國網(wǎng)武威供電公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所 古璽玉

美國專家最早提出了BIM這一概念，同時對于BIM技術(shù)應(yīng)用最早的國家也是美國。隨著時間的推移，越來越多國家的建筑師認(rèn)識到工程成本管控的重要性，這使得成本管控理論和方法得到了不斷的豐富和發(fā)展。國內(nèi)學(xué)者和建筑行業(yè)人士對成本管控的研究起步相對較晚。近年來隨著工程項目實體量和復(fù)雜程度的持續(xù)增長，以及從事施工成本管控的人數(shù)不斷增加。學(xué)者、專家從我國國情出發(fā)，通過借鑒國外成熟的理念、方案，建立起適用于我國輸變電項目管理的成本管控模式。

BIM5D即在原本的三維模型基礎(chǔ)上關(guān)聯(lián)施工進(jìn)度和資金情況，以模型為基礎(chǔ)，模擬施工進(jìn)度各過程中的資金流。BIM5D模型是在3D模型基礎(chǔ)上建立并不斷完善架構(gòu)內(nèi)容，另外BIM5D模型不僅包含3D模型的功能還擁有4D維度，（四維建筑信息模型，用于網(wǎng)站建設(shè)規(guī)劃等活動，以項目的生命周期為視角允許參與者提取和可視化其活動的進(jìn)展），BIM5D模型可以為工作人員構(gòu)建更加真實的工作場景，隨著項目的推進(jìn)，讓工作人員在可視化的BIM5D模型視域下觀察施工作業(yè)的執(zhí)行情況，掌握成本管控狀況。

1 BIM5D的定義及特點

BIM5D的定義。BIM5D技術(shù)建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為工程項目管理、設(shè)計人員完成崗位工作提供便利的數(shù)據(jù)化工作，BIM5D模型收集工程的各方面參數(shù)，可隨著項目的進(jìn)行呈現(xiàn)可視化模型，幫助管理人員掌握各環(huán)節(jié)、各工序的作業(yè)執(zhí)行情況，在項目立項后，于策劃、運(yùn)行與維護(hù)等階段實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，是項目實現(xiàn)全過程動態(tài)管理的基石，項目管理人員與技術(shù)人員在BIM5D技術(shù)下可快速掌握項目運(yùn)行狀況，在第一時間了解施工作業(yè)出現(xiàn)的問題，同時根據(jù)掌握的建筑信息給出正確的處理建議，為各方建筑主體相互協(xié)作建立專業(yè)化的信息溝通平臺，讓多主體協(xié)同推進(jìn)工程作業(yè)成為可能，在平臺共享施工作業(yè)信息、優(yōu)化資源配置，在節(jié)約施工成本的同時還可大幅度提升施工作業(yè)效率，保證項目可以按照要求在規(guī)定時間內(nèi)竣工[1]。

BIM5D的特點。BIM5D最集中的特點是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建實景化的場景，工程人員將這種方式稱為可視化，可以直觀的發(fā)現(xiàn)同構(gòu)件間的搭接方式，將構(gòu)件空間信息的反饋性與互動性通過可視化的方式呈現(xiàn)出來。在BIM5D建筑信息模型中表現(xiàn)在全生命周期的可視化，建筑項目是一項系統(tǒng)工程，BIM5D技術(shù)可以隨著項目的運(yùn)行展示各階段的施工情況，通過技術(shù)數(shù)據(jù)處理能力生成各類報表，還可以讓項目從初步設(shè)計評審、施工圖預(yù)算、招投標(biāo)管理、現(xiàn)場管理、結(jié)算管理等工作均在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行[2]。

2 BIM5D的架構(gòu)用途及理論依據(jù)

BIM5D主要用于施工階段的精細(xì)化管理。BIM5D三大中心：模型中心，數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用中心。

圖1 BIM5D質(zhì)量管理過程

BIM5D技術(shù)擁有眾多功能，對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與處理，從海量數(shù)據(jù)中提煉出用價值的內(nèi)容，合理的應(yīng)用信息指導(dǎo)各階段的施工作業(yè)，BIM5D技術(shù)在設(shè)計、管理、施工等方面均有較大的應(yīng)用價值，支撐工程集成管理，按照收集的工程參數(shù)構(gòu)建與施工相近的場景，便于管理人員與技術(shù)人員掌握項目運(yùn)行狀況，結(jié)合項目建設(shè)要求進(jìn)行針對性監(jiān)管，降低人為因素與環(huán)境因素對施工作業(yè)造成的不良影響。BIM5D技術(shù)對建筑施工的具體優(yōu)勢體現(xiàn)在以下方面：

2.1 實現(xiàn)資源優(yōu)化配置

工程項目作業(yè)體量大，在項目運(yùn)行過程中會出現(xiàn)大量的工程數(shù)據(jù)，這也是在以往施工中影響企業(yè)管理的主要因素，能否在最短的時間內(nèi)處理工程數(shù)據(jù)，從中找到支撐項目資源計劃的內(nèi)容，直接影響到工程資源應(yīng)用情況。BIM5D技術(shù)應(yīng)用在施工企業(yè)后有效的解決企業(yè)在數(shù)據(jù)處理方面存在的問題，BIM5D技術(shù)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價值的資源，對管理職能機(jī)構(gòu)實施精細(xì)化管理起到良好的促進(jìn)作用，可結(jié)合獲取的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及建設(shè)要求制定資源應(yīng)用計劃，減少施工在倉儲、物流等方面的無用損耗，科學(xué)的開展限額領(lǐng)料等舉措，有效的提升工程成本管理水平[3]。

2.2 實現(xiàn)多主體協(xié)同作業(yè)

BIM5D技術(shù)擁有可視化的功能，同時三維可視化功能通過對數(shù)據(jù)的深度處理，融合時間維度構(gòu)建動態(tài)施工模型，可隨著施工的進(jìn)行展現(xiàn)各環(huán)節(jié)、各工序的作業(yè)情況，將施工作業(yè)使用模型立體展現(xiàn)出來，便于管理人員比對實際作業(yè)與工程進(jìn)度，快速發(fā)現(xiàn)施工存在的問題，在BIM5D技術(shù)下打造可供設(shè)計單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位、施工單位協(xié)同作業(yè)的平臺，在該平臺上交流各自的工作信息，讓參與項目的各主體單位可借助相關(guān)信息科學(xué)的使用工程資源結(jié)合掌握的情況開展工作。另外，在BIM5D技術(shù)模擬施工情境的功能下，可幫助監(jiān)理單位實現(xiàn)二十四小時無死角監(jiān)管，通過技術(shù)數(shù)據(jù)分析能力還可完成現(xiàn)場風(fēng)險預(yù)防工作，減少質(zhì)量問題與安全問題出現(xiàn)的次數(shù)，降低返工出現(xiàn)的頻率，以達(dá)到控制項目成本的目的。

2.3 強(qiáng)化數(shù)據(jù)管理水平

BIM5D技術(shù)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力，建筑企業(yè)應(yīng)用BIM5D技術(shù)期間會建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，而數(shù)據(jù)庫內(nèi)部數(shù)據(jù)均具備可計量的特征，管理人員可隨著工程的進(jìn)行實時向數(shù)據(jù)庫傳入信息，還可在其中輸入與項目類似的工程數(shù)據(jù)，在強(qiáng)大的數(shù)據(jù)資源支撐下實現(xiàn)科學(xué)的監(jiān)管，BIM5D數(shù)據(jù)庫中的信息可按照職能部門工作需求，從構(gòu)件類型、時間維度等層面拆分、匯總、分析數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中提煉出支撐工作人員的數(shù)據(jù)，以保證各項工作按照要求進(jìn)行。另外BIM5D基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也是管理者進(jìn)行項目決策、進(jìn)度管理的主要依據(jù)[4]。

3 BIM5D的實際應(yīng)用

由于BIM5D在電網(wǎng)工程中起步較遲，目前尚沒有實體操作平臺。以下以建筑工程為例，對BIM5D在電網(wǎng)工程中的運(yùn)用進(jìn)行展望。

圖2 土方開挖階段

圖3 施工階段

BIM5D實現(xiàn)了多專業(yè)的可視化及可操作化，使得水暖電通多專業(yè)融合，實現(xiàn)了漫游及碰撞檢測，預(yù)計未來可用于電網(wǎng)架空線路中輸電線路防碰撞檢測，以及變電站工程中的水暖電通管線防碰撞檢測。無需云端即可直觀展現(xiàn)整個項目的施工過程，進(jìn)行施工動態(tài)管理。圖2、圖3是BIM5D模擬圖。

BIM5D技術(shù)打破了時空因素對傳統(tǒng)施工管理的影響，融合多專業(yè)直觀展現(xiàn)施工動態(tài)過程，實現(xiàn)資源動態(tài)管理[5]。借助信息建模技術(shù)平臺的施工可視化功能，可規(guī)避一些施工中常見的的傳統(tǒng)問題，還可利用技術(shù)擁有的可視化功能與強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，為設(shè)計與施工過程管理服務(wù)建立可視化項目模型，進(jìn)行科學(xué)的工程監(jiān)管，提升圖紙質(zhì)量，及時解決各環(huán)節(jié)與各工序出現(xiàn)的問題。另外，在BIM5D技術(shù)建立的平臺上實現(xiàn)各主體單位的溝通與交流，從而可以更高效的通過掌握的信息完成現(xiàn)場施工監(jiān)管，布置與劃分施工場地，提升資源應(yīng)用效率。

將工程相應(yīng)的時標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖導(dǎo)入BIM5D當(dāng)中，即可得到資金進(jìn)度曲線（圖4）和資源進(jìn)度曲線（圖5）。資金、資源進(jìn)度曲線圖使得技經(jīng)管理人員可更加直觀的了解工程各個階段的資源資金投入，便于開展造價分析等工作。任意選取曲線上的一點即可直觀分析工程任一時間節(jié)點材料、物資使用情況，便于技經(jīng)人員估、概、預(yù)算的編制以及全過程工程造價管理。更是有利于資金投入，開源節(jié)流，避免產(chǎn)生不必要的資金浪費(fèi)，使得整個造價流程更加資源化、節(jié)約化。

圖4 資金進(jìn)度曲線

圖5 資源進(jìn)度曲線

在電網(wǎng)工程中各類圖紙相對獨立，專業(yè)領(lǐng)域協(xié)同性較差，不便于同時作業(yè)，各專業(yè)之間的大量數(shù)據(jù)和信息較為封閉且易丟失，容易形成信息孤島。基于BIM5D的工程造價新體系可直接讀取4D設(shè)計模型數(shù)據(jù)中的電氣模型數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電氣模型搭建，可直觀顯示電氣模型各種設(shè)備、材料等，幫助技經(jīng)人員快速且精準(zhǔn)的統(tǒng)計工程量。且可實現(xiàn)全站模式下的模型展現(xiàn)，如建筑和電氣模型的同時展現(xiàn)，便于同時作業(yè)，實現(xiàn)專業(yè)之間數(shù)據(jù)和信息共享，打破信息孤島的局面。

5 結(jié)語

隨著BIM應(yīng)用范圍的日益廣泛和應(yīng)用層次的逐漸深入，BIM的內(nèi)涵也在不斷發(fā)生變化。Finith在其著作《廣義BIM與俠義BIM》中指出，BIM的內(nèi)涵具有俠義和廣義之分：俠義的BIM主要指對軟件的應(yīng)用；廣義的BIM考慮了組織與環(huán)境的復(fù)雜性及關(guān)聯(lián)性對信息管理的影響，目的是為了幫助項目在適當(dāng)?shù)臅r間、地點獲取必要的信息。美國國家建筑科學(xué)研究院在《國家建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)NBIMS》中對廣義BIM的含義作了闡釋：BIM包含了三層含義，第一層是作為產(chǎn)品的BIM，即指設(shè)施的數(shù)字化表示；第二層是指作為協(xié)同過程的BIM；第三層是作為設(shè)施全壽命周期管理工具的BIM。

綜上可對BIM未來的發(fā)展進(jìn)行這樣的展望：廣義的BIM已不僅作為一種模型和產(chǎn)品而存在，更是一種承載建設(shè)管理思想方法的媒介，它所承載的這種思想和方法在未來電網(wǎng)建設(shè)中會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。