EPC市政建設BIM施工信息集成

白東玉，楊 文，許后磊，熊江華

（1.中國電建昆明勘測設計研究院，云南 昆明 650000；2.中國電建集團市政規劃設計研究院有限公司，廣東 珠海 519000）

BIM是利用三維技術對建設信息進行具體實現的新方法。BIM不僅具有CAD二維圖紙的設計職能，還能為人提供直觀的可視效果，因此在基礎設施建設領域的應用也越來越廣泛。在以前還沒有使用BIM的時期，建設領域都是使用CAD對項目進行設計，這對業主來說是一項很大的考驗，特別是將項目與各種信息相關聯的時候更需要做很多工作將項目與相關信息相關聯，在數據繁多的情況下，這甚至是不可能做到的。如何將施工階段所涉及到的各種數據以一種與項目目標相關的模型提供給項目管理人員和業主？同時也使得業主不必對著圖紙發揮自己的想象力，而是使用日常的觀看模式即可了解項目的實際情況？

1.總體分析

要將施工階段的各種信息與BIM模型關聯起來，我們首先需要分析所擁有的數據，其次需要分析BIM模型的結構，最后分析如何將相關信息和BIM模型相關聯起來。首先我們所說的施工階段信息，可以確定一些假設：一是BIM模型已經構建完成，模型的精細度可以按行業標準建模[4]；二是概算預算已經生成；三是由于管理需要，施工人員每天都需要填寫日報。根據PMP我們可以知道，一個項目中所涉及十大領域，分別是項目整合管理、項目范圍管理、項目進度管理、項目成本管理、項目質量管理、項目資源管理、項目溝通管理、項目風險管理、項目采購管理、項目相關方管理[1]。我們可以將BIM模型看作是項目范圍。項目進度管理可以依賴施工日報作為一種進度視角。項目成本通過概算預算作為參考。項目質量管理通過項目驗收機制，每個部分的項目驗收須對現場及現場施工負責人進行拍照確認達到專人負責制，從而把控好項目質量關。項目資源管理包括各類人員管理、各種機械設備管理及各種材料管理構成。市政建設項目為了促進各參與方的溝通和項目進度留痕，通常會拍攝施工現場全景[3]和傾斜攝影[5]，這些信息為各參與方遠程監控項目情況和會議討論提供了重要支撐，這形成了項目溝通管理的一部分。在大型項目中會包含多個子項目，將這些子項目信息進行綜合管理，最終構成了項目整合管理。綜上所述，本文所討論的方法主要包括項目整合管理、項目范圍管理、項目進度管理、項目成本管理、項目質量管理、項目資源管理、項目溝通管理七個部分。

從項目整合管理來看，一個大型市政EPC項目通常需要進行分區劃分，且小區域下又分為多個單位工程，如公路分段、橋梁建設、管網建設、地下空間建設等。從模型信息分類角度看，可以分為模型信息、構件信息和模型工具三種。模型信息是指當前模型對應的工程相關種類的所有數據，如一座橋的整體造價信息。構建信息是指模型中的某一部分對應的信息，如一座橋其中一根樁基的相關信息。模型工具是對當前模型的一系列操作，包括模型構件統計、模型測距、面積測量、面剖切、三維剖切等等。從時間來看分為靜態數據和動態數據。靜態數據主要是指像造價數據一樣，一旦通過業主審核通常不會再進行變動的數據。動態數據主要是指向施工人員、施工進度、施工設備等信息，這些信息隨著項目的不斷變化也會隨著不斷變動。從BIM部門所擁有的權力來看，可分為強勢BIM部門和弱勢BIM部門。強勢BIM部門可要求造價部門的造價項屬性增設BIM編碼，其中BIM編碼根據BIM模型中的模型編碼進行設置。弱勢BIM部門則可根據造價部門形成的概算預算項目編碼對模型中的構件設置造價編碼。無論是強勢BIM部門還是弱勢BIM部門，重要的是建立一個BIM模型構件和造價項一一對應的橋梁，從而關聯BIM模型構件與之相關的造價信息和施工進度信息。

總體而言，BIM施工信息集成的主要目的是在一個界面里，為項目管理人員或業主提供全方位的決策信息支撐，將施工相關信息和BIM模型相結合，使數據形成直觀易獲取、易理解的形式，輔助項目管理人和業主對項目的管理。

2.詳細分析

BIM模型名稱與編碼。由于是EPC市政建設項目，因此項目較大，根據項目分級，應當對BIM模型進行命名和編碼。通常在項目伊始，EPC總包項目部會對項目進行命名，BIM模型的命名應當和EPC總包項目部對項目的命名保持一致。當BIM模型命名與編碼結束后，BIM模型編碼＋構件編碼應當能夠僅指向一個模型中的一類構件，使整個編碼具有唯一性。具體的BIM模型編碼分級依據EPC項目總包管理部門對項目的分級進行劃分，使得BIM部門和EPC項目總包管理部門能夠口徑一致，更方便項目溝通。恰當的BIM模型編碼分級，還可以對集成全景、傾斜攝影、造價等信息起到十分便利的作用，否則可能存在分區拆分、交流不暢、數據的調整適應等問題。

BIM模型最終通常會以樹形結構進行劃分，如 一級劃分為xx區，第二級劃分為xxx市政工程，第三級劃分為xx路東段。最終劃分我們可以稱為這是這個EPC總承包項目的項目級WBS[2]。后續的全景信息和傾斜攝影信息都可以通過項目級WBS對具體內容進行劃分，從而使所有數據都采用一個項目級WBS標準。

日報結構。日報是項目動態數據的重要數據依托，通常是施工人員具體施工、由現場施工人員將最新的進度信息匯報給各項目分區的資料員，最后由資料員每天整理完成后發給項目負責人、EPC項目總工、業主等各參與方。日報應當包括每日的人員投入情況、機械設備投入情況、材料使用情況、進場材料投入情況和現場照片。比較樂觀的情況是日報填報是在項目管理系統中填報，每一項材料都可以利用相關ID對應到概算預算中的某一項內容，機械設備等內容都可以做成對應的模板數據進行管理以保證命名的統一性和統計的便利。

3.具體實現

對于界面的規劃，主要分為5個部分：一是項目級WBS區；二是功能模塊區；三是功能按鈕區；四是BIM模型區；五是詳細信息區。其中詳細信息區在無詳細信息時隱藏。項目級WBS區針對模型進行的劃分，利用多級下拉菜單讓用戶選擇當前要查看的模型。功能模塊區根據模型信息分類對功能進行劃分為模型信息、構件信息和模型工具三種。

功能按鈕區根據功能模塊區選中不同的模塊對功能按鈕進行變換。模型信息包括施工模擬、計劃模擬、查看全景、加載傾斜、傾斜對比、施工進度、算量報告、總體造價、專業造價、工程量表、產值線、人員結構、人員統計、打卡統計、進場材料、設備入場、設備占比和天氣狀況。構件信息包括構件造價、最新日報、人員投入、建設人員、產值線、材料投入、設備投入、相關圖片和天氣狀況。模型工具包括選擇、歸位、場景導出、構件列表、構件統計、坐標、測距、面積測量、面剖切、體剖切、構件隔離、構件隱藏、構件透視、構件顯示。

功能按鈕主要分為明細數據、數據統計、模型染色、模型操作四類。明細數據的主要職責是顯示相關信息的詳細信息，使用戶能夠查看詳細信息，如模型信息下的總體造價功能。數據統計針對對應的模型或構件，形成相關的統計，如模型信息下的專業造價功能，將當前模型項目的造價按照專業進行劃分，形成一個專業成本占比餅狀圖。模型染色是將當前項目模型依據最新情況對不同部位的構件進行不同程度的染色，使用戶一眼就可以看出來當前項目的進行情況，如模型信息下的施工進度功能，如圖所示。模型操作功能主要是對模型進行操作，如對模型進行測距等。

4.系統結構

BIM施工信息集成，總體而言設計一個BIM項目管理系統，兩個子系統：項目管理系統和BIM系統。項目管理系統用來做業務數據的輸入和承載，BIM系統主要用于BIM模型的呈現和數據的集成。項目管理系統包含概算預算信息、日報信息、項目WBS管理、項目全景管理和數據采集系統、數據接口服務等。一是概算預算信息可以為日報填報提供用料填報項的數據支撐，也可以對BIM造價信息提供支撐；二是日報信息為日常填報施工信息提供支撐；三是項目WBS管理用于管理項目的WBS，項目中通常使用樹形結構對項目WBS進行管理，WBS不僅設置對應的名稱及編碼，也可加設可多選的節點類型，使得每個節點都可以判斷其是否有造價信息、是否有全景信息等；四是項目全景管理對全景進行管理，全景按照項目WBS進行分項目管理和上傳日期進行綜合管理，使得全景可以按照項目進行歸類、可以查看每一期全景，也可以在施工信息集成中點擊全景時僅查看最新一期的全景；五是數據采集系統，由于部分數據不是系統內所能提供的，我們也不必將數據局限于人為輸入的數據，像天氣的數據，就可以利用數據采集系統自動定期對互聯網上的天氣信息進行采集；六是數據接口服務作為項目管理系統的一部分，擁有直接的數據庫訪問權限，將項目管理系統中的各種業務數據和統計數據提供給經授權的客戶端，是業務數據和BIM系統的一個數據橋梁，由于該部分涉及的接口眾多，在設計伊始應采用一種合適的方式提供web接口。

5.結語

EPC中的施工信息集成，是對EPC項目的綜合信息集成，需要綜合考慮項目總體情況和各參與方。對不同維度的數據進行集成。在不同的項目中也會存在不同的數據，需要結合項目實際情況對各種數據進行集成，最終達到將各種數據以直觀的形式展現給管理層的目的。