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主管:住房和城乡建设部

主办:中国勘察设计协会

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BIM协同平台:工程建设行业转型发展的“助推器”

BIM协同平台在建设工程全生命期中的应用


林同棪()国际工程技术有限公司  赵博 汪洋 段国栋


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BIM技术发展至今 ,在工程建设行业已经有了一定规模的运用。随着建设工程项目规模的日趋庞大、异形结构的日趋复杂、建筑数据的日趋精细 ,单纯的BIM建模等运用已不能满足建设工程项目的需要。BIM技术的进一步推进急需一个新的突破口 ,BIM协同平台开始逐渐进入人们的视野。


1. 研究背景


BIM协同平台是一个面向用户协同管理的信息化整体解决方案。它以提高BIM模型的可利用率、降低工作沟通成本为目标 ,以优化参建单位协同管理为核心 ,通过信息化手段 ,高效、精确地解决建设项目全过程管理。通过BIM协同平台 ,可提高工作中的沟通效率 ,优化安排协同工作 ,全面精准提取并分析相关数据 ,从而提高经济效益。


BIM协同平台以BIM模型为基础 ,强化成本核算的管理思想 ,以协作创建、交流、执行、闭环为主线 ,合理、优化地安排相关的人、财、物资源 ,将传统的被动沟通转变为积极主动的预防性协作 ,可以实时与数据采集系统集成 ,从而大大提高参建各方的沟通效率及管理能力 ,是工程建设行业发展的必然趋势。


2019年4月 ,住建部批准《工程建设项目业务协同平台技术标准》(CJJ/T296-2019)为行业产品标准 ,2019年9月1日起实施。在政策层面上   ,为协同平台的推广运用定下了指导性目标 ,协同平台全生命周期的应用基调进一步明确。


BIM协同平台的推广为BIM技术的运用提供了新的解决思路。例如 ,BIM技术推广过程中遇到的管理不统一、系统不统一、标准不统一、软件开发不完备和基础数据构建不完备等问题。


2. BIM协同平台在建设工程中的价值优势


BIM协同平台可以将各个参建方和各个专业所产生的数据都纳入到同一个模型中 ,运用可视化及共同的语言让每个项目参与方清楚自己应该干什么、干到什么程度、什么时候完成、完成质量标准是什么 ,大大提高了工作效率和工程品质。对于任何建设工程项目而言 ,会有多个部门和单位在不同阶段、不同程度地参与其中 ,包括政府部门、业主、咨询单位、设计单位、监理单位、施工承包单位、供货商等。BIM协同平台可以贯穿BIM建设项目全生命周期 ,对所有信息进行集中、有效的管理 ,让散布在不同区域 ,甚至不同国家的项目团队 ,能够在一个集中统一的环境下工作 ,随时获取所需的项目信息 ,进一步明确项目成员的责任 ,提升项目团队的工作效率及管理水平。



3. 利用BIM协同平台进行建设工程全过程管理


全过程项目管理就是项目的管理者在有限的资源约束下 ,运用系统的观点、方法和理论 ,对项目涉及的全部工作运用各种相关技能、方法与工具 ,满足或超越项目有关各方对项目的要求与期望 ,所开展的各种计划、组织、控制、协调等方面的管理活动。


项目各参与方可以通过BIM协同平台协同工作 ,实现信息顺畅交流和不断集成 ,从而实现工程项目管理的主要目标:提高工程施工质量、节约投资、工期合理可控。BIM协同平台是经过系统化归纳总结标准化流程 ,形成一套可复制的标准化BIM全生命周期应用系统。


建设工程全过程一般分为前期策划阶段、勘察设计阶段、建设准备阶段、施工实施阶段和运维管理阶段。


本文仅针对勘察设计阶段、施工实施阶段和运维管理阶段来作阐述。


3.1 勘察设计阶段


3.1.1 规划阶段场地分析和设计方案比选确认


勘察及方案设计阶段 ,结合无人机扫描技术对建设项目场地进行真实取景 ,通过轻量化浏览技术进行规划讨论 ,结合视点保存、涂鸦、测量等命令 ,在初步规划阶段自由操作分析。在BIM协同平台通过视点保存、涂鸦、漫游、共享等特性让业主方案决策更加全面。通过对模型细节逐一标记并发起实时沟通 ,设计人员无时间空间限制 ,也可通过移动端看到消息推送 ,逐一对业主提出的修改意见进行回复 ,最终通过场景漫游完成方案确认。


3.1.2 二三维图纸审核、变更与联动


BIM协同平台支持DWG平面图纸批量一键上  传和在线轻量化浏览 ,可以将审图工作在线完成 ,问题位置保存书签 ,方便项目参与方在线进行设计问题沟通等工作 ,同时 ,还可进行不同版本间图纸比对。BIM协同平台还支持3D模型和2D平面图纸联动显示功能 ,点击2D构件 ,3D模型可快速定位 ,方便快速切到需要查看的模型空间 ,直观查看三维实体模型。


3.1.3 模型实时共享、变更对比与统计


在BIM协同平台上   ,建设项目参建各方可基于某一BIM模型创建实时共享讨论房间 ,从而实现多人在线实时高效协作。该功能支持聊天记录历史保留及追溯 ,并且支持移动端实时操作。不仅如此 ,BIM协同平台还可将两个版本的BIM模型合并对比 ,将两个版本的构件增删改变 ,通过不同颜色高亮显示等方式表达 ,一目了然。另外 ,BIM协同平台还支持自动将变更的工程量进行统计 ,大大提高变更成本计算的工作效率。


3.1.4 发起碰撞报告及流程跟踪


BIM协同平台系统支持批量发起碰撞报告 ,设计方可以快速定位问题视点位置 ,进行优化建议回复 ,大大提高沟通效率。同时可以实时闭环跟踪 ,形成历史积累记录。


3.1.5 多专业共享


利用BIM协同平台开展多专业之间的协同工作 ,实现各专业之间数据信息的无损传递与共享。


3.2 施工实施阶段


3.2.1 施工方案交底与施工任务追溯


通过BIM协同平台轻量化浏览施工场地方案交底 ,结合模型构件移动、测量等操作 ,更加直观高效地进行方案讨论 ,加快决策速度 ,确保方案可行性。


BIM协同平台支持根据施工任务定位查看模型具体工作内容 ,根据日期过滤筛选一个时间段的施工任务范围 ,可以追溯之前的施工形象进度 ,也可以查看后续的计划施工内容 ,方便业主进行物资采购计划和资金投入决策等工作。


3.2.2 人员管理


(1)作业人员现场施工日志填报

现场施工人员每天工作日志支持移动端直接填写上  报 ,大大减少了施工人员的日常工作压力。各项数据自动与后台大数据形成联动 ,如领料数据、用料数据 ,还可以进行各种数据统计分析。


(2)人脸识别

施工现场安装人脸识别设备 ,通过人脸识别打卡进场 ,BIM协同平台后台记录每次进出数据 ,精确统计现场人员数据 ,杜绝无关人员进场引发安全问题。


3.2.3 安全管理


(1)安全管理数据统计分析

在BIM协同平台上  通过远程管理内容结合结构化数据、图表的统计分析,研究建设工程项目在某一时期或阶段的安全生产状况 ,从中发现规律、认识问题 ,以此来制定相应的、有针对性的安全管理措施 ,预防事故和不安全现象的发生 ,推动建设项目的安全管理工作。


(2)安全样板引路

BIM协同平台中建立安全管理样板及危险源发布 ,实时查看 ,可以提高安全教育培训效果和提高施工现场安全文明施工管理水平等。


(3)安全管理流程设置

结合流程模块及BIM模型 ,根据不同项目管理方法进行管理模式定制 ,通过配合移动端随时调用相关流程进行现场安全问题管理和检查 ,形成工作记录和数据。


3.2.4 质量管理


(1)材 料质量管理

现场质量审核工作记录通过BIM协同平台进行统一登记 ,所有实体单据和检验一报告上  传系统 ,并形成数据统计台账及分析表格 ,以便于及时追查每批次材 料的过程和使用部位 ,确保施工质量材 料的安全。


(2)现场质量管理

通过流程形式闭环管理 ,BIM模型位置定位 ,设置整改人、整改后拍照送审等流程 ,实现质量整改进度控制 ,并形成后台数据实时统计 ,分析质量问题、原因 、发生概率等 ,提高质量管理水平及效率。


(3)隐蔽工程管理

施工现场各个阶段竣工验一收后 ,经常容易出现由于人员变动造成验一收过程资料遗失的问题。BIM协同平台支持通过文档、图纸和影像资料等BIM模型挂接等技术手段来确保资料保存的全面性、统一性、完整性及可追溯性。


3.2.5 成本管理


(1)合同信息管理

根据合同工作内容选择与模型对应构件发起合同信息登记流程 ,即可实现合同信息流程与模型构件的关联。合同审核人员可以通过构件反查对照模型部位和合同内容是否一致 ,审批通过后 ,乙方人员可以再次确认范围 ,有效避免合同内容不清晰导致的后期结算分歧。


(2)支付管理

施工阶段各参建单位请款申请、付款、结算审核、设备材 料价格审核、设计变更、签证等管理工作均可根据项目自身的管理模式进行定制化流程配置 ,通过BIM协同平台进行在线成本管理 ,可以将各项流程与BIM模型进行关联。业主审核可以通过模型反查数据确认成本管理中各项内容的详细数据 ,提升精细化管理水平。


3.3 运维管理阶段


(1)BIM模型信息与后期工程维护

BIM模型中包含了建设过程中产生的所有信息 ,这些信息为建成后的运营、维护等提供了最基础的数据。


(2)设备运维信息查询

可实时在线查看运维信息和资产信息 ,包括但不限于设备名称、型号、参数、安装日期、使用年限、保养周期、管理单位、管理者、位置等。


(3)设备报警及定位

报警定位 ,系统可识别设备系统上  传的报警信号 ,并实现报警与空间模型的绑定 ,可在三维模型中直观的定位报警设备或空间的所在位置。


(4)设备维护数据统计

BIM协同平台具有维保工单的统计与分析功能 ,按时间维度统计已产生工单的总量、已完成工单数量、按时完成工单的数量等。针对运营维护人员的日常工作及工单反馈结果 ,形成人员工作分析报告 ,为工作统计与备件库存最优化分配提供数据基础。


(5)设备监测——物联网能耗监控与硬件集成

将BIM协同平台与物联网集成 ,现场各种监测设备与BIM模型一一对应 ,点击单个构件即可实时查看检测状态和数据 ,所有数据将直接展示在可集成数据分析图表上  。通过设置警戒值实现自动报警 ,通过手机、邮件推送提醒 ,保证现场安全。


4. 结语


拥有BIM模型是使用BIM协同平台的核心和前提 ,BIM协同管理平台的应用是建筑业未来发展的必然趋势。BIM技术发展至今已为建筑行业带来了诸多便利 ,BIM协同平台也已受到信息技术研发、建筑技术和工程管理应用人员的高度重视 ,并且在一些项目上  得到一定程度的实现。但是 ,由于标准不一、政策支持相对薄弱等因 素 ,BIM协同平台的应用还未大面积普及。相信在《工程建设项目业务协同平台技术标准》实施后 ,在国家对BIM行业的大力推动以及相关从业人员的共同努力下 ,BIM协同管理平台必将有广阔的应用前景。