果的科學性和經(jīng)濟合理性。特別是對于備選項目物有所值定量分析的計算，利用BIM技術可以提供更為精確的投資估算，同時根據(jù)收集的大量同類項目歷史數(shù)據(jù)，設計更為全面的風險識別模型，提供更為科學的風險評估算法，提高物有所值量值計算的準確性，降低PPP項目失敗的風險。

（2）項目準備階段

項目準備階段的最主要工作是在前期項目識別的基礎之上，為通過物有所值評價和財政承受能力論證的項目編制PPP項目實施方案，采用BIM技術可對PPP實施方案各個要素進行全面的整體優(yōu)化。在PPP項目風險管理中，項目準備階段作為工程項目立項的基礎，需要從宏觀角度入手，把握政策導向，結合政府宏觀經(jīng)濟規(guī)劃，兼顧政府經(jīng)濟、環(huán)境風險及社會穩(wěn)定風險等，對項目的可行性進行研究和確認，并考慮從技術條件入手對項目實施的整體風險進行評估。利用BIM模型對PPP項目準備階段進行風險識別和分析，及時發(fā)現(xiàn)問題并制定應對策略，同時根據(jù)實際情況更新模型，運用BIM的5D模型，可以對項目進行審核并與類似的歷史項目進行比較，從而對項目設計方案進行比選和優(yōu)化。從社會資本角度來說，5D模型提供了預測項目全生命周期成本的可能，特別是對運營維護階段成本和收益的計算分析，通過分析大量的影響收益的因素，比較投入的成本與預期收入，使項目的策劃方案更加精細化和經(jīng)濟性。通過BIM對項目進行可視化的設計以及漫游的功能，利益相關者能夠理解項目的功能性及與周邊配套設施和環(huán)境的協(xié)調(diào)性；最終用戶可根據(jù)可視化模型給予反饋，政府亦可提前了解公眾對擬建項目的滿意程度，并在此基礎上優(yōu)化項目方案，使項目更好的服務公眾。BIM技術還能夠用來對空間、房間及功能進行策劃和管理，從而幫助確定項目的特許經(jīng)營期限。

（3）項目采購階段

項目采購階段的核心工作是通過法定的招標程序選擇合格的社會資本。對于社會資本的考察主要包括意向社會資本的經(jīng)營狀況、財務狀況、履約能力、歷史業(yè)績、融資方案、保險方案、建設方案、運維方案等，通過BIM平臺同類項目的歷史數(shù)據(jù)可以對各項方案的合理性適用性進行預估，避免社會資本低于成本報價而導致項目失敗的風險；通過BIM可視化模型模擬各實施方案的現(xiàn)場運行情況，結合各意向社會資本方專業(yè)技術人員配備計劃，為項目招標的技術方案評分提供依據(jù)；通過BIM技術可以識別出項目的技術難點及創(chuàng)新點，降低由技術風險增加施工成本的可能，同時有助于金融機構對融資額度的審核及資金使用監(jiān)控；此外，可通過BIM協(xié)同管理平臺利用可視化和流程管理快速完成信息的檢索、傳遞和共享，提高采購過程透明度。

（4）項目執(zhí)行階段

項目執(zhí)行階段主要包括建設準備期、項目建設期和運營維護期三個階段的工作。在建設準備階段，項目的設計質(zhì)量將對項目最終造價起到?jīng)Q定性的作用。在設計過程中，通過將所有的設計信息存儲在一個BIM模型中，加強了各個專業(yè)設計之間的聯(lián)系與集成，能夠更好地對空間進行預留以及進行碰撞檢查，減少返工的次數(shù)；通過對項目內(nèi)部構造進行完善，將5D模型進一步精細化，使項目成本更加精確；BIM技術可根據(jù)項目現(xiàn)場的日照、風力、溫度等環(huán)境條件來分析建筑的能耗情況，提出建筑節(jié)能優(yōu)化的方案；此外，基于BIM的人流控制，可以模擬在火災等緊急情況下，對人流疏散進行仿真，從而優(yōu)化設計方案，提高建筑物的安全性。

在項目建設過程中，將BIM模型與進度、成本、資源、質(zhì)量等信息關聯(lián)，通過BIM協(xié)同平臺將不同參與方基于一致性信息進行協(xié)同作業(yè)，提高信息的透明度，降低組織協(xié)同風險；自動化的工料估算，提高了材料管控能力，降低供應風險；可視化的方案模擬，有助于理解設計方案及重要節(jié)點，降低技術風險；通過BIM協(xié)調(diào)流程實現(xiàn)流程再造，提升變更管理效率，降低工程和運營變更風險；利用BIM技術強大的數(shù)據(jù)能力和模擬能力，不僅可以加強進度控制，降低完工風險，還可以使場外生產(chǎn)的機會增多，推動建筑工業(yè)化水平，促進行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

在項目運維過程中，首先，就項目日常管理而言，將項目運維相關信息在BIM模型中及時更新，使管理人員通過BIM模型實現(xiàn)對項目運維狀況的實時監(jiān)控；其次，通過BIM模型中的實時信息，可動態(tài)生成各類維修養(yǎng)護方案、事故應急預案、設備更新方案等，保持項目持續(xù)穩(wěn)定運行，防范和降低風險帶來的損失；同時，通過調(diào)配BIM存儲的項目的成本信息，可以準確快速地計算各類風險發(fā)生后造成的損失情況；此外，通過及時更新BIM模型中項目的收入和支出情況，可實時反映項目的投資回報情況，以便政府方和社會資本方及時調(diào)整利益分配機制。

（5）項目移交階段

在項目移交階段，BIM模型可以全方位展現(xiàn)待移交項目的運行狀況、資產(chǎn)情況、設備更新狀況等，移交小組據(jù)此可較為便捷的列明資產(chǎn)移交清單，并根據(jù)設備性能指標決定是否需進行移交前的恢復性大修。在移交后，政府方也可參考BIM模型存儲的項目里的運維信息安排移交后的運維工作，使移交工作平穩(wěn)過渡。就以往的經(jīng)驗而言，移交準備工作一般在項目特許經(jīng)營期結束前兩年便逐步開展，引入BIM技術可縮短移交準備時間，提高移交工作的效率，減少移交過程對項目運營產(chǎn)生的影響。同時通過BIM對項目進行使用后評價，總結PPP項目經(jīng)驗，政府可以更好地通過BIM來運行未來的PPP項目。

綜上所述，BIM技術的引入對于推動PPP項目意義重大，但BIM技術的廣泛應用還存在以下幾個問題。

首先，對一個PPP項目而言，BIM信息的運用是一個逐步推進的過程。一個項目的BIM模型通常在設計時開始構建，隨著項目各階段的推進，模型不斷細化，信息逐步更新完善，因此， BIM技術的引入必須在實施方案制定時便予以明確，越早引入帶來的效益產(chǎn)出比越大。而且就項目運作方式而言，BIM技術與新建項目通常結合度較高，而建設時未構建BIM模型的存量項目對于BIM技術的應用則更偏重于參考平臺中存儲的類似項目歷史數(shù)據(jù)，重新構建模型單位成本較高，且對運維階段的管理推進作用有限。

其次，BIM技術對于PPP項目識別階段的作用需要一定數(shù)量的項目信息積累方可體現(xiàn)。由于PPP項目識別階段是通過同類項目的歷史信息作為決策參考依據(jù)，特別是通過BIM技術進行大數(shù)據(jù)項目模擬和投資測算，需要較大量的項目數(shù)據(jù)積累作為技術支持，而相關數(shù)據(jù)的積累，不僅需要大量的項目基礎，還需要長時間的對于項目全壽命周期特別是運維階段的數(shù)據(jù)收集。

再者，BIM技術的5D模型需要專業(yè)人員及時更新和維護相關的數(shù)據(jù)，而BIM管理的實現(xiàn)也需要專業(yè)人員進行推進方能實現(xiàn)管理閉環(huán)，為配合BIM技術的推進，須有大量的BIM建模人員、信息管理人員，項目現(xiàn)場管理人員、項目成本管理人員等都需具備相關的知識儲備，因此BIM專業(yè)人才的培養(yǎng)將是未來一段時間內(nèi)制約BIM技術應用效果的重要因素之一。

此外，BIM的平臺協(xié)同需要不同參與方基于一致性信息進行協(xié)同作業(yè)，BIM技術的建模、信息維護、云存儲、視覺漫游等功能需要不同軟件配合實現(xiàn)，這就需要相關軟件開放統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，使各方信息真正做到統(tǒng)一協(xié)同，實現(xiàn)項目全壽命周期的信息共享。

參考文獻：

[1] 陳一鳴，唐會芳.基于BIM技術的PPP項目全生命周期風險管理[J].項目管理技術，2017（5）：51～56.

[2] 王淑嬙.基于BIM的PPP項目精細化管理研究[J].建筑經(jīng)濟，2017（8）：36～40.

[3] 胡云輝，王雙軍.《BIM在PPP項目全生命周期中的應用[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2017（9）：34～39.

[4] 曹樂.《BIM技術應用于PPP項目中的效益分析[J].土木建筑工程信息技術，2017（4）：111～114.