【摘要】政府投資類工程項目為傳統(tǒng)管理模式，投資、建設及使用過程相分離，存在信息壁壘。為解決此類問題，文中倡導引入BIM技術對工程采取全生命周期管理，運用數(shù)字化技術輔助管理來提高工程管理效率。文中簡要論述了BIM技術在工程管理中的應用優(yōu)勢，以及基于政府投資項目管理的現(xiàn)狀與核心要素，詳細探討了工程全生命周期管理過程BIM技術的應用策略。

【關鍵詞】BIM技術；工程全生命周期；建筑數(shù)字化

【中圖分類號】TU71 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）07-0182-03

0 引言

對政府投資工程BIM技術展開數(shù)字化管理模式，可使其應用到工程設計、施工、運維等工作當中。在建筑領域由于不同主體對工程管理目標不同，因此BIM技術應用期間也存在數(shù)據(jù)流通、圖紙模型不一致等問題。根據(jù)此類項目特點，可以選擇“一模到底”的管理方式，建立標準化管理流程，利用數(shù)字化管理平臺為工程全生命周期管理提供技術支持。

1 BIM技術在政府投資工程數(shù)字化管理中的應用價值

政府投資項目具有技術含量高、建設周期長、涉及主體多、管理風險高等多方面特點，所以對此類工程生命周期進行劃分和管理十分必要。在工程的生命周期各個階段都可應用BIM技術：①規(guī)劃階段對于項目影響相對較大，需要多方參與，協(xié)調(diào)溝通找到項目管理問題并及時解決，在此階段BIM可以應用于規(guī)劃建模、場地分析、空間規(guī)劃、成本預算等；②設計階段是按照擬建項目設計內(nèi)容劃分設計環(huán)節(jié)，BIM的應用可以創(chuàng)建概念模型，展開方案設計和對比，對建筑結構進行分析，統(tǒng)計工程量等；③施工階段BIM技術的應用主要是圖紙會審、深化設計、碰撞檢測、場地布置、方案模擬、構件加工、成本、質量、進度、安全等管理方面；④項目運維階段屬于生命周期管理時間最長的階段，此階段BIM的應用主要體現(xiàn)在建筑系統(tǒng)分析、維護設計、空間管理、節(jié)能管理、安全管理等。由此可見，BIM技術應用范圍較廣，有助于促進政府投資工程成本、進度、安全等管理工作的順利實施[1]。

2 BIM技術在工程生命周期數(shù)字化管理中的應用現(xiàn)狀

部分政府投資工程項目選擇集中建設，建設過程中BIM技術的應用存在如下幾點問題。一是統(tǒng)一標準的缺乏，二是管理手段不完善，三是系統(tǒng)銜接不流暢，四是建設單位之間協(xié)調(diào)困難，五是專業(yè)人才缺乏，六是應用場景相對分散。以上問題使得模型和圖紙之間不統(tǒng)一，與現(xiàn)場施工情況不符，難以充分發(fā)揮BIM的應用價值。

為進一步解決此類問題，基于BIM技術應用、數(shù)字化管理等，尋找模型標準完善路徑，實現(xiàn)模型的自動化更新，打造全生命周期管理平臺，推動BIM在工程生命周期管理中的應用，需要提取數(shù)字化管理的核心要素。為達到“一模到底”的應用目的，結合BIM技術應用難題，將工程的生命周期數(shù)字化管理主要任務建立起來，打造數(shù)字化管理體系、管理平臺、應用流程。BIM技術實踐應用階段，數(shù)字化管理主要是建立“一模到底”的管理目標，并將目標進行分解，變?yōu)椤耙荒＝ㄔO到底”“一模管理到底”“一模使用到底”。在管理過程中，要構建政府投資類工程投標、數(shù)據(jù)融通以及交付管理標準，標準須滿足可檢驗與可執(zhí)行方面的要求，將工程全生命周期管理應用全面打通，實現(xiàn)一模到底的應用目的。同時，在BIM應用過程中，要重構現(xiàn)有的管理流程，將建筑信息模型數(shù)據(jù)傳遞作為核心，覆蓋項目設計、項目施工、項目運營整個管理流程，建立一個BIM模型即可實現(xiàn)全程管理，打造多主體協(xié)同管理平臺，將BIM設計應用價值充分發(fā)揮。并依托管理平臺銜接建筑各時期管理數(shù)據(jù)，為多主體合作提供支持[2]。

3 BIM技術在工程生命周期數(shù)字化管理中的應用策略

3.1 應用于管理流程的數(shù)字化

BIM技術可應用于投資項目的數(shù)字化管理流程當中，參考軟件開發(fā)迭代理念，將BIM模型作為主線，隨著主要模型數(shù)據(jù)不斷增加，形成主模型流。為了適應不同管理場景的管理需求，主流模型也會衍生數(shù)字模型，擴展模型數(shù)據(jù)，達到監(jiān)管和應用模型目的。主要包括方案概念、規(guī)劃報建、施工設計、深化設計、施工動態(tài)、竣工移交、運維管理等模型。為達到管理流程的數(shù)字化要求，解析項目設計信息并整合參建主體，結合各應用場景樹立“一模到底”管理目標，對于主要模型、子模型應用流程進行優(yōu)化設計。①項目前期策劃階段。由建設單位、咨詢單位等共同建立應用策劃、設計任務書、初步設計圖、交付標準、施工標準、運維標準、編碼標準。②設計階段。由建設方、勘察方、設計方、咨詢方、施工方、監(jiān)理方等共同利用BIM技術審查施工圖，各平臺之間協(xié)同設計，輸出設計模型，反饋設計問題，明確凈高數(shù)據(jù)、綜合管線信息、可視化成果等，生成BIM設計成果。③在施工階段。由建設方、設計方、咨詢方、施工方、監(jiān)理方共同利用BIM協(xié)同管理平臺，優(yōu)化施工圖紙，更新變更數(shù)據(jù)，完成竣工驗收，生成BIM施工應用報告。④在運維階段。由建設方、施工方、設計方、咨詢方等利用BIM運維平臺，建立運維模型并實時獲取運維數(shù)據(jù)，生成BIM運維管理說明，在數(shù)字化管理流程當中，形成監(jiān)管流、平臺流、模型流、成果流，展現(xiàn)BIM管理流程化特點[3]。

在流程設計階段，伴隨項目不斷推進，主要的模型信息數(shù)量也越來越多，形成主干模型流。在不同階段中將主要模型進行拆分，分階段導出應用成果，管理人員利用BIM協(xié)同設計、BIM施工管理、BIM智慧運維等多個平臺，將項目全生命周期的管理數(shù)據(jù)流打通，以保證數(shù)據(jù)之間的銜接。為進一步保證規(guī)范成果有效，BIM模型成果流可以向施工審查、竣工驗收、檔案管理等平臺當中流入，契合主管部門監(jiān)管需求。

經(jīng)過以上信息化管理流程設計，促使BIM技術應用階段的模型、平臺、監(jiān)管、成果等數(shù)據(jù)流的統(tǒng)一，實現(xiàn)一個模型對項目的生命周期管理目標，用信息化手段賦能管理，以此保證設計工作質量，提高項目建設效率與運維質量。

3.2 應用于標準體系的數(shù)字化

當前，針對政府投資項目管理已頒布的對應標準體系，BIM技術應用數(shù)字化管理流程，管理者秉承標準的“可檢驗”和“可執(zhí)行”等原則，編制通用招標任務書，設置成果的驗收標準并明確數(shù)據(jù)的編碼標準，落實成果驗收要求，實現(xiàn)標準體系建設的數(shù)字化。具體內(nèi)容包含以下三個方面。

第一，招標任務書?？紤]政府投資的項目種類多，加上使用場景復雜，參建主體多。因此，在任務書編制階段，要秉承“按需應用”的原則，劃分類型和階段完成BIM任務書的編制，在其中明確工程建設技術要求，做好源頭的質量控制，保證項目按期交付。例如，一星級項目為教育類項目，建筑面積超過50 000 m2，致力于建設公司級的BIM數(shù)字化示范；二星級項目為辦公類，建筑面積超過20 000 m2，致力于打造市級以上BIM數(shù)字化示范；三星級項目為醫(yī)院類建筑，面積超過10 000 m2，致力于省級BIM數(shù)字化建設。以上政府投資項目招標任務書的技術要求為分析項目建設重難點、建立組織架構、明確關鍵場景技術方案、交付成果、數(shù)字化平臺建設方案等[4]。

第二，BIM技術采取“星級”制度進行編制，形成驗收評價指南，保證BIM成果可檢驗。項目生命周期有4個階段，評分方式包括智能、人工等審查方式，利用BIM交付系統(tǒng)，從模型信息、成果、應用場景、平臺應用、智能裝備、數(shù)據(jù)安全、應用培訓等方面分別進行評價。其中，模型信息包括幾何精度、非幾何深度、圖形和模板一致；在模型成果當中，包括圖紙、檢查報告以及分析報告；應用場景主要包括模擬施工、分析凈高、碰撞檢查以及土方平衡；平臺應用涵蓋產(chǎn)業(yè)互聯(lián)、智慧施工和運維、數(shù)字設計；智能裝備包括測量、施工機器人以及云電腦；數(shù)據(jù)安全包括數(shù)據(jù)保密管理、數(shù)據(jù)安全部署；應用培訓包括師資、教材、內(nèi)容等。

第三，在數(shù)據(jù)編碼的標準設計方面，為了保證BIM數(shù)據(jù)在工程實施不同階段流轉不會受到模型輕量化、平臺差異化等影響，應利用自動編碼、體系應用等規(guī)則完成編碼標準的編制，為構件添加唯一標識，達到生命周期管理過程數(shù)據(jù)流轉、共享以及存儲要求。編碼設計階段，按照編碼規(guī)則劃分構件、空間等類型，開發(fā)編碼工具，能夠自動生成含有編碼的BIM模型、清單表、平面圖等，可使編碼模型和實體設備之間建立映射實現(xiàn)聯(lián)動管理。

3.3 應用于平臺建設的數(shù)字化

要實現(xiàn)建立一個模型完成項目生命周期管理目標，管理者要根據(jù)政府投資工程項目的特點，分析生命周期管理數(shù)字化需求并拆解管理平臺，使之變?yōu)橐粋€系統(tǒng)、多個平臺、橫縱關聯(lián)的平臺，使其適用于多個管理場景，為參與管理主體數(shù)字化管理需求提供支持，包括工建中心、運維單位、設計部門、施工單位等。對工程采取數(shù)字化生命周期管理，依托BIM技術搭建數(shù)字化管理平臺，將政府投資項目分為前期階段、實施階段、移交階段，政府投資工程項目生命周期數(shù)字化管理系統(tǒng)貫穿整個流程。前期階段搭建的BIM平臺包括統(tǒng)一族庫、設計輔助、智能審查；實施階段搭建的平臺包括智慧施工管理、輔助施工移動端、施工機器人操作等；移交階段搭建的BIM平臺包括智慧運維底座、智慧辦公、智慧校園等[4]。

在以上平臺當中，政府投資工程生命周期數(shù)字化管理系統(tǒng)是管理重點，其貫穿于項目整個生命周期管理過程當中。為滿足策劃、實施、移交等多個階段各參建主體的協(xié)同管理需求，平臺使用者涵蓋公建、勘察、設計、咨詢、施工、監(jiān)理等主體，開發(fā)項目立項、流程管理、成果審核、變更管理、管理協(xié)作等相關模塊和對應接口，實現(xiàn)設計、施工、運維等管理過程的數(shù)字化。

首先，從設計數(shù)字化角度分析，項目設計環(huán)節(jié)，相關人員采取正向設計，搭建BIM統(tǒng)一族庫管理平臺，將工程項目實施階段所有基本圖元統(tǒng)一，為正向設計提供支持。在BIM平臺的應用下，設計人員可以對模型信息進行檢查、修改，且可實現(xiàn)批量化操作，發(fā)揮協(xié)同設計優(yōu)勢，提高設計效率。依托BIM智能化設計審核平臺當中的管理工具，能夠自動輸出審核結果，保證設計成果審查。

其次，在智能化施工方面，將智能建造相關技術的集成應用作為目標，搭建智慧施工平臺，應用BIM技術輔助管理，利用項目一張圖即可總攬全局，依托智慧平臺實現(xiàn)對項目資料、進度、成本、安全等進行全方位管理。管理過程中，使系統(tǒng)平臺和工地現(xiàn)場智能設備對接，對現(xiàn)場動態(tài)進行實時監(jiān)測，以此來保證管理效率。同時，應用BIM輔助施工打造移動端管理平臺，能夠為現(xiàn)場人員提供施工量瀏覽、問題記錄、問題反饋等多種功能。為促進工程管理和現(xiàn)場施工高效協(xié)調(diào)，按照智能建造管理要求，可搭建建筑機器人管理平臺來提高建造效率[5]。

最后，從智慧運維角度分析，政府投資項目從公建中心移交到使用單位以后，并未實現(xiàn)生命周期的數(shù)字化交付。為提高平臺的運維和管理效果，需要建設統(tǒng)一BIM運維平臺打造平臺底座，面向辦公、校園、醫(yī)院等場所搭建應用平臺，發(fā)揮BIM在數(shù)據(jù)管理中的應用價值。智慧運維平臺可以提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心，利用服務引擎、物聯(lián)網(wǎng)、業(yè)務等中控平臺，避免其他類似平臺開發(fā)階段存在系統(tǒng)壁壘，還能將類似項目共有特征提取出來，開發(fā)同類功能，防止出現(xiàn)重復建設問題，達到智慧運維及管理的目的。

4 結語

綜上所述，在政府投資類項目管理過程中，引入BIM技術輔助管理能夠達到全生命周期管理需求，體現(xiàn)管理技術的數(shù)字化特色，保證工程管理質量。在技術實踐應用階段，管理人員可利用一模到底的管理方式，秉承“主模型增長”和“子模型擴展”管理理念，打造數(shù)字化管理流程，建立標準化管理體系，依托數(shù)字化平臺完善生命周期管理，讓工程數(shù)據(jù)在多個平臺順利傳輸，將數(shù)據(jù)壁壘打破共享管理數(shù)據(jù)，為工程全生命周期的數(shù)字化管理提供支持。

參考文獻

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[作者簡介]程秋麗（1986—），女，甘肅金昌人，本科，講師，研究方向：工程管理。