基于全过程工程咨询的数字化应用研究——以某学校项目为例

文｜重庆赛迪工程咨询有限公司 蒲天一 初万渝 樊谦

0.引言

《关于推进全过程工程咨询服务发展的指导意见》强调了“大力开发和利用建筑信息模型（BIM）、大数据、物联网等现代信息技术和资源，努力提高信息化管理和应用水平，为开展全过程工程咨询业务提供保障”。在《房屋建筑和市政基础设施建设项目全过程工程咨询服务技术标准》中，数字化应用的相关内容包含在专项咨询板块下的信息技术咨询模块中，该文件阐述了工程咨询方在投资决策、设计、施工、竣工及运营阶段的数字化应用要点。在《全过程工程咨询服务管理标准》《建设项目全过程工程咨询标准》以及广东、浙江、江苏等地关于全过程工程咨询的标准、导则或指引文件中，均对数字化应用进行了专题描述。由此可见，数字化应用已成为全过程工程咨询服务中不可缺少的内容。

1.数字化应用的内容

在各行各业数字化转型的大背景下，工程建设行业正从数字化设计、数字化建造、数字化制造（建筑工业化）、数字化运维、数字化建管、数字化监管等方面积极推动行业数字化转型。全过程工程咨询是全咨单位受建设单位委托，提供投资决策综合性咨询及建设工程全过程咨询服务，其数字化应用属于数字化建管范畴。近几年，通过融合运用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代信息技术和BIM、GIS、倾斜摄影、点云扫描等建筑行业新技术，数字化建管得到了飞速的发展，但应用点大多较为分散，未针对项目建设管理全过程进行全方位、系统性的统筹应用。在不同的全过程工程咨询指导文件中，关于数字化应用的定位也存在差异，有的将其定位为BIM 咨询，有的将其定位为信息化咨询，有的将其定位为数字化协同管理平台应用。

结合多个全咨项目的数字化应用实践，笔者认为全咨项目的数字化应用应包含三方面的内容：一是BIM（即建筑信息模型）应用；二是DPM（即数字化项目管理）应用；三是IoT（即工地物联网）应用。从工程数字化的角度来看，BIM 应用对应工程实体的数字化，用于实现物理世界的数字孪生；DPM 应用对应管理行为的数字化，用于实现工程管理行为的映射；IoT 应用对应生产要素的数字化，用于实现智慧建造场景的营造。

1.1 BIM 应用

BIM 应用以模型为基础，BIM 模型是建筑工程物理特征和功能特性信息的可视化表达和数字化承载，一方面通过三维可视化模型实现空间几何信息和位置状态的直观表达，另一方面通过模型的构件属性实现工程实体全生命期的数据集成。设计阶段的BIM 应用主要包含设计方案比选、建筑性能分析、多专业协调、管线综合、净高分析、工程量统计、二维出图等；施工阶段的BIM 应用主要集中在场地布置、方案模拟、进度管控等；运维阶段的BIM 应用主要包含资产管理、空间管理、能源管理、维保管理、应急管理等。

自2015年以来，住房和城乡建设部及各省市相继制定了BIM 应用指导政策，BIM 应用在全国各地得到了广泛的推广，相关的国家标准、行业标准、地方标准逐步完善，部分省市还制定了BIM 收费标准，进一步促进了BIM 技术的推广应用。

在全过程工程咨询模式下，BIM 技术可更充分地发挥其在技术层面和管理层面的价值。一方面通过全咨单位的统一管理，BIM 模型和构件属性能在设计、施工和运维阶段有效继承，实现一模到底；另一方面通过全咨单位的统筹协调，参建各方根据自身的职责和需求，实现模型共建共享。故相对于其他项目，全咨项目的BIM 应用范围更广、程度更深、效果更好，BIM 应用一直是全咨项目数字化应用最重要的组成部分。

1.2 DPM 应用

项目管理PM 的主要内容是“三控三管一协调”，数字化项目管理DPM 则以数字化协同管理平台为基础，参建各方在项目管理过程中通过统一平台在线协同交互，实现管理行为数字化。平台紧密围绕参建各方尤其是建设单位的管控目标，达到精细化、规范化、高效化管控的目的。在平台使用过程中，一方面通过管理留痕、业务闭环的功能督促各方履职尽责；另一方面通过平台对管理行为数据、项目资料数据的集成、共享、统计、分析，实现用数据驱动管理、用数据驱动决策。

DPM 平台在全咨项目中的应用越来越广泛。平台一般采用B/S 架构确保使用便捷性，包含PC 端、移动端和大屏端，覆盖全过程项目管理的各项业务，如前期手续、招采合约、设计管理、投资控制、进度控制、质量控制、安全管理等，为参建各方项目管理活动提供了基础管理工具和基础数据支撑。

1.3 IoT 应用

IoT 应用即传统意义上的智慧工地应用，以工地物联网软硬件为基础，实现互联网+工地的跨界融合，包含视频监控、环境监测、机械监测、人员管理等基础模块，部分项目为实现现场的智慧化管控，还安装有智能感知、智慧预控等设备。

在全过程工程咨询项目中，IoT 应用一方面为项目参建各方解决现场管理中安全隐患发现难、施工环境不理想、多头管理应对累、管理成本压力大等难题，另一方面为政府主管部门解决监管执行到位难、监管处罚取证难、管理成本压力大等难题，所以项目IoT 数据既需要接入DPM 平台以支撑各方项目管理工作，又需要接入政府主管部门的智慧工地监管平台以满足政府监管需求。

2.数字化应用的模式

在全过程工程咨询项目中，三方面的数字化应用并非缺一不可，而是可单项独立或两两组合，但三方面完整的数字化应用更容易达到综合管控的效果，这是因为三方面数字化应用并非完全独立，而是存在一定程度的交叉融合，比如IoT 数据需接入DPM 平台为参建各方提供现场管理数据，再比如DPM 平台的管理数据和IoT 数据均可与BIM 模型关联，既可利用三维模型可视化表达数据的空间位置，也可利用模型构件属性进行数据集成。

目前国内各地政府主管部门针对BIM和智慧工地建设都有相应的强制性要求和鼓励性政策，采用全过程工程咨询模式的项目以政府投资项目为主，一般会强制要求运用BIM 技术并创建智慧工地，所以BIM 应用和IoT 应用往往是全咨项目数字化应用的必选项，而建设单位为了增强项目管控力度，会要求参建各方使用DPM 平台，这从客观上保证了全咨项目数字化应用体系的完整性。

全咨项目的数字化应用工作应由参建各方协同完成，全咨单位负责统筹管理，包含建体系、定标准、审方案、管过程、查结果等工作。在BIM 应用方面，为了避免“两张皮”现象出现，宜由设计单位进行设计模型创建并开展设计阶段BIM 应用；由施工单位进行施工模型深化并开展施工阶段BIM 应用，最终完成竣工模型移交；由全咨单位负责BIM 总体管理。在DPM应用方面，为保证平台运用效果，宜由全咨单位负责协同平台搭建、技术培训和数据维护工作，其余参建单位根据职责和角色权限进行平台应用工作。在IoT 应用方面，因现场工地物联网系统相对独立，智慧工地建设可由全咨单位、施工单位或由建设单位委托第三方集成商完成，但必须保证IoT 数据同时接入DPM 平台及政府主管部门的智慧工地监管平台。

3.数字化应用典型案例

某学校项目，包含一所小学和一所中学，建筑面积共计13.35 万m2，项目采用全过程工程咨询+EPC 总承包模式，全过程工程咨询服务内容包含项目管理、工程监理、设计咨询、造价咨询、招标代理、数字化咨询等。

项目BIM 模型

项目DPM 平台大屏

项目IoT 数据

项目数字化应用内容包含了BIM、DPM、IoT 三部分。在BIM 应用方面，全咨单位负责BIM 统筹管理，EPC 设计单位负责设计BIM 模型创建（达到LOD300 标准）及设计阶段的BIM 应用，EPC 施工单位负责施工BIM 模型深化（达到LOD400标准）、竣工模型移交（达到LOD500 标准）以及施工阶段的BIM 运用。在DPM 应用方面，全咨单位提供自主研发的数字化全过程建设管理平台，指导并督促其余参建单位基于平台在线协同。IoT 应用方面，第三方单位负责工地物联网建设，并配合全咨单位将物联网数据接入DPM 平台及政府智慧工地监管平台。

在本项目中，全咨单位负责搭建完善的数字化应用管理体系，并在实施过程中统筹管控数字化应用相关工作。全咨单位编制《数字化应用总体策划》，明确本项目在BIM、DPM、IoT 三方面的应用点以及建设单位、全咨单位、EPC 设计单位、EPC施工单位的数字化应用职责。各参建单位编制本单位《数字化实施方案》，针对每个应用场景，结合自身业务角色，明确技术路线和预期效果。全咨单位协助建设单位制定《数字化应用考核办法》，制定具体奖惩措施保障各项应用达到既定目标。在数字化应用实施过程中，通过过程控制和成果审核等管理手段，确保了各项数字化应用的实用性和落地性，并为后期运营管理服务提供了基础数据。本项目数字化应用取得了良好的效果，具有一定的行业示范作用。

4.结论

全过程工程咨询模式变碎片化咨询为一体化咨询，变独立化咨询为协同化咨询，是工程咨询行业发展的大势所趋。BIM、DPM、IoT 等数字化应用是工程建设行业数字化转型的具体实践和必然要求。全过程工程咨询和数字化应用是相辅相成的关系：一方面，全过程工程咨询横向链接项目参建方、纵向打通项目全过程的优势为数字化应用提供了丰富的土壤；另一方面，数字化的方法和工具有助于全咨单位实现项目一体化、精细化管理。虽然全过程工程咨询和数字化应用均处于起步阶段，实现更全面、更深入的数字化应用还有很长的路要走，但在全过程工程咨询模式下，数字化应用将具有更强劲的生命力，更好地为工程建设赋能。