基于全過程工程咨詢的數字化應用研究
——以某學校項目為例

文｜重慶賽迪工程咨詢有限公司 蒲天一 初萬渝 樊謙

0.引言

《關于推進全過程工程咨詢服務發(fā)展的指導意見》強調了“大力開發(fā)和利用建筑信息模型（BIM）、大數據、物聯網等現代信息技術和資源，努力提高信息化管理和應用水平，為開展全過程工程咨詢業(yè)務提供保障”。在《房屋建筑和市政基礎設施建設項目全過程工程咨詢服務技術標準》中，數字化應用的相關內容包含在專項咨詢板塊下的信息技術咨詢模塊中，該文件闡述了工程咨詢方在投資決策、設計、施工、竣工及運營階段的數字化應用要點。在《全過程工程咨詢服務管理標準》《建設項目全過程工程咨詢標準》以及廣東、浙江、江蘇等地關于全過程工程咨詢的標準、導則或指引文件中，均對數字化應用進行了專題描述。由此可見，數字化應用已成為全過程工程咨詢服務中不可缺少的內容。

1.數字化應用的內容

在各行各業(yè)數字化轉型的大背景下，工程建設行業(yè)正從數字化設計、數字化建造、數字化制造（建筑工業(yè)化）、數字化運維、數字化建管、數字化監(jiān)管等方面積極推動行業(yè)數字化轉型。全過程工程咨詢是全咨單位受建設單位委托，提供投資決策綜合性咨詢及建設工程全過程咨詢服務，其數字化應用屬于數字化建管范疇。近幾年，通過融合運用云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等新一代信息技術和BIM、GIS、傾斜攝影、點云掃描等建筑行業(yè)新技術，數字化建管得到了飛速的發(fā)展，但應用點大多較為分散，未針對項目建設管理全過程進行全方位、系統性的統籌應用。在不同的全過程工程咨詢指導文件中，關于數字化應用的定位也存在差異，有的將其定位為BIM 咨詢，有的將其定位為信息化咨詢，有的將其定位為數字化協同管理平臺應用。

結合多個全咨項目的數字化應用實踐，筆者認為全咨項目的數字化應用應包含三方面的內容：一是BIM（即建筑信息模型）應用；二是DPM（即數字化項目管理）應用；三是IoT（即工地物聯網）應用。從工程數字化的角度來看，BIM 應用對應工程實體的數字化，用于實現物理世界的數字孿生；DPM 應用對應管理行為的數字化，用于實現工程管理行為的映射；IoT 應用對應生產要素的數字化，用于實現智慧建造場景的營造。

1.1 BIM 應用

BIM 應用以模型為基礎，BIM 模型是建筑工程物理特征和功能特性信息的可視化表達和數字化承載，一方面通過三維可視化模型實現空間幾何信息和位置狀態(tài)的直觀表達，另一方面通過模型的構件屬性實現工程實體全生命期的數據集成。設計階段的BIM 應用主要包含設計方案比選、建筑性能分析、多專業(yè)協調、管線綜合、凈高分析、工程量統計、二維出圖等；施工階段的BIM 應用主要集中在場地布置、方案模擬、進度管控等；運維階段的BIM 應用主要包含資產管理、空間管理、能源管理、維保管理、應急管理等。

自2015年以來，住房和城鄉(xiāng)建設部及各省市相繼制定了BIM 應用指導政策，BIM 應用在全國各地得到了廣泛的推廣，相關的國家標準、行業(yè)標準、地方標準逐步完善，部分省市還制定了BIM 收費標準，進一步促進了BIM 技術的推廣應用。

在全過程工程咨詢模式下，BIM 技術可更充分地發(fā)揮其在技術層面和管理層面的價值。一方面通過全咨單位的統一管理，BIM 模型和構件屬性能在設計、施工和運維階段有效繼承，實現一模到底；另一方面通過全咨單位的統籌協調，參建各方根據自身的職責和需求，實現模型共建共享。故相對于其他項目，全咨項目的BIM 應用范圍更廣、程度更深、效果更好，BIM 應用一直是全咨項目數字化應用最重要的組成部分。

1.2 DPM 應用

項目管理PM 的主要內容是“三控三管一協調”，數字化項目管理DPM 則以數字化協同管理平臺為基礎，參建各方在項目管理過程中通過統一平臺在線協同交互，實現管理行為數字化。平臺緊密圍繞參建各方尤其是建設單位的管控目標，達到精細化、規(guī)范化、高效化管控的目的。在平臺使用過程中，一方面通過管理留痕、業(yè)務閉環(huán)的功能督促各方履職盡責；另一方面通過平臺對管理行為數據、項目資料數據的集成、共享、統計、分析，實現用數據驅動管理、用數據驅動決策。

DPM 平臺在全咨項目中的應用越來越廣泛。平臺一般采用B/S 架構確保使用便捷性，包含PC 端、移動端和大屏端，覆蓋全過程項目管理的各項業(yè)務，如前期手續(xù)、招采合約、設計管理、投資控制、進度控制、質量控制、安全管理等，為參建各方項目管理活動提供了基礎管理工具和基礎數據支撐。

1.3 IoT 應用

IoT 應用即傳統意義上的智慧工地應用，以工地物聯網軟硬件為基礎，實現互聯網+工地的跨界融合，包含視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、機械監(jiān)測、人員管理等基礎模塊，部分項目為實現現場的智慧化管控，還安裝有智能感知、智慧預控等設備。

在全過程工程咨詢項目中，IoT 應用一方面為項目參建各方解決現場管理中安全隱患發(fā)現難、施工環(huán)境不理想、多頭管理應對累、管理成本壓力大等難題，另一方面為政府主管部門解決監(jiān)管執(zhí)行到位難、監(jiān)管處罰取證難、管理成本壓力大等難題，所以項目IoT 數據既需要接入DPM 平臺以支撐各方項目管理工作，又需要接入政府主管部門的智慧工地監(jiān)管平臺以滿足政府監(jiān)管需求。

2.數字化應用的模式

在全過程工程咨詢項目中，三方面的數字化應用并非缺一不可，而是可單項獨立或兩兩組合，但三方面完整的數字化應用更容易達到綜合管控的效果，這是因為三方面數字化應用并非完全獨立，而是存在一定程度的交叉融合，比如IoT 數據需接入DPM 平臺為參建各方提供現場管理數據，再比如DPM 平臺的管理數據和IoT 數據均可與BIM 模型關聯，既可利用三維模型可視化表達數據的空間位置，也可利用模型構件屬性進行數據集成。

目前國內各地政府主管部門針對BIM和智慧工地建設都有相應的強制性要求和鼓勵性政策，采用全過程工程咨詢模式的項目以政府投資項目為主，一般會強制要求運用BIM 技術并創(chuàng)建智慧工地，所以BIM 應用和IoT 應用往往是全咨項目數字化應用的必選項，而建設單位為了增強項目管控力度，會要求參建各方使用DPM 平臺，這從客觀上保證了全咨項目數字化應用體系的完整性。

全咨項目的數字化應用工作應由參建各方協同完成，全咨單位負責統籌管理，包含建體系、定標準、審方案、管過程、查結果等工作。在BIM 應用方面，為了避免“兩張皮”現象出現，宜由設計單位進行設計模型創(chuàng)建并開展設計階段BIM 應用；由施工單位進行施工模型深化并開展施工階段BIM 應用，最終完成竣工模型移交；由全咨單位負責BIM 總體管理。在DPM應用方面，為保證平臺運用效果，宜由全咨單位負責協同平臺搭建、技術培訓和數據維護工作，其余參建單位根據職責和角色權限進行平臺應用工作。在IoT 應用方面，因現場工地物聯網系統相對獨立，智慧工地建設可由全咨單位、施工單位或由建設單位委托第三方集成商完成，但必須保證IoT 數據同時接入DPM 平臺及政府主管部門的智慧工地監(jiān)管平臺。

3.數字化應用典型案例

某學校項目，包含一所小學和一所中學，建筑面積共計13.35 萬m2，項目采用全過程工程咨詢+EPC 總承包模式，全過程工程咨詢服務內容包含項目管理、工程監(jiān)理、設計咨詢、造價咨詢、招標代理、數字化咨詢等。

項目BIM 模型

項目DPM 平臺大屏

項目IoT 數據

項目數字化應用內容包含了BIM、DPM、IoT 三部分。在BIM 應用方面，全咨單位負責BIM 統籌管理，EPC 設計單位負責設計BIM 模型創(chuàng)建（達到LOD300 標準）及設計階段的BIM 應用，EPC 施工單位負責施工BIM 模型深化（達到LOD400標準）、竣工模型移交（達到LOD500 標準）以及施工階段的BIM 運用。在DPM 應用方面，全咨單位提供自主研發(fā)的數字化全過程建設管理平臺，指導并督促其余參建單位基于平臺在線協同。IoT 應用方面，第三方單位負責工地物聯網建設，并配合全咨單位將物聯網數據接入DPM 平臺及政府智慧工地監(jiān)管平臺。

在本項目中，全咨單位負責搭建完善的數字化應用管理體系，并在實施過程中統籌管控數字化應用相關工作。全咨單位編制《數字化應用總體策劃》，明確本項目在BIM、DPM、IoT 三方面的應用點以及建設單位、全咨單位、EPC 設計單位、EPC施工單位的數字化應用職責。各參建單位編制本單位《數字化實施方案》，針對每個應用場景，結合自身業(yè)務角色，明確技術路線和預期效果。全咨單位協助建設單位制定《數字化應用考核辦法》，制定具體獎懲措施保障各項應用達到既定目標。在數字化應用實施過程中，通過過程控制和成果審核等管理手段，確保了各項數字化應用的實用性和落地性，并為后期運營管理服務提供了基礎數據。本項目數字化應用取得了良好的效果，具有一定的行業(yè)示范作用。

4.結論

全過程工程咨詢模式變碎片化咨詢?yōu)橐惑w化咨詢，變獨立化咨詢?yōu)閰f同化咨詢，是工程咨詢行業(yè)發(fā)展的大勢所趨。BIM、DPM、IoT 等數字化應用是工程建設行業(yè)數字化轉型的具體實踐和必然要求。全過程工程咨詢和數字化應用是相輔相成的關系：一方面，全過程工程咨詢橫向鏈接項目參建方、縱向打通項目全過程的優(yōu)勢為數字化應用提供了豐富的土壤；另一方面，數字化的方法和工具有助于全咨單位實現項目一體化、精細化管理。雖然全過程工程咨詢和數字化應用均處于起步階段，實現更全面、更深入的數字化應用還有很長的路要走，但在全過程工程咨詢模式下，數字化應用將具有更強勁的生命力，更好地為工程建設賦能。