陳 燁（上海建科造價咨詢有限公司，上海 200032）

近年來，國家大力推進 BIM 和大數(shù)據(jù)等新興技術在建筑業(yè)中的應用，業(yè)內(nèi)企業(yè)也逐步重視傳統(tǒng)業(yè)務的數(shù)字化轉型升級和數(shù)字資產(chǎn)的積累，目前對 BIM 技術在建筑工程中應用價值的體現(xiàn)已逐漸形成共識，并且在項目規(guī)劃、設計和施工階段都已有較為成功的應用案例。住建部《2016—2020 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》強調(diào)：“建立完善數(shù)字化成果交付體系。建立設計成果數(shù)字化交付、審查及存檔系統(tǒng)，推進基于二維圖的、探索基于 BIM 的數(shù)字化成果交付、審查和存檔管理。”數(shù)字化交付旨在形成工程數(shù)字化檔案、積累數(shù)字資產(chǎn)，使 BIM 技術應用發(fā)揮更大的價值，但從總體來說，業(yè)內(nèi)企業(yè)仍然缺少一套成熟、完善的數(shù)字化交付解決方案來指導數(shù)字化成果的交付?？梢灶A見，在政策的推動下，基于 BIM 的數(shù)字化交付將逐步替代傳統(tǒng)的交付模式而成為主導。建筑行業(yè)亟需摸索出一套全面適用、科學高效的數(shù)字化交付體系。

1 數(shù)字化交付概述

數(shù)字化交付是以交付建筑為核心，對工程項目建設所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與信息進行數(shù)字化創(chuàng)建并移交的過程。數(shù)字化交付過程涵蓋針對項目梳理交付需求、編制交付方案、構建交付基礎和信息移交和驗收等內(nèi)容。

GB/T 51212—2016《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》（以下簡稱“《應用統(tǒng)一標準》”）提出，BIM 技術“適用于建設工程全生命期內(nèi)建筑信息模型的創(chuàng)建、使用和管理”。也就是說，適用于包括規(guī)劃、勘察、設計、施工、運維和拆除階段在內(nèi)的建筑工程全生命期，并且針對不同階段可采用不同的 BIM 技術應用方式。隨著 BIM 的應用推廣，工程項目建設除了產(chǎn)生大量的工程數(shù)據(jù)，基于 BIM 的應用也將產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)量。但從信息傳遞的角度看，數(shù)字化交付中大量的信息數(shù)據(jù)仍產(chǎn)生于從勘察設計到施工監(jiān)理和從施工監(jiān)理到運維兩個階段。因此，數(shù)字化交付工作的重點應聚焦于這兩個階段。

1.1 數(shù)字化交付物

數(shù)字化交付是對以紙質(zhì)文件主導的傳統(tǒng)交付模式的革新，在交付內(nèi)容上表現(xiàn)為傳統(tǒng)交付物的數(shù)字化、數(shù)字化載體和工具的交付。數(shù)字化交付物從內(nèi)容類型上可以分為數(shù)字化工程文件交付、BIM 模型交付和 BIM 應用成果交付。

對于數(shù)字化工程文件交付物的界定和規(guī)范，應參照GB 50300—2013《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》（以下簡稱“《質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》”）和 JGJ/T 185—2009《建筑工程資料管理規(guī)程》（以下簡稱“《資料管理規(guī)程》”）等來執(zhí)行。

對于BIM 及其應用成果交付物的界定，我國在“十三五”期間相繼出版了《應用統(tǒng)一標準》、GB/T 51235—2017《建筑信息模型施工應用標準》（以下簡稱“《施工應用標準》”）、GB/T 51269—2017《建筑信息模型分類和編碼標準》（以下簡稱“《分類和編碼標準》”）、GB/T 51301—2018《建筑信息模型設計交付標準》（以下簡稱“《設計交付標準》”）等 BIM 技術與實施標準來支持其推廣與應用。其中，《設計交付標準》對 BIM 在勘察設計交付的成果交付進行了規(guī)范說明，《施工應用標準》對竣工交付的 BIM 交付物進行了規(guī)范說明?！妒┕脴藴省返?12.0.2 條同時提到，竣工驗收模型應在施工過程模型上附加或關聯(lián)竣工驗收相關信息和資料，其內(nèi)容應符合《質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》和《資料管理規(guī)程》等的規(guī)定。

1.2 數(shù)字化交付現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)主導的項目交付是以 Word、Excel、CAD二維圖紙、圖片和影像文件等作為信息存儲媒介進行工程項目的數(shù)據(jù)傳遞，而交付的模式仍然以實體檔案為主導、電子檔案為輔助。因此，項目交付工作量大，信息收集整合困難且頻繁發(fā)生數(shù)據(jù)不完整或丟失的情況。此外，有關文獻數(shù)據(jù)顯示：在數(shù)字化交付的成果中，結構化數(shù)據(jù)通常只占信息總量的 15%～25%，剩余的信息則是各種類型的非結構化信息。對于這些非結構化數(shù)據(jù)信息，普遍缺少有效的手段將其關聯(lián)、應用和共享。由此可見，建筑行業(yè)亟待找到行之有效的數(shù)字化交付解決方案。

1.3 基于 BIM 的數(shù)字化交付

基于 BIM 的數(shù)字化交付，是以三維模型和信息數(shù)據(jù)構建的數(shù)字孿生建筑為載體，集成數(shù)字化工程數(shù)據(jù)和 BIM 應用數(shù)據(jù)，通過制定統(tǒng)一的規(guī)則和要求，實現(xiàn)工程項目數(shù)據(jù)的數(shù)字化關聯(lián)和跨階段交付。該解決方案充分運用 BIM 技術的價值優(yōu)勢，提升數(shù)字化交付的工作效率。相比于傳統(tǒng)的電子文件數(shù)字化交付，數(shù)字化交付的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下 3 個方面。

（1）數(shù)據(jù)傳遞的關聯(lián)性。以 Revit 為例，在使用模型出圖的情況下，所設計的平面圖、立體圖和剖面圖與三維模型相互關聯(lián)，任何的數(shù)據(jù)調(diào)整都能使模型發(fā)生同步變化。此外，將電子歸檔文件與模型關聯(lián)綁定，可實現(xiàn)在三維環(huán)境下解讀工程數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)信息的集成性。隨著模型在各實施階段間進行傳遞，其被賦予的信息也越來越龐大，可見模型中的信息會隨著項目的推進而逐步被深化和豐富。此外，基于BIM 開發(fā)項目全過程協(xié)同管理平臺，使數(shù)據(jù)更加高度集成且信息流更加通暢。

（3）數(shù)據(jù)表達的形象化。通過三維模型把信息數(shù)據(jù)串聯(lián)在一起，其最大的優(yōu)點就是讓數(shù)據(jù)變得形象直觀，從而更容易被理解和快速搜索與定位。

基于 BIM 的數(shù)字化交付要求各參建方首先明確項目交付的需求，從而保證數(shù)據(jù)交付的質(zhì)量和數(shù)據(jù)源的一致性。交付需求中應首先明確數(shù)字化交付的范圍并對交付物進行規(guī)范。在清晰界定交付物內(nèi)容與規(guī)范的基礎上，組織數(shù)字化交付流程，包括制訂交付策略和交付計劃、確定交付任務責任矩陣。為了保證交付質(zhì)量，需制定嚴格的控制措施，并在驗收過程中按照提前約定好的交付流程實施。此外，運用基于 BIM 開發(fā)的協(xié)同管理平臺工具，進一步融入數(shù)字化交付需求和流程，從而進一步簡化數(shù)字化交付工作步驟和提升數(shù)字化交付的工作效率。建議的基于 BIM 的數(shù)字化交付流程，如圖 1 所示。

圖1 基于 BIM 的數(shù)字化交付流程

2 基于 BIM 的數(shù)字化交付需求

基于 BIM 的數(shù)字化交付需求可概括為：明確交付內(nèi)容、一般要求（交付命名、分類與編碼要求）和交付物構建要求。其中，結合數(shù)字化交付物的類型劃分，交付物構建要求包括 BIM 模型交付要求、BIM 應用成果交付要求和數(shù)字化工程文件交付要求。

2.1 交付范圍與一般要求

交付范圍需要與實際的項目及合同范圍相對應。對于交付要求中明確需要配合項目運維對接的情況，應提前與相關方進行溝通，以完成對交付范圍的調(diào)整和補充。

目前，《設計交付標準》對設計階段交付物的命名規(guī)范已有詳細闡述。除了包括對模型單元及其屬性、文件夾及其文件命名的詳細規(guī)定以外，還對專業(yè)代碼及版本管理作了詳細規(guī)定。另外，建筑工程對象及各類參數(shù)的命名還應符合《分類和編碼標準》的規(guī)定。實際的項目實施，可在參考《分類和編碼標準》的基礎上結合工程的實際需求進行相關需求的制定。

施工階段的 BIM 交付物可在參考《設計交付標準》《施工應用標準》的基礎上進行規(guī)范。此外，上海地區(qū)也可參考《上海市建筑信息模型技術應用指南（2017 版）》（以下簡稱“《應用指南（2017 版）》”）對 BIM 應用的命名來規(guī)范對數(shù)字化交付的命名。

對于工程文件的數(shù)字化交付，仍應符合《質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》《資料管理規(guī)程》等的規(guī)定。

2.2 BIM 模型交付

在確定 BIM 模型交付物需求時，應著重考慮以下項目交付需求：模型構建時的統(tǒng)一規(guī)定和要求，模型深度要求（即模型表達到何種精細程度），模型信息表達要求（即哪些信息應在模型的非幾何信息中表達），等。

2.21 模型構建基本規(guī)定

對于模型的交付要求，應明確其構建的基本規(guī)定；對于項目全過程的 BIM 模型工作，應制訂統(tǒng)一的技術標準，包括單位、基點、標高、模型拆分與整合規(guī)則、色彩管理規(guī)則和模型文件夾結構等。

以確定模型拆分與整合規(guī)則為例，在創(chuàng)建各階段模型過程中，為提高模型利用率，增強模型適用性，各專業(yè)（系統(tǒng)）需協(xié)同作業(yè)并對模型進行整體規(guī)劃。在確定拆模方案時，應考慮不同的建模組織形式（含正向設計）、各參與方的內(nèi)部協(xié)同和與外部專業(yè)團隊的溝通協(xié)調(diào)。圖 2 為某項目模型總體拆分結構圖，具體拆分要求應按照實際需求進行調(diào)整。

圖2 模型拆分結構圖

交付時，必須依據(jù)項目實際需求對模型進行整合匯總，模型整合應遵循如下原則。

（1）按專業(yè)整合：對應于每個專業(yè)，整合所有樓層及系統(tǒng)的模型，以便對單專業(yè)進行整體分析和研究。

（2）按水平或垂直方向整合：按層對各專業(yè)模型進行整合，以便對同層的各專業(yè)進行協(xié)調(diào)與分析；可對豎向模型如建筑外立面、幕墻和泛光照明等進行整合。

（3）按整體整合：以建筑模型為基礎，將項目各層及各專業(yè)的模型整合在一起，以便對項目整體進行綜合分析。

（4）按合同界面整合：在施工實施階段根據(jù)合同劃分界面進行模型整合，以便合同管理。

繪制模型的軟件需支持基于工業(yè)基礎類（Industry Foundation Class,IFC）標準進行數(shù)據(jù)交換。以使用 Revit進行各專業(yè)軟件創(chuàng)建的模型整合為例，各專業(yè)創(chuàng)建的模型需交付 Revit 軟件官方文件格式或其他支持的模型格式。

在運用不同的 BIM 建模軟件繪制模型的實施過程中，會對應產(chǎn)生不同的實施規(guī)范需求。以目前普遍使用的 Revit軟件為例，在實際建模過程中，還需對如下方面進行需求和規(guī)范說明：模型操作界面命名規(guī)范，如樓層標高命名規(guī)則、視圖命名規(guī)則等；Revit 族與類型命名規(guī)范；機電管線系統(tǒng)分類命名規(guī)則；色彩管理規(guī)范；等。其中，以模型色彩管理規(guī)范為例，項目全過程配色應協(xié)調(diào)統(tǒng)一，材質(zhì)命名應遵循統(tǒng)一的命名規(guī)則。

2.2.2 模型深度要求

目前，《設計交付標準》《施工應用標準》及一些BIM 應用指導文件如《應用指南（2017 版）》，都對模型深度進行通用規(guī)定和列表逐項說明。上述標準和指南中都對 BIM 實施階段和專業(yè)應用進行了針對性說明，如《設計交付標準》第 6 部分詳細說明了建筑經(jīng)濟對設計信息模型的交付要求，以保證在不同設計階段交付的模型能夠支持設計概算、施工圖預算、工程量清單與招標控制價的需求?？紤]到不同階段和不同專業(yè)對模型深度有著不同的需求，在明確模型深度要求時，應結合模型的后續(xù)應用規(guī)劃和交付流程（如設計方交付設計階段成果至施工方），按階段和專業(yè)規(guī)范對模型構建深度進行區(qū)分。

明確交付需求的文件應列明參考的標準和文件，并盡可能地按專業(yè)類別列清模型應包含的構件。若模型內(nèi)容對應不同的模型深度要求，則要分項列明。此外，部分對模型構建工作產(chǎn)生較大影響的內(nèi)容，如結構工程中的鋼筋和強弱電工程中的線纜等，應著重加以確認，以排除該部分工作量對交付進度產(chǎn)生的不利影響。

2.2.3 模型信息表達

國家標準和相關指導文件已對模型所帶的屬性信息進行了規(guī)范性闡述。以《應用指南（2017 版）》為例，其附錄分別列明了方案設計、初步設計、施工圖設計、施工準備、施工實施和運維階段交付模型應具備的模型內(nèi)容，同時說明了應附帶哪些基本信息屬性。目前，不同的標準和參考文件，對模型信息的要求不盡相同，例如：《設計交付標準》認為，方案設計階段的模型交付主要針對建筑屬性，不需具備結構荷載與強度屬性，而《應用指南（2017版）》認為應包含該信息。另外，兩者劃分模型信息要求的階段也是不同的，《設計交付標準》劃分為 5 個階段，《應用指南（2017 版）》則劃分為 6 個階段。這里，《設計交付標準》對建筑工程信息的分級參考了認可度比較高的、由美國建筑科學院（NIBS）主編的《美國國家 BIM 標準》（NBIMS）。

除了需要對模型屬性信息進行一定規(guī)范以外，有關文獻也建議應充分考慮當前的軟（硬）件的技術條件。運用二維圖形、必要的文字和文檔及多媒體等進行輔助，以此作為有效交付信息的表達方式，但前提是要明確與模型的關聯(lián)，明確標注補充文件和被補充模型之間的鏈接。

在實際項目使用中，應根據(jù)使用需求擬定適用的模型信息要求。在引用編制文件存在沖突時，應在滿足項目需求的前提下采用較低的信息要求，以便更高效地完成數(shù)字化交付工作。

2.3 BIM 應用成果交付

BIM 模型可根據(jù)功能目的完成不同的應用任務，例如：在設計階段，可實現(xiàn)管線碰撞與綜合、建筑凈高分析和綠建能耗模擬分析等；在施工階段，可用于施工場地規(guī)劃、虛擬建造和三維可視化交底等；在工程全過程建設中，可通過模型動態(tài)完成工程量提取與三維出圖。對于上述應用點，有關指導文件已作更詳細的闡述，如《應用指南（2017 版）》從目的、數(shù)據(jù)流、工作流程及成果等方面對每個應用點進行了說明。對于項目 BIM 應用成果的交付需求，可著重參考該文件的成果部分。

BIM 應用工作涉及面廣，需要使用多種不同的軟件來分工完成，但每種軟件都有一套自己的數(shù)據(jù)格式，這給BIM 應用工作中的信息交換和數(shù)據(jù)共享增加了難度。為了順利完成各階段的數(shù)字化交付工作，應規(guī)范 BIM 實施過程中軟件間數(shù)據(jù)的交互和調(diào)用，并明確以下兩點。

（1）規(guī)定各項 BIM 應用涉及的主要 BIM 軟件、描述其數(shù)據(jù)交互格式和數(shù)據(jù)交互關系，如圖 3 所示。

圖3 BIM 應用軟件交互關系示意圖

（2）若在項目施工過程中，規(guī)劃有 BIM 協(xié)同管理平臺，則要闡述平臺的數(shù)據(jù)共享與交互方式，如圖 4 所示。

圖4 基于數(shù)字建設管理平臺的 BIM 成果信息交互示意圖

2.4 基于 BIM 的工程文件交付

電子工程文件的交付應充分利用 BIM 技術的優(yōu)勢，在有條件的情況下，應優(yōu)先采用基于 BIM 的在線協(xié)同管理平臺完成資料的搜集與匯總工作。該方式可簡化交付流程，避免文件交付的諸多弊端。該平臺應建立單獨的資料中心模塊，以便數(shù)字化交付工程文件的歸檔與交付，文件應按照《質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》《資料管理規(guī)程》等中的規(guī)定，完成項目材料和文檔編碼，按規(guī)定文件夾結構完成匯總和整理工作。其文件構成，如圖 5 所示。

圖5 建筑工程竣工文件結構目錄圖

3 基于 BIM 的數(shù)字化交付組織

3.1 交付方案制定

不同的相關方對建筑設施的運維可能存在不同的需求，往往一個模型的信息不能夠同時滿足所有要求。整個數(shù)字化交付過程涉及大量的工作，想要保證高質(zhì)量地完成數(shù)字化交付工作，就要制定數(shù)字化交付方案，并且將交付方案的制定時間及要求前置，使數(shù)字化交付過程合理有序進行。另外，在制定數(shù)字化交付方案時要考慮運維管理的需求，并且應全過程跟蹤這些數(shù)據(jù)和信息，確保按照制定的交付方案落實并督促推進。建議合理的數(shù)字化交付方案應包括以下內(nèi)容：數(shù)字化交付的目標，數(shù)字化交付的組織機構、各單位的工作范圍和職責，明確數(shù)字化交付遵循的法律法規(guī)及標準，數(shù)字化交付的內(nèi)容、組織方式、存儲方式和交付形式，數(shù)字化交付的進度計劃（即整體進度計劃和分階段進度計劃），數(shù)字化交付的質(zhì)量管理方案，以及數(shù)字化交付的工作流程。

3.2 檢查與校驗

模型檢查包括模型的規(guī)范檢查、外觀檢查、元素檢查和碰撞檢查，保證所提交的模型符合交付需求。模型檢查的目的在于減少因錯誤數(shù)據(jù)而帶來的風險，以保證項目各方的利益。數(shù)字化整合階段應根據(jù)質(zhì)量審核規(guī)則進行信息校驗，各單位上傳文件內(nèi)容的真實性和準確性由各單位負責人進行校驗并承擔相應的責任。校驗工作應在數(shù)字化交付前完成。

3.3 移交與驗收

數(shù)字化信息移交應按照數(shù)字化交付方案約定的交付形式及進度計劃執(zhí)行。數(shù)字化交付時應提供交付移交清單，移交清單應包括文件名稱、格式、描述、修改日期和版本等；同時，保證基于平臺的數(shù)字化移交能夠按照移交清單在平臺資料庫中索引到相應的數(shù)據(jù)。

建議數(shù)字化驗收應包括下列內(nèi)容：項目對象無缺失、分類正確；項目對象編號滿足規(guī)定；項目對象屬性完整，必要信息無缺失；屬性計量單位正確，屬性值的數(shù)據(jù)類型正確；文件命名和編號滿足規(guī)定；項目對象與項目分解結構之間、項目對象與文件之間的關聯(lián)關系正確；數(shù)據(jù)、文件和三維模型符合交付物規(guī)定；交付信息驗收后應形成驗收報告，各方簽字蓋章。

4 項目實踐

4.1 工程概況

某新建教學樓工程全過程采用 BIM 技術輔助項目管理，并要求基于該項目開發(fā)的協(xié)同管理平臺完成數(shù)字化竣工交付工作。

由于該項目設計階段由設計院負責模型的搭建與應用，而施工階段交由 BIM 咨詢單位完成 BIM 模型整合及應用實施。為更好地完成數(shù)字化交付工作，BIM 咨詢單位牽頭，從該項目初步設計階段開始介入并立即著手梳理數(shù)字化交付需求，力求盡早規(guī)劃交付方案以簡化后續(xù)的數(shù)字化交付工作。

4.2 模型整合與數(shù)據(jù)傳遞

在交付方案中明確了該項目的軟件交互關系，確定了主要建模軟件為 Revit，在統(tǒng)一軟件版本的基礎上，從設計到施工階段的模型數(shù)據(jù)傳遞非常順利。施工單位在鋼結構深化設計階段，將 IFC 文件格式輸入到鋼結構設計軟件Tekla 中，完成對鋼結構的深化建模工作。BIM 咨詢單位負責審核并完成基于 Revit 的模型數(shù)據(jù)的匯集與整合。由于項目初期已對各方面作了詳盡規(guī)范，從設計階段至施工階段的模型交付非常順利。然而，基于 IFC 的數(shù)據(jù)傳遞仍存在一些問題，一些信息不可避免地出現(xiàn)丟失和讀取錯誤。為解決上述問題，在采用國標進行統(tǒng)一分類與編碼的基礎上，該項目采用統(tǒng)一的 Excel 表單格式進行非幾何數(shù)據(jù)的傳遞（各數(shù)據(jù)列需利用唯一識別的分類編碼與模型構件一一對應），必要時（數(shù)據(jù)傳遞時出現(xiàn)丟失和讀取錯誤），可對模型信息進行手動修正。通過表單進行信息傳遞具備不可替代的普適性，十分有利于信息輸出方和接收方的信息讀取和修改。

該項目在通過表單傳遞信息數(shù)據(jù)時，運用 Autodesk 開發(fā)的擴展插件 Revit DB link（基于 Revit 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)高效處理插件）完成了模型構件信息的表單導出，并將手動增補和修正的表單數(shù)據(jù)重新導入模型，再運用該插件對模型參數(shù)進行批量修改。值得肯定的是，該方法能夠大大提高竣工交付時的信息處理效率。此外，Autodesk 的可視化編程軟件 Dynamo 也能批量完成基于 Revit 的信息處理工作，也能大大提升竣工交付的工作效率。

4.3 驗收與交付

該項目驗收工作由建設單位主導和最終確認，并由BIM 咨詢單位負責主要實施，目前項目已順利完成數(shù)字化成果交付。在此期間，通過充分運用該項目已開發(fā)的基于BIM 的項目全過程協(xié)同管理平臺，其資料歸檔模塊大大提升了數(shù)字化交付文檔整理的工作效率，從而在竣工交付時大大簡化了竣工數(shù)字化交付工作。

4.4 問題與展望

該項目在實際應用過程中，要求梳理工作在初步設計階段啟動，設計院在該階段已開始構建 BIM 模型并確定了使用軟件的版本，而在后續(xù)統(tǒng)一要求時被動地考慮了這一情況。因此，有相應數(shù)字化交付要求的項目，對其需求的梳理應早啟動。另外，在實際交付工作中發(fā)現(xiàn)，雖然運維需求應盡早輸入以成普遍共識，但是對接運維單位并盡早介入其信息需求是比較困難的。在項目建設階段仍存在很多不確定因素，導致對運維需求的考慮無法前置，對此仍需探索有效的解決方法。

基于 BIM 的數(shù)字化交付模式相比于其他交付模式，其在效率提升方面具有顯著優(yōu)勢。在 BIM 信息化技術的推動作用下，該模式必將快速成為主導模式，并將為構建智慧城市打下牢固的數(shù)字基礎。