基于全過程工程咨詢的數(shù)字化應(yīng)用研究
——以某學(xué)校項(xiàng)目為例

文｜重慶賽迪工程咨詢有限公司 蒲天一 初萬渝 樊謙

0.引言

《關(guān)于推進(jìn)全過程工程咨詢服務(wù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)了“大力開發(fā)和利用建筑信息模型（BIM）、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)和資源，努力提高信息化管理和應(yīng)用水平，為開展全過程工程咨詢業(yè)務(wù)提供保障”。在《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目全過程工程咨詢服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中，數(shù)字化應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容包含在專項(xiàng)咨詢板塊下的信息技術(shù)咨詢模塊中，該文件闡述了工程咨詢方在投資決策、設(shè)計(jì)、施工、竣工及運(yùn)營(yíng)階段的數(shù)字化應(yīng)用要點(diǎn)。在《全過程工程咨詢服務(wù)管理標(biāo)準(zhǔn)》《建設(shè)項(xiàng)目全過程工程咨詢標(biāo)準(zhǔn)》以及廣東、浙江、江蘇等地關(guān)于全過程工程咨詢的標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則或指引文件中，均對(duì)數(shù)字化應(yīng)用進(jìn)行了專題描述。由此可見，數(shù)字化應(yīng)用已成為全過程工程咨詢服務(wù)中不可缺少的內(nèi)容。

1.數(shù)字化應(yīng)用的內(nèi)容

在各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，工程建設(shè)行業(yè)正從數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化建造、數(shù)字化制造（建筑工業(yè)化）、數(shù)字化運(yùn)維、數(shù)字化建管、數(shù)字化監(jiān)管等方面積極推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。全過程工程咨詢是全咨單位受建設(shè)單位委托，提供投資決策綜合性咨詢及建設(shè)工程全過程咨詢服務(wù)，其數(shù)字化應(yīng)用屬于數(shù)字化建管范疇。近幾年，通過融合運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)和BIM、GIS、傾斜攝影、點(diǎn)云掃描等建筑行業(yè)新技術(shù)，數(shù)字化建管得到了飛速的發(fā)展，但應(yīng)用點(diǎn)大多較為分散，未針對(duì)項(xiàng)目建設(shè)管理全過程進(jìn)行全方位、系統(tǒng)性的統(tǒng)籌應(yīng)用。在不同的全過程工程咨詢指導(dǎo)文件中，關(guān)于數(shù)字化應(yīng)用的定位也存在差異，有的將其定位為BIM 咨詢，有的將其定位為信息化咨詢，有的將其定位為數(shù)字化協(xié)同管理平臺(tái)應(yīng)用。

結(jié)合多個(gè)全咨項(xiàng)目的數(shù)字化應(yīng)用實(shí)踐，筆者認(rèn)為全咨項(xiàng)目的數(shù)字化應(yīng)用應(yīng)包含三方面的內(nèi)容：一是BIM（即建筑信息模型）應(yīng)用；二是DPM（即數(shù)字化項(xiàng)目管理）應(yīng)用；三是IoT（即工地物聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)用。從工程數(shù)字化的角度來看，BIM 應(yīng)用對(duì)應(yīng)工程實(shí)體的數(shù)字化，用于實(shí)現(xiàn)物理世界的數(shù)字孿生；DPM 應(yīng)用對(duì)應(yīng)管理行為的數(shù)字化，用于實(shí)現(xiàn)工程管理行為的映射；IoT 應(yīng)用對(duì)應(yīng)生產(chǎn)要素的數(shù)字化，用于實(shí)現(xiàn)智慧建造場(chǎng)景的營(yíng)造。

1.1 BIM 應(yīng)用

BIM 應(yīng)用以模型為基礎(chǔ)，BIM 模型是建筑工程物理特征和功能特性信息的可視化表達(dá)和數(shù)字化承載，一方面通過三維可視化模型實(shí)現(xiàn)空間幾何信息和位置狀態(tài)的直觀表達(dá)，另一方面通過模型的構(gòu)件屬性實(shí)現(xiàn)工程實(shí)體全生命期的數(shù)據(jù)集成。設(shè)計(jì)階段的BIM 應(yīng)用主要包含設(shè)計(jì)方案比選、建筑性能分析、多專業(yè)協(xié)調(diào)、管線綜合、凈高分析、工程量統(tǒng)計(jì)、二維出圖等；施工階段的BIM 應(yīng)用主要集中在場(chǎng)地布置、方案模擬、進(jìn)度管控等；運(yùn)維階段的BIM 應(yīng)用主要包含資產(chǎn)管理、空間管理、能源管理、維保管理、應(yīng)急管理等。

自2015年以來，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部及各省市相繼制定了BIM 應(yīng)用指導(dǎo)政策，BIM 應(yīng)用在全國(guó)各地得到了廣泛的推廣，相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)逐步完善，部分省市還制定了BIM 收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步促進(jìn)了BIM 技術(shù)的推廣應(yīng)用。

在全過程工程咨詢模式下，BIM 技術(shù)可更充分地發(fā)揮其在技術(shù)層面和管理層面的價(jià)值。一方面通過全咨單位的統(tǒng)一管理，BIM 模型和構(gòu)件屬性能在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維階段有效繼承，實(shí)現(xiàn)一模到底；另一方面通過全咨單位的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，參建各方根據(jù)自身的職責(zé)和需求，實(shí)現(xiàn)模型共建共享。故相對(duì)于其他項(xiàng)目，全咨項(xiàng)目的BIM 應(yīng)用范圍更廣、程度更深、效果更好，BIM 應(yīng)用一直是全咨項(xiàng)目數(shù)字化應(yīng)用最重要的組成部分。

1.2 DPM 應(yīng)用

項(xiàng)目管理PM 的主要內(nèi)容是“三控三管一協(xié)調(diào)”，數(shù)字化項(xiàng)目管理DPM 則以數(shù)字化協(xié)同管理平臺(tái)為基礎(chǔ)，參建各方在項(xiàng)目管理過程中通過統(tǒng)一平臺(tái)在線協(xié)同交互，實(shí)現(xiàn)管理行為數(shù)字化。平臺(tái)緊密圍繞參建各方尤其是建設(shè)單位的管控目標(biāo)，達(dá)到精細(xì)化、規(guī)范化、高效化管控的目的。在平臺(tái)使用過程中，一方面通過管理留痕、業(yè)務(wù)閉環(huán)的功能督促各方履職盡責(zé)；另一方面通過平臺(tái)對(duì)管理行為數(shù)據(jù)、項(xiàng)目資料數(shù)據(jù)的集成、共享、統(tǒng)計(jì)、分析，實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理、用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策。

DPM 平臺(tái)在全咨項(xiàng)目中的應(yīng)用越來越廣泛。平臺(tái)一般采用B/S 架構(gòu)確保使用便捷性，包含PC 端、移動(dòng)端和大屏端，覆蓋全過程項(xiàng)目管理的各項(xiàng)業(yè)務(wù)，如前期手續(xù)、招采合約、設(shè)計(jì)管理、投資控制、進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、安全管理等，為參建各方項(xiàng)目管理活動(dòng)提供了基礎(chǔ)管理工具和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1.3 IoT 應(yīng)用

IoT 應(yīng)用即傳統(tǒng)意義上的智慧工地應(yīng)用，以工地物聯(lián)網(wǎng)軟硬件為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+工地的跨界融合，包含視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械監(jiān)測(cè)、人員管理等基礎(chǔ)模塊，部分項(xiàng)目為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的智慧化管控，還安裝有智能感知、智慧預(yù)控等設(shè)備。

在全過程工程咨詢項(xiàng)目中，IoT 應(yīng)用一方面為項(xiàng)目參建各方解決現(xiàn)場(chǎng)管理中安全隱患發(fā)現(xiàn)難、施工環(huán)境不理想、多頭管理應(yīng)對(duì)累、管理成本壓力大等難題，另一方面為政府主管部門解決監(jiān)管執(zhí)行到位難、監(jiān)管處罰取證難、管理成本壓力大等難題，所以項(xiàng)目IoT 數(shù)據(jù)既需要接入DPM 平臺(tái)以支撐各方項(xiàng)目管理工作，又需要接入政府主管部門的智慧工地監(jiān)管平臺(tái)以滿足政府監(jiān)管需求。

2.數(shù)字化應(yīng)用的模式

在全過程工程咨詢項(xiàng)目中，三方面的數(shù)字化應(yīng)用并非缺一不可，而是可單項(xiàng)獨(dú)立或兩兩組合，但三方面完整的數(shù)字化應(yīng)用更容易達(dá)到綜合管控的效果，這是因?yàn)槿矫鏀?shù)字化應(yīng)用并非完全獨(dú)立，而是存在一定程度的交叉融合，比如IoT 數(shù)據(jù)需接入DPM 平臺(tái)為參建各方提供現(xiàn)場(chǎng)管理數(shù)據(jù)，再比如DPM 平臺(tái)的管理數(shù)據(jù)和IoT 數(shù)據(jù)均可與BIM 模型關(guān)聯(lián)，既可利用三維模型可視化表達(dá)數(shù)據(jù)的空間位置，也可利用模型構(gòu)件屬性進(jìn)行數(shù)據(jù)集成。

目前國(guó)內(nèi)各地政府主管部門針對(duì)BIM和智慧工地建設(shè)都有相應(yīng)的強(qiáng)制性要求和鼓勵(lì)性政策，采用全過程工程咨詢模式的項(xiàng)目以政府投資項(xiàng)目為主，一般會(huì)強(qiáng)制要求運(yùn)用BIM 技術(shù)并創(chuàng)建智慧工地，所以BIM 應(yīng)用和IoT 應(yīng)用往往是全咨項(xiàng)目數(shù)字化應(yīng)用的必選項(xiàng)，而建設(shè)單位為了增強(qiáng)項(xiàng)目管控力度，會(huì)要求參建各方使用DPM 平臺(tái)，這從客觀上保證了全咨項(xiàng)目數(shù)字化應(yīng)用體系的完整性。

全咨項(xiàng)目的數(shù)字化應(yīng)用工作應(yīng)由參建各方協(xié)同完成，全咨單位負(fù)責(zé)統(tǒng)籌管理，包含建體系、定標(biāo)準(zhǔn)、審方案、管過程、查結(jié)果等工作。在BIM 應(yīng)用方面，為了避免“兩張皮”現(xiàn)象出現(xiàn)，宜由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)模型創(chuàng)建并開展設(shè)計(jì)階段BIM 應(yīng)用；由施工單位進(jìn)行施工模型深化并開展施工階段BIM 應(yīng)用，最終完成竣工模型移交；由全咨單位負(fù)責(zé)BIM 總體管理。在DPM應(yīng)用方面，為保證平臺(tái)運(yùn)用效果，宜由全咨單位負(fù)責(zé)協(xié)同平臺(tái)搭建、技術(shù)培訓(xùn)和數(shù)據(jù)維護(hù)工作，其余參建單位根據(jù)職責(zé)和角色權(quán)限進(jìn)行平臺(tái)應(yīng)用工作。在IoT 應(yīng)用方面，因現(xiàn)場(chǎng)工地物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，智慧工地建設(shè)可由全咨單位、施工單位或由建設(shè)單位委托第三方集成商完成，但必須保證IoT 數(shù)據(jù)同時(shí)接入DPM 平臺(tái)及政府主管部門的智慧工地監(jiān)管平臺(tái)。

3.數(shù)字化應(yīng)用典型案例

某學(xué)校項(xiàng)目，包含一所小學(xué)和一所中學(xué)，建筑面積共計(jì)13.35 萬m2，項(xiàng)目采用全過程工程咨詢+EPC 總承包模式，全過程工程咨詢服務(wù)內(nèi)容包含項(xiàng)目管理、工程監(jiān)理、設(shè)計(jì)咨詢、造價(jià)咨詢、招標(biāo)代理、數(shù)字化咨詢等。

項(xiàng)目BIM 模型

項(xiàng)目DPM 平臺(tái)大屏

項(xiàng)目IoT 數(shù)據(jù)

項(xiàng)目數(shù)字化應(yīng)用內(nèi)容包含了BIM、DPM、IoT 三部分。在BIM 應(yīng)用方面，全咨單位負(fù)責(zé)BIM 統(tǒng)籌管理，EPC 設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)BIM 模型創(chuàng)建（達(dá)到LOD300 標(biāo)準(zhǔn)）及設(shè)計(jì)階段的BIM 應(yīng)用，EPC 施工單位負(fù)責(zé)施工BIM 模型深化（達(dá)到LOD400標(biāo)準(zhǔn)）、竣工模型移交（達(dá)到LOD500 標(biāo)準(zhǔn)）以及施工階段的BIM 運(yùn)用。在DPM 應(yīng)用方面，全咨單位提供自主研發(fā)的數(shù)字化全過程建設(shè)管理平臺(tái)，指導(dǎo)并督促其余參建單位基于平臺(tái)在線協(xié)同。IoT 應(yīng)用方面，第三方單位負(fù)責(zé)工地物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，并配合全咨單位將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入DPM 平臺(tái)及政府智慧工地監(jiān)管平臺(tái)。

在本項(xiàng)目中，全咨單位負(fù)責(zé)搭建完善的數(shù)字化應(yīng)用管理體系，并在實(shí)施過程中統(tǒng)籌管控?cái)?shù)字化應(yīng)用相關(guān)工作。全咨單位編制《數(shù)字化應(yīng)用總體策劃》，明確本項(xiàng)目在BIM、DPM、IoT 三方面的應(yīng)用點(diǎn)以及建設(shè)單位、全咨單位、EPC 設(shè)計(jì)單位、EPC施工單位的數(shù)字化應(yīng)用職責(zé)。各參建單位編制本單位《數(shù)字化實(shí)施方案》，針對(duì)每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合自身業(yè)務(wù)角色，明確技術(shù)路線和預(yù)期效果。全咨單位協(xié)助建設(shè)單位制定《數(shù)字化應(yīng)用考核辦法》，制定具體獎(jiǎng)懲措施保障各項(xiàng)應(yīng)用達(dá)到既定目標(biāo)。在數(shù)字化應(yīng)用實(shí)施過程中，通過過程控制和成果審核等管理手段，確保了各項(xiàng)數(shù)字化應(yīng)用的實(shí)用性和落地性，并為后期運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目數(shù)字化應(yīng)用取得了良好的效果，具有一定的行業(yè)示范作用。

4.結(jié)論

全過程工程咨詢模式變碎片化咨詢?yōu)橐惑w化咨詢，變獨(dú)立化咨詢?yōu)閰f(xié)同化咨詢，是工程咨詢行業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。BIM、DPM、IoT 等數(shù)字化應(yīng)用是工程建設(shè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的具體實(shí)踐和必然要求。全過程工程咨詢和數(shù)字化應(yīng)用是相輔相成的關(guān)系：一方面，全過程工程咨詢橫向鏈接項(xiàng)目參建方、縱向打通項(xiàng)目全過程的優(yōu)勢(shì)為數(shù)字化應(yīng)用提供了豐富的土壤；另一方面，數(shù)字化的方法和工具有助于全咨單位實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目一體化、精細(xì)化管理。雖然全過程工程咨詢和數(shù)字化應(yīng)用均處于起步階段，實(shí)現(xiàn)更全面、更深入的數(shù)字化應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走，但在全過程工程咨詢模式下，數(shù)字化應(yīng)用將具有更強(qiáng)勁的生命力，更好地為工程建設(shè)賦能。