高校基建项目管理中BIM技术应用模式探讨

刘德强

(上海理工大学基建处，上海 200093)

高校基建项目管理中BIM技术应用模式探讨

刘德强

(上海理工大学基建处，上海 200093)

基于BIM技术可视化、参数化、多元化的特点，结合高校基建项目参与部门多，协调难度大的特征，在政府大力推广BIM技术的大背景下，对BIM技术应用模式进行了对比分析，探讨了BIM技术在高校基建项目的应用模式，并对各个部门在BIM应用过程中的职责进行了分析，以期为BIM技术的推广应用积累经验。同时BIM技术的应用也有利于提高高校基建项目管理水平，预防腐败事件的发生。

高校； 基建项目； BIM； 应用模式

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.05.14

引言

BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型，是由美国Chuck Eastman博士首次提出的，其实质在于运用计算机技术将建筑信息模型化，通过建立一个数字模型来整合建筑全生命周期内的所有信息，包含规划、设计、建造、运维管理等各个环节，以便于项目管理人员和施工技术人员决策。BIM技术正以三维信息模型可视化、模型参数化、信息输出多元化等特点引领建筑行业的第二次革命[1-3]。BIM技术作为一种全新的理念，它涉及规划、设计、施工以及运营维护技术的创新与变革，是目前建筑业信息化发展的趋势[4]。而作为改善教学环境和科研环境的高校基建项目，既具有建筑项目的一般特点，又具有独特的自身特点，如非盈利性、投资来源多样性、服务对象多样性等[5-6]。BIM技术的应用是推动信息化时代校园精细化管理重要手段，更是实现智慧校园核心要件。如何在建筑行业发展的大趋势下，结合高校基建项目的自身特点，将BIM技术应用于高校基建项目已成为摆在高校基建管理者面前的亟待解决的问题。本文结合BIM技术的优势和高校基建项目的特点，重点对高校基建项目的应用模式进行了探讨。

1 高校基建项目BIM应用背景

1.1 政府的重视

BIM技术的应用可以从根本上解决建筑生命期各阶段和各专业系统间信息断层问题，从而全面提高规划、设计、施工以及管理信息化水平，这不仅已成为建设企业的迫切需求，也引起了政府的高度重视。2011年5月18日，住建部发布《2011-2015建筑信息化发展纲要》，将BIM技术列为“十二五”重点推广技术； 上海市人民政府办公厅在《关于在本市推进建筑信息模型技术应用的指导意见》中指出，要逐步推进BIM技术试点和推广应用，到2016年底，配套政策、标准和市场环境要基本满足BIM技术应用，BIM技术要普遍应用到本市的主要设计、施工、咨询服务和物业管理等单位。到2017年，BIM技术要全部应用到本市规模以上(投资1个亿或工程量2万m2以上)的政府投资工程，BIM技术要普遍应用到规模以上的社会投资工程。

1.2 BIM应用对基建项目透明度的约束

2015年，北京航空航天大学廉政课题《高校基建领域廉政风险防控机制研究》表明，在教育系统职务犯罪案件中，基建工程领域案件占比高达24%，已成为当前高校腐败的重灾区之一[7]。BIM技术不仅仅是带来工程项目的投入产出比，其核心之一更是在于透明化，将工程项目过程数据透明化，打破“黑箱”思维，让招投标更加公平，更能够管控采购的流程。这样，就能很好规避工程的腐败。2013年4月某会议上，上海市纪委书记杨晓渡提出以“制度+科技”来预防腐败，再次提及探索在政府投资工程建设项目中引入BIM技术，推进对政府投资项目实施严格的预算成本控制。值得注意的是，上海市纪委、监察局一直是BIM技术的主要推动力。

1.3 高校基建项目特点

高校的中心任务是教学和科研，高校基建任务的目的则是服务于教学和科研。因此高校基建项目与一般的企业投资项目相比具有自身的特点和规律。首先高校基建项目属于非盈利性项目，项目既要保证使用功能，又要保证质量、节约成本。其次，高校中的建筑由于科研领域和使用单位不同，相应建筑的使用功能也有较大差异，这给项目的管理以及成本控制增加了难度。最后，高校基建项目涉及部门多，包括学校分管领导、规划、保卫、后勤、财务、监察、审计、建筑最终使用单位、设计单位、施工单位等，由于各部门分属不同单位领导，且对基建项目的了解和参与程度各不相同，有部分单位之间有相关利益冲突，且工作人员对于建设项目的知识掌握程度各有差异，这就使得各方关系复杂，协调难度大。

2 高校基建项目BIM应用模式

2.1 高校基建项目管理模式

在我国高校基本建设管理模式中，当前较为常见的还是传统的甲方项目制模式，即由专门成立的基建部门承担高校的基础设施建设工作，包括教学楼、食堂、实验室、图书馆、宿舍生活及附属用房新建及维修加固外，还包括景观、绿化、道路等基础设施建设； 涉及工作主要有项目的报审、设计、招标、施工建设等； 面对的单位有勘察、设计、监理、施工、规划、消防、环保、质监、人防等，上述特点决定了高校基建管理的专业性与复杂性。高校基建项目多选用自管模式，即高校设立专门的部、处负责学校的基建项目的管理，行使建设甲方的职能。其工作内容包含了规划、招标、设计、施工、维护等建筑全寿命周期的建设管理(如图1所示)。

图1 高校基建项目管理流程

这种自管模式被大多数高校所采用，其优点在于基建管理部门与建筑使用单位相互熟悉，便于沟通，可以及时了解使用单位需求，并落实到图纸和施工中，能较便利的解决服务对象多样化的问题，便于处理施工中的变更等事宜。但也存在一定的问题，如由于工作中各个部门都只负责自身职责范围内的工作，相互之间交流少，导致各个部门之间的工作协调具有较大难度，不利于整个项目管理部门综合能力的提升。因此通过BIM协同工作平台的运用，促进项目实施过程中各部门之间的沟通协作，对提升高校基建项目的管理水平有重要作用。

2.2 高校基建项目BIM应用模式的选择

基于BIM在建设项目中的应用方，其应用模式可归纳为3类：即设计方驱动模式、施工总包驱动模式和建设单位驱动模式。通过比较可以发现设计方驱动模式以及施工总包驱动模式仅能应用于设计阶段或施工阶段，一方面适用范围受到限制，另一方面在运用过程中各方协调难度大，缺乏从总体上把握项目的作用。而建设方驱动模式BIM可以运用于项目规划决策阶段、设计阶段、招标阶段、施工阶段和物业管理阶段等，基本实现了BIM在项目全生命周期中的应用，此种应用模式最为有效。

针对于目前高校基建管理部门人员少，BIM人才缺乏的现状，笔者提出高校基建项目BIM的应用模式应为建设方(高校基建单位)驱动，授权聘请BIM总顾问的模式。具体的工作流程是由高校基建管理部门授权BIM总顾问完成各个阶段模型建模，建立协同工作平台，项目各个参与单位均在协同工作平台上进行项目管理工作，总顾问单位负责协同工作平台的运行和维护。各参与部门间的相互关系如图2所示。

图2 高校基建项目 BIM总顾问应用模式

高校基建项目采用业主主导的BIM总顾问的模式具有以下优势： ①协同平台可以将相关单位纳入平台统一管理，利用BIM技术在项目建设全过程中的各个阶段发挥价值，从设计阶段到施工阶段，以及建成后的运维阶段，每个阶段都有对应的应用价值； ②BIM协同确保信息传递流畅、有效，基于BIM技术的业主方档案资料协同管理平台，可将施工管理中、项目竣工运维阶段需要的资料档案(包括验收单、合格证、检验报告、工作清单、设计变更单等)等列入BIM模型中，实现高效管理与协同； ③项目预算、资金计划，建立的BIM模型可以跟时间维度相结合，通过计划开始时间和计划完成时间的定义，并结合项目造价就可以快速获得每个月甚至每天的项目造价情况。最后结合合同情况可指定整个项目的资金计划； ④保证模型的及时性和准确性； ⑤进度模拟与监控，通过BIM技术实时展现项目计划进度与实际进度的模型对比，随时随地三维可视化监控进度进展，提前发现问题，保证项目工期； ⑥基于BIM的运维管理，通过竣工BIM模型提供的资料，可以利用BIM模型快速定位查询设备、资料等、设置设备养护和更换自动提醒，把安全隐患控制在萌芽状态。同时，保存的BIM竣工模型可以供后续可能的二次改造查询使用。

3 高校基建项目BIM应用各方职责

高校基建项目一般按照以下流程进行的：规划决策、设计阶段、施工阶段、运营维护阶段，其中穿插着招投标、预决算以及审计和纪检工作，其中涉及到的部门众多，包含学校基建领导小组、规划处、基建处、建筑使用单位、财务处、审计处、纪委、设计单位、施工单位、监理单位等部门，明确各个部门在BIM应用模式中的任务和职责是确保BIM技术在高校基建项目中成功应用的前提和保证。

校基建领导小组、规划处：BIM总顾问建立的三维可视化模型，可以使相关决策人员更为直观形象的看到拟建项目的布局和功能，更加方便沟通交流，及时修改效果，减少后期的变更，并结合学校整体规划方案和建筑风格，做出决策。

建筑使用单位：基于建筑信息模型漫游技术，可以进入虚拟建筑中的任何一个空间，亲身感受使用空间，实施查询房间信息和办公家具以及实验仪器布置，并结合自身使用需求，对建筑模型提出改进要求。

基建处：基建处作为高校基建工作的主管部门，是项目BIM应用的牵头人，首先应结合工程需要聘请有资质的BIM总顾问单位，并明确BIM技术应用的目标，合理规划BIM实施的整体方案，同时负责把项目各个参建单位通过基于互联网的BIM协调平台，纳入到统一的协调管理体系。

设计单位：对于建筑设计来说可以运用BIM技术可视化的特点，重点关注模型空间表达的真实性和外观视觉上的效果，同时也可以进行日照以及建筑能耗分析； 对于结构设计来说，可以利用BIM技术基于三维模型的特性和一处更改处处更新的特点来细化方案中的每一个细节，如图3。

施工单位：由于采用BIM技术使得在实际工程中使用的4D(三维的建筑信息模型+基于时间的施工管理)甚至5D(在4D的基础上再加上资金流动管理)施工管理技术成为了可能。同时利用BIM 技术参数化的特点，进行碰撞检查，减少施工阶段的工程变更和索赔，减少重复工作的进行，提高工作效率，如图4。

图3 管线深化设计

图4 碰撞检查

招投标办、财务处、审计处、纪委：利用BIM技术的信息共享和协同特点，可以使信息更加透明，基于BIM模型包含的大量信息和直观形象，可以增加审计处编制工程量的可靠性，更容易编制工程量清单和投标报价，增加了项目招投标的透明度，有效的降低了腐败事件的发生。

4 实施案例

同济大学新建嘉定校区体育中心项目，如图5所示，位于上海市嘉定区曹安公路4800号同济大学校院内，主体类型为框架结构，总建筑面积约13 400m2； 分为地下1层，地上2层，屋顶为可移动式钢屋架结构，外挂玻璃幕墙。该项目中同济大学基建处作为业主方，全权委托总顾问单位实施BIM技术应用，在协同工作平台上统一协调各项目参建方，保证了BIM技术的应用落地。

在BIM技术应用过程中，各方职责如下：

业主方： ① 对各参建单位BIM工作要求落实到招标文件或合同条款中；② 内部各部门相关工作所需要的BIM查询以及使用；③ 监督执行、设计协调、施工协调。

BIM顾问： ① 建立BIM协同管理平台，并负责平台管理以及维护。协同管理平台，并负责平台管理以及维护；②按设计院提供的施工图建立BIM模型并对模型进行维护更新；③ 协助业主进行内部成本控制；④ 协调各参建单位BIM应用以及对BIM应用成果负责。

设计方： ① 对BIM模型发现的设计问题以及碰撞进行确认并调整；② 协助深化BIM模型的审核以及确认。

施工总包： ①组织BIM团队负责BIM应用或工作配合；② 提供进度计划并配合BIM模型中进度进行维护和调整；③ 利用BIM模型进行施工交底。④ BIM各专业的整合以及碰撞问题的处理。

监理方： ① 利用BIM手机客户端对现场质量、安全以及文明施工问题的发现，追踪以及落实整改情况；② 定期在BIM模型上反馈现场进度情况；③完成BIM档案资料输入与挂接；④协助BIM咨询方和专业分包单位，使BIM模型与现场的一致。

图5 同济大学新建嘉定校区体育中心

该项目中，BIM技术应用亮点如下：

(1)图纸问题的发现和交底：通过快速三维建模，在过程中发现图纸问题30项，在每周的监理例会中提出并且讨论，有效地避免了施工过程中的二次返工。

(2)复杂节点的技术交底：通过三维模型的交底，项目的管理人员通过BIM模型讨论集水井的钢筋排布方式，同时利用该模型进行钢筋班组的交底，方便施工。

(3)钢结构的拼接：该项目在钢结构实施过程中运用了TEKLA模型完美拼接到主体结构模型中，提前模拟钢结构的施工。

(4)钢结构二维码的应用：在运维阶段充分运用二维码技术，配合移动数据扫描钢结构二维码，将其上传到系统中去，时刻保证构件数据的运维畅通，做到模型数据随时轻松调取。

(5)质量安全管理：利用移动数据客户端采集现场的数据，建立现场质量缺陷，安全隐患等数据资料，并与BIM模型或图纸及时关联。

(6)施工综合场部的模拟：通过施工场部的虚拟排布，将生活区，作业区，道路，临时用房做到合理地规划，对材料的进出场可以提前安排。

5 结语

BIM技术以其特有的透明化、信息化、智能化的特点，必将对建筑业产生深远的影响。然而由于BIM技术使用成本高、技术难度大，使得其推动阻力仍然较大，目前政府正大力推广。高校基建项目作为政府投资主导的非盈利性项目具有率先试点运用的可能性，本文提出了以业主主导的聘请BIM总顾问的应用模式，并对各个部门在BIM应用过程中的职责进行了分析。该应用模式可为BIM技术在高校基建项目中的推广运用积累经验，也有助于高校基建管理水平的提高，建设智慧校园，同时还可以从技术层面上防止腐败事件的发生。

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Discussion on the Application of BIM Technology in the Management of Capital Construction Projects in Colleges and Universities

Liu Deqiang

(BasicConstructionBureau，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093,China)

The government is vigorously promoting the technology of BIM(Building Information Modeling)which can be applied to university infrastructure projects，considering such projects are difficult to coordinate and involve numerous departments.Based on the visualization，parameterization and diversification of BIM technology，the application mode of BIM is contrastively analyzed and the application of BIM to university infrastructure projects is also discussed.Furthermore，the responsibilities of each departments in the process of BIM practice are clarified in order to gather experience for the promotion and application of BIM.BIM technology also helps to improve the regulation of university infrastructure projects，preventing the occurrence of corruption.

Colleges； Construction Work； BIM； Applied Pattern

刘德强(1977-)，男，讲师，在读博士。主要从事高校基建管理工作。

TU47

A

1674-7461(2016)05-0078-05