田瑾：大型園區的BIM實踐，難才更有火花

作者：廣聯達BIM建造資深業務研究員   田瑾

在新的時代背景下，以產業聚焦為手段的園區經濟發展迅速，大型園區建設并不陌生。無論是過去的北京中關村、上海張江國家自主創新示范區，還是現在的成都天府新區，作為區域經濟發展承載主體的大型園區，其建設過程對施工而言，同樣扮演著先鋒角色。

代表施工技術先鋒的BIM技術，遇到代表區域經濟先鋒的大型園區建設，會碰撞出怎樣的火花？大型園區與BIM，能否順利結合呢？經過我們長期駐扎在園區項目建設中觀察，他們同樣面臨著困惑，BIM轉型從來都不是一帆風順的。

基于BIM的大型園區建設的困與惑

（一）業主面臨諸多考驗

園區級別的項目，本身具有建設周期長、體量大、參與主體多、影響范圍廣的特點，以至于實際施工中，具有周期長、資金投入大、項目地點分散、多專業、多干系方、流動性強等特點。

通俗的說，一般表現為“分散的市場、分散的生產、分散的管理”，無論是項目規劃設計階段，還是建設施工階段，乃至未來運行使用階段，園區工程項目指揮部（以下統稱業主）都面臨著諸多管理、協同、信息傳遞、分析決策等多方面的考驗。

（二）BIM與管理結合不緊密

雖然各地園區項目的覆蓋區域不斷擴大，但是在BIM應用上，始終以崗位級或單項目級應用為主。

崗位級應用，主要集中在模型創建、三維可視化交底、深化設計、施工模擬、場地布置等方面，主要應用軟件包括Revit、MagiCAD、Tekla、Navisworks、Fuzor等；單項目級應用，主要集中在單個項目的模型、進度、質量、安全、成本等數據信息的集成上，主要應用軟件為BIM5D等軟件。

現階段的BIM應用，對于項目群整體而言，缺乏統一的流程規范，以及數據集成后的多項目管理應用。因此，導致BIM與園區業主管理的結合不夠緊密。

（三）來自BIM源頭的拷問

既然園區項目復雜多樣，對項目施工具有很大的挑戰性，BIM應用一時難以推進，為什么園區工程項目指揮部（業主）一定要用BIM呢？他們究竟要用BIM做什么？業主的工作任務和設計企業、施工企業、運維企業一樣嗎?

在與眾多我們可接觸的業主溝通中，不難發現，這些關乎BIM源頭的問題，也是他們關心且想要探究清楚的，我們的了解如下：

一定要應用BIM，是因為業主們看到了BIM在其他項目應用中的價值，希望通過BIM技術來幫助解決復雜園區項目的困難，幫助自己更快、更好地完成工作任務。

在跟業主的溝通中，經常聽到這樣的疑惑：我們這個項目設計院在用BIM，施工單位在用BIM，我們業主還需要應用BIM嗎？

業主和設計、施工、運維企業的BIM應用當然是不一樣的，其實，這樣的表述里把業主和設計、施工的職責混淆了。現在用BIM協助設計是設計院的工作，應用BIM輔助施工是施工企業的工作，但是輔助業主工作、決策而應用的BIM，當然是業主的工作。眾所周知，BIM本身不是業主的目標，BIM只是幫助業主實現自身目標的工具和手段，業主的BIM應用不是要給業主團隊增加額外的工作量(學習階段除外)，而是要把BIM集成到業主的日常工作中去，從而改善業主的日常工作效率和質量。至于業主的每一項工作任務要如何通過BIM應用來提高效率和質量，則是一項需要全體同行共同努力去研究和實踐的、長期而艱苦的工作。

表：基于BIM的大型園區建設實踐方案

在園區級別的項目建設與運營的全生命期中，我們重點分析以下三個問題：

（一）在設計和施工過程與設計方協同

在我國，設計與施工的分離容易造成設計不合理，設計的可施工性差，施工返工率增加。因此，不論在設計階段還是施工階段，都需要與設計進行有效的信息溝通和共享。

由業主新建項目組織，對園區項目，設計院可能時多家，要頻繁和各參與方進行協調溝通。基于平臺可實現項目參與成員之間實時溝通。基于三維模型的實時互動，使業主方案審核、設計方案優化、設計方圖紙下發、設計方在線答疑、施工方變更提請等可以及時溝通處理，節省溝通成本。

例如：我國現有的設計文件傳送及溝通的模式（見下圖），基本上設計內部的溝通、與業主的信息傳遞和溝通等都是以電話或郵件為主，在發現問題后進行版本變更。多次變更后經常會出現圖紙版本多、數據一致性難保障、圖紙審核反饋問題難追蹤、無統一存檔查找困難等問題。

圖：傳統文件傳送及溝通模式

在BIM應用中，我們采用了“智慧監管平臺”的任務流程方式作為參與三方之間的溝通和管理方式，實際使用后的流程和效果如何呢？

“智慧監管平臺”是BIM應用實施過程中問題流轉的載體，其任務流程內容包含：任務標號、標題及檢索、問題描述、模型及圖紙截圖、問題分類、負責人以及解決狀態等。每個任務具有唯一的標號，由專人負責分發。當BIM顧問單位的技術人員每發現一處問題或者疑問時，便會填寫一個任務流程，“智慧監管平臺”的狀態為“待解決”。BIM顧問單位負責人會定期和設計院溝通“智慧監管平臺”，溝通過的任務流程的狀態會變更為“解決中”。設計單位會將更新后的圖紙或解決方案告知BIM顧問，“智慧監管平臺”的狀態將改為“已解決”，每一個狀態都會實時自動變更。所有的“智慧監管平臺”及反饋信息都會在實施過程中被及時傳遞給業主工程師，并在實施最終形成索引清單，作為實施成果的一部分交給業主。通過“智慧監管平臺”這個載體，能有效記錄下圖紙繪制和BIM實施過程中的信息，并形成有價值的成果交付業主作為參考。

圖：任務流程傳遞圖

在北京某科學城園區里，整個園區管理甲方為園區管委會，但是單個項目的使用和投資屬于各個科研單位，相應每個項目的設計院和施工企業也是單獨招標的。園區管委會做為總體對接和協調，要面對11個單體項目的各個參與方，用以往的方式去管理設計階段的工作時，一些工作協調、設計確認等工作無法按照計劃正常進行，因此管委會提出了設計圖紙溝通以“園區智慧監管平臺”內工作流的形式，確立了扁平化協作的合作模式，明確各院之間的設計界面、圖樣會簽內容與會簽流程、統一的建筑技術標準等三大主要原則，為各方合作提供了依據。確保了1個月內，處理完11個單體項目圖紙審圖修改等工作，提前進行到施工階段。

（二）施工過程眾多參建單位協同

建設工程項目涉及眾多參與單位，一方面是組織關系和合同關系紛繁復雜；另一方面，項目全過程文檔資料涉及到不同單位，不同階段、不同專業，完整、準確、及時地收集信息和整理信息，直接影響項目判斷和決策的正確性和及時性，施工過程中需要眾多參建單位的協同工作。

1、全員應用BIM：質量安全管理閉環形成

參建方眾多，業主有多渠道數據的集成管理需求，若項目定位于全員應用BIM，即業主方、設計方、BIM咨詢方、施工總承包方等，均在業主的統一管理下展開BIM應用。

由于每一參建方都需要創建、管理各自的信息，若仍采用傳統的點對點的信息溝通方式，則在項目建設過程中會發生信息丟失問題。項目參建各方由點對點的溝通方式轉變為基于信息系統的集中式溝通方式，是業主項目信息管理的基本需求。

例如：在施工過程中，傳統方式的質量安全管理方法是：在施工現場中，施工方自檢或者監理方發現問題后，根據相關標準，以書面形式的整改通知書傳遞到施工從業人員手中，問題整改后，再由問題發起方進行驗收。這個過程中，由于動態復雜的施工現場環境，往往無法直觀地表達現場問題，并實時追蹤問題整改進程，業主方難知情。在BIM應用中，“智慧監管平臺”的移動端已經實現質量安全管理的功能，采集現場質量安全問題數據，對質量安全問題拍照，問題會上傳到平臺同時抄送給業主方，并可將問題與BIM模型掛接，建立質量安全模型。業主方可以在“智慧監管平臺”里，以園區整體、單位工程等不同維度查看工程施工全過程的質量安全動態，及時發現工程內出現的重大質量安全問題，并予以警示，跟蹤處理過程形成管理閉環，從而保證施工全過程質量安全的有效管控。

圖：智慧監管平臺問題來源

2、數據庫系統：信息整合并為業主所用

項目信息以及BIM模型文件格式多樣，園區項目下各專業、各參建方所使用的BIM軟件類型也非常多，業主方有整合非結構化數據的需求，因為只有把文件所包含的關鍵數據存儲在數據庫系統中，才能實現BIM信息的整合，并為業主所用。

一般工程建模主要采用Revit、Tekla等軟件，整合BIM數據采用NW軟件，此外還有相關聯的CAD圖紙文件以及工程內照片、音像等多媒體數據，此類數據大多以文件形式存在，很難保存在一般的數據庫系統中，我們稱之為非結構化或半結構化信息。當這些文件脫離原有的文件創建環境，一般很難讀取。

圖：多格式文件資料上傳

例如在北京某個園區內，政府項目的監管部門繁多，原本管理層的電腦基本只安裝了常規辦公軟件，并沒有專門安裝看圖和看模型類的軟件，在設計院提供了模型后，他們只能采購相應的軟件進行安裝（如revit、tekla等），但為了看模型花費的安裝時間和軟件費用，有些高層領導選擇了不安不看，在樣板間建好后，辦公室的格局不理想，又重新返工。用了園區智慧監管平臺后，免去了安裝繁雜的軟件，領導層可以直接在網頁上瀏覽各種格式的模型和文件，發現了問題后，還可以直接與設計溝通，大大節省了他們的成本和時間。

圖：在平臺上直接預覽BIM模型

3、運營運維：順利交接與科學決策

項目建成進入運營運維階段，不但需要進行前期大量的從設計到竣工的資料傳遞，保證建設過程交付的BIM成果能夠用于運維管理，還要管理BIM竣工模型，使其能夠和業主的運營維護管理系統實現數據集成。此外，還需要對建筑物、附屬設施、入駐單位以及公眾人員進行全方位、動態的運營運維管理，以保障整個項目穩定可靠的高效運轉。

例如：一般園區中設備設施種類繁多，設備設施的維修維護管理已經愈來愈重要。目前園區內除了每年對設備的維修、保養等定期的工作，還有許多突發情況發生，需要管理人員有較高的專業素養和操作經驗，而管理人員的不確定性調整又無法使這種經驗性信息得以傳承，工程師不同專業之間更加難于交叉互通，由此造成管理效率低下，管理復雜程度增加，管理成本高位運行。

園區智慧監管平臺的維修維護管理模塊，系統實時監控著設備的運行數據，通過大數據技術對設施設備的歷史運行參數進行存儲分析，當園區某一設備出現故障時，根據設備的設計、運行環境情況和故障類型等，在維修維護管理數據庫中進行檢索并精準匹配出設備的故障類型。隨后，只需要管理人員監督下安排相對應的工程師進行維護或者維修，工程師通過二維碼或傳感器進行快速高效的查找、識別以及信息讀取，確定故障設備所處的具體位置以及參數信息，及時處理問題，提高維修效率。

著名教育理論家徐特立曾說“沒有實際的理論是空虛的，同時沒有理論的實際是盲目的”。以上分析是我們在過去數月中，抽樣走訪10余個大型園區、探索其BIM實踐的所得，希望此實踐方案能夠給其他工程項目帶來啟示。

BIM應用與普及，一定能夠推動可視化、數字化和智能化的大數據應用，作用于園區工程項目指揮部（業主）在工程建設全過程的各個階段，基于BIM的大型園區建設，未來可期。

“園區智慧監管平臺”的建設對園區業主方的發展具有深遠的意義，主要有如下幾方面：

一是運用信息化手段，利用平臺對工程項目進行精確設計和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立智能生產、科學管理的施工項目信息化生態圈，實現施工全過程的可視化管理。

二是借助云平臺、大數據和物聯網等手段，對采集的工程信息數據進行挖掘和分析，進而為項目管理提供決策數據支持，優化資源投入，創造經濟效益。

三是通過平臺管理驅動各方企業管理變革與創新，使企業管理的廣度、深度、精度和速度不斷提升，提高企業決策分析和風險管控能力，實現企業經營集約化和項目管理精細化。