建筑信息模型技術(shù)在基層央行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用探析

中國(guó)人民銀行武漢分行 李堅(jiān)

當(dāng)前，建筑信息模型(BIM)技術(shù)在建筑行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用呈不斷演進(jìn)之勢(shì)。2017年印發(fā)的《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》要求加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)全過程的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理[1,2]。2022年，住建部印發(fā)的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在工程全壽命期的集成應(yīng)用，健全數(shù)據(jù)交互和安全標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工各環(huán)節(jié)數(shù)字化協(xié)同，推動(dòng)工程建設(shè)全過程數(shù)字化成果交付和應(yīng)用[3]。由于BIM技術(shù)具有的數(shù)字化、可視化等特有優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)的普及推廣為基層央行提高信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目管理和實(shí)施水平提供了新思路。

1 BIM技術(shù)概述

1.1 BIM的概念

根據(jù)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51212-2016），建筑信息模型（BIM）指的是在建設(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)的過程和結(jié)果的總稱[4-7]。由此定義可知，BIM既指的是進(jìn)行建模活動(dòng)得到的模型結(jié)果，也反映了建立模型和根據(jù)模型進(jìn)行實(shí)施的過程，即通過對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目全生命周期中相關(guān)信息的共享和傳遞，為各項(xiàng)目參與方提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，以此進(jìn)一步加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的溝通協(xié)調(diào)，降低設(shè)計(jì)和實(shí)施成本，提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。

要對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目有效實(shí)現(xiàn)信息化管理，需要依賴于以下基本要素：（1）存在統(tǒng)一平臺(tái)，需要通過科技賦能構(gòu)建實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理基本體系的信息化，建設(shè)可實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)目參與方信息交流共享的集中平臺(tái)。（2）實(shí)現(xiàn)信息集成，為解決各項(xiàng)目參與方使用的應(yīng)用軟件不盡一致且相對(duì)封閉的問題，需要快速整合集中各參與方擁有的項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)，以打破信息孤島提高信息集成度。（3）編制通用標(biāo)準(zhǔn)，為防止由于各項(xiàng)目參與方錄入數(shù)據(jù)依據(jù)的格式及計(jì)量方式不盡相同而影響數(shù)據(jù)交流利用的情況發(fā)生，需要通過制定基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)的錄入標(biāo)準(zhǔn)，降低技術(shù)演進(jìn)所需的成本和風(fēng)險(xiǎn)，保證數(shù)據(jù)綜合利用渠道暢通。有鑒于此，BIM技術(shù)無疑是現(xiàn)階段公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程項(xiàng)目信息化管理最有效的技術(shù)路徑。

1.2 BIM的特點(diǎn)

（1）數(shù)字化和模擬性。與傳統(tǒng)工程制圖方式不同，BIM技術(shù)可以對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目建立整體數(shù)字化模型，通過將待建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的物理坐落、空間結(jié)構(gòu)、建設(shè)用材等全部屬性關(guān)系實(shí)現(xiàn)信息參數(shù)化表達(dá)，使得傳統(tǒng)工程制圖當(dāng)中繪制用時(shí)較長(zhǎng)的建筑內(nèi)部預(yù)埋、管線布置等工程實(shí)施細(xì)節(jié)得以充分體現(xiàn)出來，在此基礎(chǔ)上通過已完成參數(shù)化建模的各類屬性信息對(duì)模型和構(gòu)件進(jìn)行數(shù)字化分析，通過動(dòng)態(tài)改變實(shí)施參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬碰撞測(cè)算，并根據(jù)測(cè)算情況不斷迭代，以達(dá)到優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)設(shè)計(jì)及實(shí)施的效果。

（2）集成化和一致性。BIM技術(shù)的一大特色在于可以對(duì)待建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施建立整體模型，且建立的模型內(nèi)各個(gè)結(jié)構(gòu)單元及其屬性參數(shù)與其他結(jié)構(gòu)單元屬性及模型整體之間能實(shí)現(xiàn)一致關(guān)聯(lián)。若模型內(nèi)某一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的屬性參數(shù)取值發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的相關(guān)屬性參數(shù)也都將隨之進(jìn)行改變，由此信息模型實(shí)現(xiàn)了在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目各進(jìn)展階段具備可修補(bǔ)及一定程度自動(dòng)演化的特性。

（3）可視化和協(xié)調(diào)性。與手工制圖及傳統(tǒng)AutoCAD等軟件僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)待建基礎(chǔ)設(shè)施某個(gè)投影面二維建模，用戶需人工處理從現(xiàn)實(shí)三維空間到圖紙二維空間映射不同，BIM技術(shù)可對(duì)各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目直接實(shí)現(xiàn)三維建模，以便項(xiàng)目參與各方較傳統(tǒng)的工程制圖方式更加直觀、形象地了解建筑結(jié)構(gòu)空間內(nèi)的預(yù)期情況，并通過自動(dòng)實(shí)現(xiàn)三維模型向各個(gè)投影方向二維施工圖紙的轉(zhuǎn)換，提高輸出施工圖紙的準(zhǔn)確性。針對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)施工作中多方溝通交流較多的現(xiàn)狀，BIM技術(shù)可將之前分割在各建設(shè)方獨(dú)立存儲(chǔ)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施參數(shù)有效嵌入一體化模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的協(xié)同管理，便于建設(shè)過程中相關(guān)各方的溝通。

（4）過程化和全生命周期性。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目事前規(guī)劃設(shè)計(jì)、事中建造、事后運(yùn)維整個(gè)全生命周期的完整覆蓋，作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目工程實(shí)施參數(shù)信息的唯一數(shù)據(jù)源，BIM模型的數(shù)據(jù)庫(kù)可為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目提供全方位數(shù)據(jù)支持，對(duì)建設(shè)過程中因施工變更產(chǎn)生的相關(guān)文檔能實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一管理，使得基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目信息具有可追溯性，有利于提升對(duì)項(xiàng)目參數(shù)的版本控制管理水平。

2 BIM技術(shù)在基層央行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 信息基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)階段

在基層央行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作中，項(xiàng)目需求方常包含一定數(shù)量的科技人員，由于相關(guān)科技人員可能缺乏必要的建筑設(shè)計(jì)和施工工作經(jīng)歷，按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行需求分析及細(xì)化設(shè)計(jì)時(shí)在具體需求表達(dá)方面存在產(chǎn)生較大溝通成本的可能。在信息基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)階段，通過BIM技術(shù)對(duì)待建設(shè)的信息基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)可視化三維建模，有助于設(shè)計(jì)人員面向信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求方直觀展示對(duì)當(dāng)前信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的設(shè)計(jì)構(gòu)想付諸實(shí)施后可能取得的效果，便于信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求方通過比較設(shè)計(jì)計(jì)劃與信息基礎(chǔ)設(shè)施最終建設(shè)目標(biāo)之間存在的區(qū)別，及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前設(shè)計(jì)構(gòu)想與自身真實(shí)需求之間存在的差異，從而與需求編制人員就項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施后需要實(shí)現(xiàn)的真正需求取得一致理解，有效降低信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求人員與設(shè)計(jì)人員之間的溝通成本。幫助信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)人員明確建設(shè)需求，以便通過在信息基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目建設(shè)早期更精確地確定最終需求，減少后續(xù)實(shí)施期間的不必要變更，提高后續(xù)實(shí)施效率。

綜上所述，西藥與中藥瓜萎薤白桂枝湯加味聯(lián)合治療心肌缺血具有良好的臨床效果，能有效改善患者心絞痛的癥狀，提高患者的生活質(zhì)量，可以在臨床上推廣使用。

通過BIM技術(shù)建模，也為信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)各方在項(xiàng)目進(jìn)入施工實(shí)施前針對(duì)實(shí)施結(jié)果開展定性和定量測(cè)算提供了有效技術(shù)措施。既有利于信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)人員通過對(duì)管線鋪設(shè)等隱蔽工程計(jì)劃進(jìn)行模擬碰撞測(cè)試，通過事先在模擬階段發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段盡早發(fā)現(xiàn)和解決問題，在實(shí)施之前及時(shí)排除影響安全生產(chǎn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)隱患，提升信息基礎(chǔ)設(shè)施的健壯性；也便于根據(jù)信息基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃實(shí)施得到的三維結(jié)構(gòu)，結(jié)合建材以及設(shè)施所在地氣溫、風(fēng)力、降水、日照等氣象信息，針對(duì)不同設(shè)計(jì)方案的能耗、用水、能源效率（PUE值）等指標(biāo)進(jìn)行精確分析測(cè)算，通過調(diào)整機(jī)房建材類型、優(yōu)化機(jī)房?jī)?nèi)部建設(shè)結(jié)構(gòu)，完善機(jī)房溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建設(shè)布局、提升系統(tǒng)工作效率，為基層央行落實(shí)碳達(dá)峰、碳中和相關(guān)要求，降低信息基礎(chǔ)設(shè)施能耗提供科技支撐[8]。

2.2 信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施階段

在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目施工過程中，通過BIM技術(shù)建模對(duì)工程實(shí)施開展預(yù)先評(píng)估，對(duì)各部分實(shí)施內(nèi)容涉及的工程量變更進(jìn)行計(jì)量，有助于信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理人員快速完成對(duì)實(shí)施所需各類硬件材料的數(shù)量的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，為安排具體施工實(shí)施工作提供定量數(shù)據(jù)支撐，提高了信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程管理的精細(xì)化程度。通過BIM技術(shù)有助于在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)施工前提前謀劃各類管線預(yù)埋和留洞問題，通過調(diào)整管線實(shí)施參數(shù)快速生成三維預(yù)覽結(jié)果，便于基層央行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理人員組織各類具體技術(shù)實(shí)施人員溝通協(xié)作，細(xì)化完善排布方案，保障預(yù)留預(yù)埋工作的及時(shí)性、準(zhǔn)確性。在結(jié)構(gòu)施工過程中，可以依托BIM的數(shù)字化和模擬性特點(diǎn)快速統(tǒng)計(jì)材料用量并指導(dǎo)下料，提升對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所需硬件耗材的管理精細(xì)化程度，同時(shí)運(yùn)用BIM的可視化、協(xié)調(diào)性特點(diǎn)開展細(xì)致查驗(yàn)和技術(shù)交底，消除可能導(dǎo)致后期返工的隱患，縮短項(xiàng)目實(shí)施工期，節(jié)約建設(shè)成本。通過BIM技術(shù)的全生命周期性，可以進(jìn)一步提升對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施階段建筑施工實(shí)際人力資源及硬件耗材資源消耗的精細(xì)化管理能力，為加強(qiáng)和改進(jìn)信息化項(xiàng)目績(jī)效管理提供了新方法。

3 推進(jìn)BIM技術(shù)應(yīng)用的思考和建議

3.1 合理制定BIM技術(shù)推廣應(yīng)用規(guī)劃

與近年新建信息基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目不同，基層央行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域部分老舊項(xiàng)目存在圖紙資料以現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)衡量不夠完備、核心數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有限、建設(shè)期內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)施變更頻繁、建成投產(chǎn)后維修改造內(nèi)容較多等情形，基于存量檔案材料開展BIM應(yīng)用工作量較大且作用有限。優(yōu)先選擇新建信息基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目開展試點(diǎn)是當(dāng)前較為適宜的BIM技術(shù)應(yīng)用路徑。后續(xù)隨著基層央行內(nèi)部管理措施的不斷優(yōu)化、項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)文檔資料的逐步梳理完善，以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目全生命周期信息化管理水平的持續(xù)提高，在存量信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目中BIM技術(shù)的應(yīng)用空間也將得到有效擴(kuò)展。

3.2 不斷拓展BIM技術(shù)應(yīng)用范圍

結(jié)合“數(shù)字央行”建設(shè)相關(guān)目標(biāo)及工作規(guī)劃[9]，進(jìn)一步擴(kuò)寬BIM技術(shù)在基層央行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運(yùn)維領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，依托BIM具有的建筑整體面積及分區(qū)面積、設(shè)計(jì)總機(jī)柜數(shù)目等信息基礎(chǔ)設(shè)施元數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息基礎(chǔ)設(shè)施建筑信息模型與金融信息基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺(tái)、分支行信息基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)。結(jié)合系統(tǒng)整合和“三集中”工作，發(fā)揮BIM包含數(shù)據(jù)的內(nèi)生價(jià)值，通過貫通BIM數(shù)據(jù)與固定資產(chǎn)管理、信息化建設(shè)項(xiàng)目績(jī)效評(píng)估、內(nèi)部審計(jì)及業(yè)務(wù)連續(xù)性保障風(fēng)險(xiǎn)管理等業(yè)務(wù)領(lǐng)域相交互的途徑，拓展BIM數(shù)據(jù)在人民銀行內(nèi)部管理與服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，提高基層央行內(nèi)部管理水平。

3.3 推動(dòng)BIM領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)及軟件體系不斷完善

現(xiàn)階段BIM領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51212-2016）和《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51235-2017）還有待進(jìn)一步細(xì)化完善，針對(duì)金融行業(yè)及人民銀行分支行BIM建設(shè)和應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待制定。在BIM軟件領(lǐng)域，同樣面臨著軟件體系尚需完善、軟件種類繁多、軟件原生功能欠缺需二次定制開發(fā)的發(fā)展瓶頸。建議一是從貫徹落實(shí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)發(fā)展中的技術(shù)支撐作用出發(fā)，啟動(dòng)人民銀行分支機(jī)構(gòu)建筑信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，結(jié)合《中國(guó)人民銀行電子信息系統(tǒng)機(jī)房管理辦法》等人民銀行現(xiàn)行制度編寫符合基層央行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運(yùn)維實(shí)際的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有《金融業(yè)信息系統(tǒng)機(jī)房動(dòng)力系統(tǒng)規(guī)范》、《金融IT基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)元》金融行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，編制金融行業(yè)BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，以金融標(biāo)準(zhǔn)助推金融行業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)維工作實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展[10]。建議二是從實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的角度出發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)共性技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，并研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相關(guān)軟件平臺(tái)，積極推廣自主可控BIM技術(shù)的應(yīng)用。

引用

[1]章學(xué)軍,金泓帆.BIM在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀概論[J].廣東土木與建筑,2022,29(4):14-17.

[2]李洋.BIM技術(shù)在地鐵車站空間環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].蘇州:蘇州科技大學(xué),2021.

[3]蔡京建.BIM助力提升建筑業(yè)信息化水平[J].中國(guó)工業(yè)和信息化,2022(3):54-58.

[4]王晴月,牛英海,姚旭婷,等.基于BIM的工程建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃報(bào)建審查平臺(tái)搭建方案初探[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2022,12(3):51-53.

[5]丁少華.基于BIM的裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目管理模式研究[J].建筑經(jīng)濟(jì),2021,42(8):67-71.

[6]徐昕.BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)[J].智能城市,2021,7(24):157-158.

[7]陳望舒.對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的研究[J].福建建筑,2021 (5):63-66.

[8]杜曉潔,杜宇朝.綠色節(jié)能金融數(shù)據(jù)中心建設(shè)探索[J].金融科技時(shí)代,2020,28(8):15-18.

[9]何文才.關(guān)于“數(shù)字央行”時(shí)代提高科技工作履職效能的思考[J].金融科技時(shí)代,2021,29(5):74-77.

[10]楊瓊.基層央行機(jī)房建設(shè)定額標(biāo)準(zhǔn)探索[J].金融科技時(shí)代,2020, 28(8):62-68.