BIM在全过程工程咨询中的运用

文/陈文军

一、BIM的起源与发展

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的缩写，最先由查克·伊斯曼教授于20世纪70年代提出，已在世界很多地方落地开花，是当今建筑业方兴未艾的新技术和管理手段，其实质是建筑物的虚拟现实，利用计算机技术，在虚拟空间把要建设的项目“造”出来，把现实中的要建设的建筑物的几何空间信息、非几何参数加载其上，并在虚拟环境下通过相关软件对受力、光照、能耗等信息进行分析优化。相当于预先制作个“样品”，通过对这个“样品”在虚拟空间不断的修改、打磨，待成熟定型后再投入实际的建造，可大大减少变更，并提高建造速度和降低成本，同时还能提高建筑物的品质。由于BIM模型事先加载了大量的建筑物信息，模型中的建筑构件也是现实实物的很好映射，即除了能使模型化的建筑构件之间产生类似实体建筑构件之间的彼此依存关系外，还能在虚拟空间形成有趣互动和反馈。例如，要完成建筑物的门窗安装，就要在墙上留洞，门窗上方要设过梁，在二维CAD环境情况下，一般只能用二维的点、线、面的方式结合设计说明等来静态地表现，若门窗的位置和尺寸有调整，在变更图上除要描绘出新的门窗变化外，还要把关联的门洞、过梁尺寸及位置等变动信息作图表示出来，如有疏忽，施工时就可能出现问题，这也是当前施工中大量变更产生的一个主要因素。而在BIM环境下，这种情况就不会出现，建筑物的门窗与墙上留洞和上方过梁是联动的，门窗变了，对应的留洞和上方过梁将自动做出相应调整，若变动超出建筑物允许的合理区域还会提示或报警，因此施工出错的情况就能大大减少。

正因为BIM技术这个特点，使得当今全球形成了一股推广应用BIM技术的热潮，在我国，也正处在大力推广阶段。住房和城乡建设部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》（建质函〔2015〕159号）指出：“BIM应用作为建筑业信息化的重要组成部分，必将极大地促进建筑领域生产方式的变革。”对此，各地方积极响应，如湖北省武汉市出台了《关于推进建筑信息模型（BIM）技术应用工作的通知》（武城规〔2017〕7号），并制定了《武汉市建筑信息模型技术推广应用三年行动计划（2018-2020）任务》。由市城乡建设委员会主导实施。当前，还有江苏、浙江、福建、湖南、广东、四川、广西等很多地方也出台了相应的“指导意见”、“工作方案”、“实施方案”等文件。还有些地方也即将出台类似的文件推动BIM技术的应用。

二、全过程工程咨询的概念

所谓全过程工程咨询，就是将涉及建设工程全生命周期的策划咨询、前期可研、工程设计、招标代理、造价咨询、监理、施工过程管理、竣工验收及运营维护等咨询服务整合在一起，打包由一个咨询单位完成或由其牵头实施。开展全过程工程咨询既是新时代发展的要求，也得到了国家政策层面的积极支持。最近，国务院办公厅印发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号），提出培育全过程工程咨询。同时，也符合国际惯例，例如在FIDIC条件下的咨询工程师，其业务和工作范围就涵盖了我国所说的全过程工程咨询的内容。其工作内容包含了决策阶段、设计阶段、发承包阶段、施工阶段、竣工阶段和运营阶段。具体为：

1．决策阶段，内容包括项目建议书（初步可行性研究）、可行性研究报告（包括但不限于：投资目标、风险分析、建设方案）、运营策划、评估报告（包括但不限于：节能评估、环境影响评价、安全评价、社会稳定风险评价以及水土保持方案）等相关报告的编制以及相关的审批手续。

2．设计阶段，该阶段是对项目的实施及建安投资具有决定性影响的阶段，分为初步设计、扩初设计及施工图设计等内容，咨询工作内容包括项目设计目标管理、过程管理、沟通管理和设计造价管理等。

3．发承包阶段又称招标投标阶段或交易服务阶段，包括招标策划、招标公告的编制发布，资格预审文件、招标文件（含主要合同条款的拟定）等的编制，以及开标、评标、定标等，最终形成合同价格。

4．施工阶段，是将建设项目的设计施工图按照项目可研要求、项目投入、产出目标等要求建设工程项目实体，实现投资决策意图的阶段。同时也是项目管理周期中工程量最大、投入的人力、物力和财力最多、工程管理难度最大的阶段。因此，全过程工程咨询机构在项目建设管理中，如何有效地对实施阶段进行控制、管理、协调，成为项目管理的一项极为重要的工作，也是建设项目最终是否顺利完成的重要阶段。

5．竣工阶段需要完成验收、竣工管理、竣工图编制、保修管理、移交等工作，本阶段是检验是否满足建设项目基本目标而进行的成品检验工作。

6．运营阶段主要对建设项目的竣工阶段转移的建筑物和竣工资料进行接收和开展运营服务。主要包括：梳理运营资料；进行运营和监管合同的管理；进行运维管理。

三、BIM在全过程工程咨询中的运用

由于BIM技术提供的大量以前所没有的关于建筑的全面信息，也使得其在项目全生命周期的运用中产生极大的价值，因此，它也成为全过程工程咨询实践中非常有用的、甚至不可或缺的一项技术和工具，也是将各环节整合在一起的粘合剂。例如：

1．决策阶段，我们可根据建筑功能需要建立模型，这个模型在虚拟空间是可视的，比较直观，大家可围绕体量模型进行讨论、修改、调整，这样，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都可以在可视的状态下进行。

2．设计阶段，传统的设计是由各专业工程师分别进行，绘出二维的施工图，很难避免各自专业设计上的“错漏碰缺”和专业间的“打架”，而通过BIM技术，可在设计阶段就对模型进行碰撞检查，及早发现并进行修改，减少施工过程中的变更和对工期的延误。

3．发承包阶段，能够帮助企业寻找到最优的施工技术组织方案，精确筹划施工进度计划，优化使用施工资源，科学地进行施工场地策划，在确保质量的前提下缩短工期并节约成本。同时，利用BIM模型数据提取的工程量，能形成精确的分部位、分节点的工程的实际成本，与进度等能很好的挂钩，形成合理的投资计划。

4．在施工阶段，利用BIM技术模拟施工过程，能很好解决施工进度的模拟、管线综合优化、三维交底、脚手架方案的编制与模拟等技术工作；能够很好的完成诸如施工总平面图的布置，材料的管理，成本管控，成本的核算对比等管理工作。

5．在竣工验收阶段，通过竣工BIM模型，快速算量，辅助结算工作，可缩短结算周期。同时，以BIM模型的方式向城建档案馆提交的相关资料，更为未来项目的运营维护、改造、升级做好了基础的铺垫工作。

6．运行维护阶段。在建筑设施的生命周期中，运营维护阶段所占的时间最长，花费也高，利用BIM技术，可以内部空间设施可视化，便于查找，也更直观。通过对运营维护数据累积与分析，查找运行过程中的问题和隐患，也可以通过数据来优化和完善管理。

可以看出，BIM技术的运用，既能使项目建设的各阶段高效融合，也能有效统筹整合各参与方，打破信息孤岛，实现全程的优质管理。随着信息时代的进一步深化，万物互联将成为不可逆转的潮流，BIM技术还将成为构建未来智慧城市的基础条件。