BIM 技术在工程变更中的应用

刘 李 刘 博 王国君

建筑工程本身存在很多不确定性，不确定性越多引起工程变更的可能性也就越大。建筑业的大体量在很大程度上也会引起工程变更的体量巨大，而工程变更会对工期、成本等造成非常大的影响[1]。如何减少变更量，如何管理好变更是需要迫切解决的问题，BIM 技术作为一种信息化的手段，在为建设工程项目提供了更广的建造思路的同时，也为工程变更提供了更多元化的管理方式。本文主要研究并实践了如何通过BIM 技术进行工程变更管理，旨在最大限度从源头减少工程变更，并做好施工过程中的工程变更管理工作。

1 工程变更与BIM 结合现状

随着BIM 应用越来越成熟，很多创新型的应用应运而生。但不应盲目追求数量和应用拓展，要注重BIM 实际应用的质量和深度，让BIM 更好地服务于工程项目。工程变更涉及的各个相关单位非常多，对工程成本的影响非常大，把这一环节用好将会发挥其在工程中的巨大价值[2]。

但目前有较多的项目工程变更没有和BIM 结合，或者没有紧密结合：一是对源头图纸缺乏前期BIM 验证，导致很多问题是在施工过程中暴露的，很多细小问题都产生了变更；二是变更文件下发之后，直接在原模型基础上按照变更文件修改模型，并没有对模型进行过程区分记录和版本追踪，同时工程变更数据与模型互相独立。也有些项目把工程变更资料和变更模型分目录整理好，每次的变更分别建立一个专门的文件夹，里面放入变更资料和相应的变更模型，这样能明确哪些图纸变更涉及的模型是更改过的，方便后期检查，同时过程中的模型也都能留下记录。但这种方式虽然将工程变更与模型进行了关联，却不是强关联，后续查找时难度较大，并且不能进行数据共享，不能算是完全的数字化数据，只能说从文件整理方式上做了工程变更与模型的结合。所以，如果要让工程变更与BIM 的结合更紧密，就不能局限于人为对文件夹进行区分管理，而是要通过“BIM 技术+平台”的方式去深度挖掘，实现数据的完美融合[3]。

2 基于BIM 技术的工程变更管理内容

2.1 三维模型辅助图纸会审

图纸会审可以提前发现问题，减少后续图纸变更频率。传统的图纸会审就是建设、监理、施工等单位对图纸进行全面细致的审查活动，最后把各方意见整理成会审问题清单，由建设单位在设计交底约定的时间提交给设计单位。由于该过程都是对二维的图纸进行审查，很难发现三维空间以及各专业之间的碰撞问题。把BIM 技术与图纸会审结合起来，通过二维图纸建立三维模型，则可以更准确地验证图纸，提高图纸会审的质量。这个过程虽然比传统审图时间要长，但是反映问题更精准和直观。目前由此衍生出一些翻模软件，如红瓦科技、杭州品茗等一些软件厂商的一系列插件，大大提高了建模速度。建立模型之后需要进行多专业碰撞检查去发现图纸问题，Revit 可以在协作模块实现碰撞检查操作，其缺点是只能进行普通的硬碰撞检测，不能对一些细节和数据进行设置，如间隙设置等。如果想要更深层面的检测，可以导入Navisworks 软件或者C8BIM 平台中进行更专业的碰撞检查工作，更好地辅助图纸问题筛查[4]。

2.2 设计问题反馈

为了快速将BIM 模型发现的图纸问题反馈给设计师，借助中建八局C8BIM 协同管理平台，可以直接将问题上传并在平台模型中定位冲突位置，在相关方中通知设计人员即可。设计人员的回复也通过平台上传，所有的过程记录都会保存在平台中，做到数据资料的电子化存档。这可以实现平台沟通、平台解决，减少线下会议，节省沟通时间，节约沟通成本。

2.3 在线设计联审

在线设计联审改变了传统图纸会审的方式，无须下载图纸文件，可直接通过平台进行图纸线上审查、原位标注以及意见自动归集，实现多人意见同时查看，一键同步已采纳意见至表单，跟踪意见落实情况，直到问题闭环。相较传统各部门分别形成意见再人工汇总的方式，大幅度提高了工作效率和准确性，这给图纸会审提供了更好的多方协同工作思路。

2.4 变更资料管理

前期工作是为了尽最大可能减少图纸变更，无法避免所有变更，后续产生图纸变更如何与BIM 相结合也是需要探讨的问题。收到变更资料之后，接下来要做好资料保存管理工作。在本地保存的同时，借助中建八局C8BIM 协同管理平台进行变更资料保存。资料保存有两个入口，第1 是放在“文档管理”模块，这里有项目所有的电子版资料，变更图纸也作为其中一项内容由施工单位保存在这里。第2 是“设计管理”模块（图1），这里以图纸为主，包含所有的电子版图纸和工程变更图纸，由设计单位上传变更图纸，相关单位可以进行查看、下载等操作，也可以由总包在收到电子版变更文件后上传，这些资料都有一定的权限，只有特定人才可以删除，而且都会有操作记录，这样就确保了信息不会被恶意篡改[5]。

图1 设计资料（来源：作者自摄）

2.5 模型版本变更管理

图纸变更会涉及模型变更，收到图纸变更文件后要第一时间更新BIM模型，同时做好本地修改记录，注意哪些变更图纸是已经更新的，不要落下，也避免后期重复工作。更新过的模型也要第一时间上传到BIM 平台，这样其他用户能第一时间用到最新的模型，避免了信息的不对称性。上传时选择“更新模型”即可，如图2 所示。平台会显示修改人、修改时间、备注等记录信息。随着模型不断被上传平台，云端会将各个版本的模型进行保存，方便过程追踪和后续过程模型使用。C8BIM 平台目前支持Revit 2014 ～2020 和Navisworks 2014 ～2019 版本模型上传。

图2 模型变更（来源：作者自摄）

2.6 模型版本对比

模型每更新一次都会产生新的模型版本，每一个版本都会保存在平台中，各版本模型之间可以互相对比，如图3 所示。通过对比模型版本可以查看构件的变更、新增和删除状态，每种状态以不同颜色作为区分，方便构件查看，还可以导出构件对比Excel清单，以唯一的设备ID 作为构件检索和区分方式。同时轻量化模型的设备ID 继承了Revit 里面的设备ID，保持了模型传递的一致性，保证了模型数据传递精度。

图3 模型版本对比（来源：作者自摄）

2.7 变更资料关联模型

为了保证变更资料的延续性、可追溯性以及与模型的强关联，变更资料需要与模型挂接。挂接需要关联到构件本身，而不是简单挂接到整个模型，这样才能知道具体哪些构件产生了变更，变更位置在哪。变更资料挂接需要通过C8BIM 协同管理平台电脑客户端才可以操作。打开相应的模型，选中需要挂接变更资料的构件，右键选择“关联资料”，就会打开平台所有电子资料的窗口，最后选中该构件有关的变更资料点击“确定”即可。成功挂接之后通过查看构件属性，即可在线查看、下载、删除变更资料，也可以在资料栏重新上传变更文件。变更文件提供了多渠道上传模式，可从本地选择也可从平台内选择，关联的资料不会因为再次上传新的模型而被覆盖，而是会一直延续到最新版本的模型上，直到此构件被彻底删除。

2.8 通过变更资料快速定位变更模型

变更资料挂接到模型之后，通过对比模型版本可以迅速找到变更构件，查看变更相关资料。若要在模型未打开的情况下快速找到变更资料所对应的模型，即打开已上传变更资料，直接选择“定位构件”即可，靶心图例灰色代表没有和模型关联，黑色代表已经和模型关联，点击已关联模型的靶心，会直接跳转到相应的模型并且直接定位到具体的变更构件。这样一方面方便知道哪些变更资料是已经挂接模型的，另一方面方便查找变更构件，节省查找变更构件的时间。

2.9 其它思考

结合以上论述，对BIM 技术管理变更还有一些想法，也希望很多平台区做这些研究。比如，变更过的构件可以同时显示在模型中，设置特殊的颜色，可以一键关闭或者打开，目的就是可以直接统计整个项目的变更体量，并且方便在不通过变更图纸的情况下就可以更快地进行变更模型定位。这是因为在很多时候管理人员翻看图纸去找变更花较多时间，但是在项目实施过程中会经常查看模型，如果能直观看到哪些构件变更过，会对现场帮助非常大。鉴于管理人员对变更是有印象的，而通过查看颜色就能知道这些位置产生过变更以及大概的变更原因，这样就可以更快地整理接下来的思路，节省处理问题的时间[6]。

此外，考虑变更资料等相关数据和模型挂接之后，可以在后续一键式生成索赔依据，只需要管理人员简单地修改即可，同时给予期限提醒，帮助项目管理人员不要错过索赔期限。

3 结语

通过在实际项目中借助C8BIM协同管理平台对工程变更管理进行应用，取得了很好的效果。BIM 技术让工程变更数据有了更好的载体，让变更变得更清晰有序。从前期BIM 验证最大可能减少变更，到变更资料的存档、模型版本的过程保存，再到变更资料和BIM 模型的精准挂接，最后通过对比模型版本快速查看不同版本之间的区别，做到快速、精准的定位。整个过程解决了传统工程变更仅对文件夹进行整理，未与BIM 相结合、资料模型数据孤立分散的问题，真正帮助了项目去整合这些数据，对项目实际运行帮助很大。依托BIM 平台上传变更资料、对变更资料定期维护、模型和图纸变更资料相结合，以及数据保存、查看、追溯、索赔或是其他暂未发现的应用方向都有非常深远的影响，所以做好BIM 应用过程中的工程变更管理工作是非常有意义的[7]。

当然，这些研究及应用的内容远远不够，仍需不断的思考。这就要求探索的脚步不能只注重平行领域的应用，更应该在垂直领域进行深度挖掘，如何把每个点位的应用价值发挥到最大，让BIM 更好地造福项目才是共同努力探寻的方向[8]。