論在政府投資項(xiàng)目應(yīng)用BIM的必要性

孫大川

【摘要】隨著政府投資項(xiàng)目中BT、BOT、EPC等模式及引入社會(huì)資本的PPP模式的出現(xiàn)，對(duì)建設(shè)和監(jiān)管都提出了更高的要求。利用BIM技術(shù)不但能夠?yàn)槲覀儜?yīng)對(duì)新形勢(shì)、新問(wèn)題提供技術(shù)支持，破除原有建設(shè)管理模式的弊端，更能為建設(shè)智慧城市，深化大數(shù)據(jù)應(yīng)用上提供一條新的路徑。

【關(guān)鍵詞】BIM;政府投資項(xiàng)目? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.045

1、BIM的產(chǎn)生及國(guó)內(nèi)的發(fā)展

所謂BIM，既建筑信息模型（building information model）。是指在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱，是在建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)共享、優(yōu)化、協(xié)同與管理的技術(shù)和方法。國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，充分利用BIM技術(shù)，可使建筑項(xiàng)目減少50%-70%的變更單、減少20%-25%的各專業(yè)協(xié)調(diào)時(shí)間、縮短5%-10%的施工工期、節(jié)約建設(shè)投資1.23%。

BIM的起源可以追溯到1974年，美國(guó)喬治亞理工大學(xué)教授Chuck Eastman發(fā)表的論文中首次提出的BIM理念，但真正形成世界級(jí)的風(fēng)潮，還是要以1995年IAI協(xié)會(huì)決定推出IFC標(biāo)準(zhǔn)為里程碑，迄今已有二十多年。早在2011年時(shí)，住建部下發(fā)《2011至2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中就已提到“加快建筑信息模型（BIM）、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，推動(dòng)信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)”。北京、上海等地區(qū)也相繼出臺(tái)了地方性的相關(guān)政策文件。如北京已出臺(tái)《民用建筑信息模型（BIM）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》，（2014年5月1日實(shí)施），并有《民用建筑信息模型施工建模細(xì)度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《智慧工地技術(shù)規(guī)程》在編;上海有《建筑信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》、《上海市建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用指南（2017版）》、《上海市城鄉(xiāng)和住房管理委員會(huì)關(guān)于本市保障性住房項(xiàng)目實(shí)施建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用的通知》;香港建筑業(yè)議會(huì)出臺(tái)了《建筑信息模擬標(biāo)準(zhǔn)》（第一版）。

2、BIM是由設(shè)計(jì)出發(fā)引出的建筑信息模型應(yīng)用的建設(shè)項(xiàng)目管理方案

清華大學(xué)的葛松培教授就說(shuō)："BIM是通過(guò)三維的建筑模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維圖紙表達(dá)的一種設(shè)計(jì)思路，是一種更高級(jí)的表現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，描述建筑的手段。"BIM在構(gòu)建三維建筑模型的同時(shí)集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息，對(duì)工程實(shí)體與功能特性進(jìn)行可視化體現(xiàn)。既可以利用統(tǒng)一的建筑信息模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目協(xié)同管理，減少錯(cuò)誤、節(jié)約成本、提高質(zhì)量和效益;又可以在工程竣工后，利用三維模型實(shí)施運(yùn)營(yíng)管理，提高運(yùn)維效率。將項(xiàng)目的三維精細(xì)模型與成本、時(shí)間信息綜合集成，革命性的創(chuàng)造了建筑行業(yè)新的5D精細(xì)化管理模式，通過(guò)充分整合相關(guān)信息數(shù)據(jù)，達(dá)到了項(xiàng)目生命周期全覆蓋。項(xiàng)目參與各方在統(tǒng)一的信息平臺(tái)上溝通合作，在唯一的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行信息管理，有效的避免了傳統(tǒng)項(xiàng)目各單位各部門(mén)之間溝通不順暢、溝通反饋期長(zhǎng)等弊病，大大提高了管理效率，降低管理成本，同時(shí)減少了“解決舊問(wèn)題，又出現(xiàn)新問(wèn)題”的可能性。利用5D模型模擬施工進(jìn)行項(xiàng)目整體的進(jìn)度信息管理與物資信息管理，在可預(yù)見(jiàn)范圍內(nèi)就可規(guī)避施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素，隨著可視化模型反映的信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新，更為管理層和決策層制定下一步計(jì)劃提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考。

3、BIM為政府投資項(xiàng)目提供了從決策到運(yùn)維的全周期技術(shù)支持

3.1在項(xiàng)目決策階段，相關(guān)數(shù)據(jù)以BIM信息平臺(tái)存儲(chǔ)類(lèi)似工程數(shù)據(jù)為主，結(jié)合項(xiàng)目自身基本信息，進(jìn)行測(cè)算，主要是為項(xiàng)目的物有所值分析提供數(shù)據(jù)和信息支持。

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)VFM定性分析虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于項(xiàng)目識(shí)別與準(zhǔn)備，用一系列的三維圖（即施工工況，或進(jìn)度節(jié)點(diǎn)）展示各階段工程形象進(jìn)度及環(huán)境影響情況，以直觀的表現(xiàn)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和精細(xì)的方案提高VFM定性分析的準(zhǔn)確性。

確保VFM定量分析BIM信息平臺(tái)模型包含了擬建項(xiàng)目全生命周期的全部數(shù)據(jù)資料，可以為政府在進(jìn)行定量評(píng)價(jià)時(shí)提供大量的基本數(shù)據(jù)信息，同時(shí)通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)-施工-運(yùn)維的虛擬模擬實(shí)驗(yàn)以及實(shí)際過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和更新，項(xiàng)目投資方將獲取到較為充足的數(shù)據(jù)信息，確保在滿足施工需要的前提下合理配置資源，保證真實(shí)、可信數(shù)據(jù)源支持，有助于進(jìn)行項(xiàng)目物有所值的定量評(píng)價(jià)。

3.2在項(xiàng)目建設(shè)期，利用BIM協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目管理，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)、材料管控、圖紙變更等內(nèi)容控制。

3.2.1碰撞檢查與設(shè)計(jì)優(yōu)化針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電設(shè)計(jì)時(shí)可能發(fā)生的空間沖突情況，進(jìn)行構(gòu)件之間的精確碰撞檢測(cè)，通過(guò)專業(yè)協(xié)調(diào)與設(shè)計(jì)優(yōu)化，更早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，減少損失。

3.2.2施工模擬將傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工方案與BIM技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)三維模型對(duì)施工方案的模擬，選擇最優(yōu)方案。采用4D（進(jìn)度）、5D（投資）集成施工模擬，在施工之前預(yù)測(cè)項(xiàng)目建造過(guò)程中每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工現(xiàn)場(chǎng)布置、大型機(jī)械及措施布置方案，還可以預(yù)測(cè)每個(gè)月、每一周所需的資金、材料、勞動(dòng)力情況，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化。

3.2.3供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)管控審核人員可以調(diào)用BIM中同類(lèi)項(xiàng)目的大量詳細(xì)的歷史數(shù)據(jù)，利用BIM多維模擬施工計(jì)算，快速、準(zhǔn)確地拆分、匯總并輸出任意細(xì)部工作的消耗量標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)了限額領(lǐng)料的初衷。

3.2.4組織協(xié)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)管控運(yùn)用BIM協(xié)調(diào)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合，協(xié)調(diào)綜合過(guò)程中的不合理方案或問(wèn)題方案將會(huì)得到處理，使溝通難度大大降低。BIM技術(shù)將改變以往“隔斷式”溝通方式、依賴人工協(xié)調(diào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容和分段交流的合作模式。

3.2.5工程/運(yùn)營(yíng)變更管理?yè)?jù)有關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)分析，使用BIM技術(shù)可以消除40%預(yù)算外更改，即從源頭上減少變更的發(fā)生。可視化BIM模型更容易在形成施工圖前修改完善，直接用三維可以更容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，修改也更容易，大大減少“錯(cuò)、碰、漏、缺”現(xiàn)象。

3.2.6進(jìn)度控制將項(xiàng)目的計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)時(shí)展現(xiàn)項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的模型對(duì)比，隨時(shí)隨地三維可視化監(jiān)控進(jìn)度進(jìn)展，對(duì)于施工進(jìn)度提前或者延誤的地方用不同顏色高亮顯示，做到及時(shí)提醒預(yù)警，并結(jié)合項(xiàng)目造價(jià)就可以快速獲得每個(gè)月甚至每天的項(xiàng)目造價(jià)情況。

3.2.7項(xiàng)目成本多算對(duì)比將包含成本信息的BIM模型上傳到系統(tǒng)服務(wù)器，系統(tǒng)將不同的數(shù)據(jù)發(fā)送給不同的人。不僅可以看到項(xiàng)目資金的使用情況，還可以看到造價(jià)指標(biāo)信息、查詢下月材料使用量，不同崗位不同角色各取所需，從而對(duì)所開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的各類(lèi)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)了如指掌，能實(shí)時(shí)掌控動(dòng)態(tài)成本，實(shí)現(xiàn)多算對(duì)比。

3.3項(xiàng)目運(yùn)維階段建立基于BIM技術(shù)的建筑運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，用于運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)建設(shè)、建筑設(shè)備運(yùn)行管理、項(xiàng)目檢測(cè)等，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的運(yùn)維情況，確保項(xiàng)目社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)。

基于BIM的項(xiàng)目運(yùn)維信息集成系統(tǒng)平臺(tái)BIM在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的應(yīng)用核心是建立一個(gè)基于BIM的信息集成系統(tǒng)平臺(tái)，即將工程三維模型及其相關(guān)信息（包括設(shè)備參數(shù)、物業(yè)管理運(yùn)營(yíng)要求等方面）導(dǎo)入系統(tǒng)中，不僅為項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期間設(shè)備設(shè)施的管理與維護(hù)提供全面、高效的信息化管理平臺(tái)及技術(shù)支持，同時(shí)能夠?qū)?gòu)件的維護(hù)維修情況進(jìn)行詳細(xì)的記錄和維修信息分析，提供更好的維護(hù)維修方案，提高公眾滿意度。

4、BIM可以成為提升和改進(jìn)政府投資項(xiàng)目管理模式的平臺(tái)

4.1優(yōu)化辦事流程，協(xié)同共享，提高審批效率

以往的項(xiàng)目在推進(jìn)過(guò)程中，從決策開(kāi)始是由一個(gè)一個(gè)部門(mén)接力完成，難以形成合力，總是在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、產(chǎn)生新問(wèn)題中，不斷進(jìn)行對(duì)接、協(xié)調(diào)的各種會(huì)議。通過(guò)運(yùn)用BIM建立模型，各部門(mén)在項(xiàng)目決策期就可以提前介入，進(jìn)行項(xiàng)目推進(jìn)模擬，便于提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，規(guī)避問(wèn)題，通過(guò)數(shù)據(jù)的協(xié)同共享，優(yōu)化流程，提高效率。

4.2全過(guò)程數(shù)據(jù)的公開(kāi)、透明，便于監(jiān)督，有利廉政

BIM帶來(lái)的不僅僅是工程項(xiàng)目的投入產(chǎn)出比，BIM的核心之一更是在于陽(yáng)光透明化，將工程項(xiàng)目全過(guò)程數(shù)據(jù)公開(kāi)化，在項(xiàng)目推進(jìn)的每一步都實(shí)現(xiàn)了各方參與，互相監(jiān)督，最大化的杜絕了暗箱操作、私相授受。

4.3為績(jī)效評(píng)價(jià)分析提供數(shù)據(jù)支持，提高政府投資效益

通過(guò)BIM提供的數(shù)據(jù)模型，在項(xiàng)目的全過(guò)程都可以輕易獲取準(zhǔn)確的項(xiàng)目成本造價(jià)，方案擇優(yōu)階段及時(shí)獲得成本擇優(yōu)，為決策提供重要而準(zhǔn)確的依據(jù);基于BIM技術(shù)的概算審核系統(tǒng)，利用BIM模型的精確算量，快速準(zhǔn)確自行或監(jiān)督中介機(jī)構(gòu)審核項(xiàng)目概算，排除不合理費(fèi)用，提高審核精確性;通過(guò)模型數(shù)據(jù)的分析對(duì)比，便于政府財(cái)政預(yù)算執(zhí)行監(jiān)督，便于項(xiàng)目事前、事后的投資績(jī)效分析，從而最終提高政府投資效益。

4.4提高項(xiàng)目建成后管理維護(hù)水平，實(shí)現(xiàn)政府投資項(xiàng)目從建到管全生命周期管理

通過(guò)BIM對(duì)建成項(xiàng)目后期維護(hù)管理可以改變建、管脫節(jié)的現(xiàn)狀。因?yàn)轫?xiàng)目模型全生命周期的模擬將后期管理維護(hù)費(fèi)用也包括在內(nèi)，所以就可以在項(xiàng)目建設(shè)期，甚至決策期就可以在建設(shè)成本和管理成本之間找到合適的平衡點(diǎn)，從技術(shù)手段改變目前城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重建設(shè)、輕管理的難題。

4.5提供未來(lái)可期的實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)智慧管理的平臺(tái)

通過(guò)政府投資項(xiàng)目大量使用BIM技術(shù)，經(jīng)過(guò)以一段時(shí)間的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的積累，我們可以引入城市級(jí)BIM技術(shù)，依托其創(chuàng)建具有數(shù)字化和可視化城市模型，創(chuàng)新城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等模式，大大提高城市建設(shè)管理水平，真正實(shí)現(xiàn)智慧城市智慧建設(shè)。

結(jié)語(yǔ)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，政府投資項(xiàng)目也相繼出現(xiàn)了BT項(xiàng)目、BOT項(xiàng)目、EPC項(xiàng)目以及與社會(huì)資本合作的PPP項(xiàng)目，投資建設(shè)方式不斷創(chuàng)新。這些項(xiàng)目促進(jìn)城市建設(shè)的同時(shí)，也對(duì)項(xiàng)目投資方、建設(shè)方、監(jiān)管方提出了更高的管理要求。在全球進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，通過(guò)在政府投資項(xiàng)目應(yīng)用BIM的技術(shù)創(chuàng)新，再配合相應(yīng)的制度創(chuàng)新，不但能夠?yàn)槲覀儜?yīng)對(duì)新形勢(shì)、新問(wèn)題提供技術(shù)支持，破除原有建設(shè)管理模式的弊端，更能為建設(shè)智慧城市，深化大數(shù)據(jù)應(yīng)用上提供一條新的路徑。

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