1 國家政策及相關行業(yè)發(fā)展

近年來，國務院、建設部等相關單位，頻繁頒發(fā)強制應用BIM技術的文件。2011年住建部下發(fā)《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，綱要中第一次直接提到了BIM技術。2016年國務院辦公廳關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見指出，要健全標準規(guī)范體系，創(chuàng)新裝配式建筑設計。2017年國務院辦公廳關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見指出，加快推進BIM在規(guī)劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的應用。住房城鄉(xiāng)建設部關于印發(fā)推進建筑信息模型應用指導意見的通知也指出，應指導和推進BIM的應用，加強頂層設計，系統(tǒng)推進BIM在建筑領域應用。住房城鄉(xiāng)建設部關于印發(fā)2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要的通知指出，到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設計單位，以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應掌握并實現BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術一體化集成應用。該綱要還特別強調了BIM與大數據、智能化、移動通訊、云計算和物聯(lián)網等信息技術的集成應用能力。除國家層面的政策外，湖北、貴州、江西、河南、重慶、北京等省（市）也相繼頒發(fā)了BIM相關政策，提出對BIM技術應用的全面要求。到目前我國已初步形成BIM技術應用標準和政策體系。

國外BIM的應用早于國內。美國于上世紀70年代提出BIM的概念，2007年成立Building SMART聯(lián)盟，先后于2012年和2015年發(fā)布兩版美國國家BIM標準。日本大量的設計公司、施工企業(yè)于2009年開始應用BIM。2012年，日本建筑學會發(fā)布了日本BIM指南。英國政府強制要求使用BIM。2011年英國內閣辦公室發(fā)布了“政府建設戰(zhàn)略”文件，明確要求到2016年，政府要求全面協(xié)同的3D BIM，并將全部的文件以信息化管理。

廣聯(lián)達BIM產品既可以用于大型標桿工程，也能服務中小型建造項目。其應用項目類型包括民宅、商場、綜合應用體、廠房、機場和地鐵等。北京地鐵19號線一期工程首次引入BIM技術，以BIM技術為協(xié)同化管理平臺，建立了北京市軌道交通BIM應用技術標準與管理模式。500kV靜安（世博）地下變電站作為國內最大的逆作法深基坑施工項目，通過采用BIM技術，有效解決了地下管線敷設復雜、交叉作業(yè)頻繁以及施工環(huán)境惡劣等難題。歐洲最大基礎設施建設項目英國Crossrail鐵路采用BIM解決方案，實現了預算的嚴格監(jiān)管和控制，其BIM應用代表了當前BIM應用的最高水準。

2 設計院應用BIM總體介紹

設計院在總承包項目管理過程中存在弱項。在只能派出少量項目管理人員的條件下，無法全面掌控項目現場管理過程，因此需要一套全面的系統(tǒng)來對項目進行管理。而BIM技術能夠將設計圖形三維信息化，將施工過程的各類信息整合到一個平臺之中。因此通過BIM技術能夠極大地減少設計院在EPC項目管理中的弱項，從而提升設計院BIM技術應用水平和項目精細化管理能力。

目前設計院對于BIM的研究應用主要從兩方面出發(fā)：一是數字化設計中心，重點從事BIM在三維設計方面的工作。數字化設計中心目前開展近60個項目的三維設計工作，其中30多個輸變電項目，參與國網系統(tǒng)內的數字化設計科研開發(fā)工作。二是技術經濟創(chuàng)新工作室，重點研究BIM技術在項目管理中的應用。技術經濟創(chuàng)新工作室作為以造價咨詢?yōu)橹黧w的團隊，結合其他相關人員開展BIM技術在項目管理中的應用。其中以黃岡蘄春河西工業(yè)地產和泰國益梭通變電項目作為應用點。

目前BIM技術在設計院施工項目中的應用仍處于初始階段。為了實現全面應用BIM技術從而進一步提高設計院項目管理能力的目標，需建立可行的制度，將BIM技術在施工項目中的系統(tǒng)性應用通過制度方式明確下來，形成一整套可行的管理制度、可供操作和復制的管理流程，明確相關人員職責、獎懲措施以及相關的管理工具和使用方法等。制度的建立需要試行制度并尋找試行制度的缺陷。因此首先要在海外變電站項目中應用BIM技術并試行管理制度，然后尋找和發(fā)現在實施過程中存在的問題，并根據反饋意見不斷修正完善，最終建立一個適用于設計院體制下的管理制度。

3 管理工具和使用方法

近幾年隨著國內BIM技術的快速發(fā)展，市場上推出了多種BIM相關軟件：中國建筑科學研究院出品的PKPM軟件、探索者結構（AutoCAD平臺）插件、魯班系列軟件、廣聯(lián)達系列軟件、品茗系列軟件、比目云插件等。設計院在泰國益梭通變電站試點項目中采用的是廣聯(lián)達BIM系列軟件。廣聯(lián)達BIM 5D技術的特點是：可視性、協(xié)同性、模擬性、可追溯性和可出圖性。廣聯(lián)達BIM 5D以BIM平臺為核心，集成全專業(yè)模型，并以集成模型為載體，關聯(lián)施工過程中的進度、合同、成本、質量、安全、圖紙和物料等信息，為項目提供數據支撐，實現有效決策和精細管理，從而減少施工變更，縮短工期、控制成本和提升質量。

BIM作為一個技術載體，橫跨項目策劃、設計、施工和運營等的全過程，承載項目的全壽命周期。在項目前期咨詢階段，BIM 5D技術能實現粗略建模，形象地提供項目初步模型，直觀完成方案比選，同時快速利用工程數據中心既有成果，提供項目實施的策劃方案。在勘測設計階段，能實現三維設計，設計協(xié)同，減少傳遞誤差，實現GIS建模，設計成品可以做到所見即所得。還能完成結構分析、性能分析、工程算量以及三維渲染出圖。在施工策劃階段，能實現設計深化、設計碰撞校驗、三維巡游管理、施工過程模擬、施工方案管理以及關鍵工藝展示等功能。在工程實施階段，能實現質量跟蹤、定位，安全跟蹤、定位，進度跟蹤，各種物料管理，三維可視化成果驗收以及工程變更等工作內容。在運維階段，能實現模型的全過程實施數據跟蹤及動態(tài)反饋以及各種運維設施聯(lián)動管理。BIM作為一種先進的工具和工作方式，極大地促進了項目全壽命周期的信息共享，提高了業(yè)主對項目全壽命周期的管控能力，同時也提高了項目各參與方的工作效率。

BIM 5D應用流程可以概括為四個方面。①模型專業(yè)選擇。目前BIM所涉及的專業(yè)眾多，建筑、結構以及機電等，在開展BIM應用之前，應當先確定自身的需求，確定自身BIM應用時所需哪些專業(yè)的模型數據。②建模軟件選擇。目前軟件市場上BIM建模軟件繁多且各具特色，在確定了所需模型的專業(yè)之后，應根據專業(yè)的不同選擇相應的建模軟件。③全專業(yè)模型集成。各專業(yè)模型建好之后，根據要求導出5D集成文件就可以在5D中進行全專業(yè)的BIM模型集成。④項目功能點應用。BIM 5D技術從技術、生產、質量、安全以及商務等多個方面實現信息的集成和互通，達到各方信息的協(xié)調統(tǒng)一。

4 泰國益梭通變電站BIM應用案例

在泰國益梭通變電站試點項目中對廣聯(lián)達BIM 5D軟件的應用主要圍繞四點展開：①全場模型管理、三維效果、漫游管理。②圖紙校驗。③質量、安全等的管理。④資料的管理。首先利用三維建模技術，將變電站二維圖紙三維化，并導入到BIM的整合平臺之中，然后將進度信息、造價信息等也填報到該平臺之中，再次將這些信息之間相互關聯(lián)起來，從而形成了一套項目管理準備資源。

4.1 全場模型管理、三維效果與漫游管理。

通過應用BIM技術將二維圖紙等轉化為可視化的三維模型，對建筑結構進行動態(tài)演示，能直觀地觀察建筑構件，分析建筑結構的功能布局等，進而掌控項目的微觀構造和宏觀布局。通過自定義巡游路線從不同角度實時觀察項目三維實景，能夠實現項目的溝通、討論和決策都在可視化的狀態(tài)下進行，進而對施工過程進行更好的管控，如圖1和圖2所示。

圖1 三維視圖建模示意圖

圖2 三維巡游示意圖

4.2 圖紙校驗與反饋

變電站BIM三維模型具有可模擬性和可視化特點，通過對設計圖紙中的電氣、土建等環(huán)節(jié)進行檢測，能及時發(fā)現存在的問題并進行校對、核查。傳統(tǒng)的管線綜合設計在二維條件下進行，很難表現管線系統(tǒng)的整體情況，容易出現施工錯誤。而BIM技術可以通過碰撞檢查，對管線等進行調整，能有效減少返工的情況，保障工程順利施工。在泰國益梭通變電站項目中通過模型編輯，發(fā)現總圖項下的基礎、道路等模型編制完成后與電氣布置圖下的設備有不匹配現象，并反饋給設計專業(yè)予以調整。

4.3 質量、安全、進度、成本等多維信息整合

通過BIM技術，實現5D條件下的施工模型，直觀地進行項目建設過程管理，實現施工過程各階段和各方面的一致性和連續(xù)性。

利用無人機技術，在項目施工過程中的每一個階段，將最新影像發(fā)回到BIM 5D施工管理系統(tǒng)，準確識別并實時反映施工進度，精準掌握現場實際施工情況，優(yōu)化施工資源配置以及科學地進行施工場地布置等，從而縮短工期、減低成本、提高質量。

現場發(fā)現問題后，利用攝影工具等記錄現場質量情況，匯總現場圖片視頻信息等錄入模型端口，通過定制化巡游路線和定期上傳的現場攝影、視頻等進行比對，實現質量安全控制關鍵點的管控，除網頁端外，也可通過手機端實時查看現場質量安全問題并監(jiān)督更改。

通過鏈接三維模型和預算費用，可實時查看時間計劃安排下的人、材、機的統(tǒng)計情況，方便協(xié)調施工過程中各施工單位、各施工工種和資源的關系，有效促進項目施工過程中成本的管控，如圖3和圖4所示。

圖3 網頁端駕駛艙查看

圖4 手機端信息收集

4.4 資料管理

BIM技術能夠提供關于建筑項目的協(xié)調一致的、可計算的信息，實現信息共享和重復使用。

5 總結

BIM 5D技術將各種信息始終整合于一個三維模型信息數據庫中，設計方、施工單位、監(jiān)理和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進行協(xié)同工作，有效提高項目效率和質量，實現可持續(xù)發(fā)展。本文研究成果可以讓海外項目獲得一種可以操作，可以復制，更加適用于設計院體制下的管理制度。通過這種模式化的管理方式，也能不斷積累設計院管理成果，積累各項管理過程、生產過程的信息資料，為設計院成為國際化工程咨詢公司打下堅實基礎。