文｜蒋学红 刘菊 李岩松 王成望 杨印波

在“数字中国”战略和工程建设行业数字化转型升级的双重推动下，工程建设领域逐步向数字化、信息化、智能化方向变革。BIM 技术作为工程建设行业数字化转型的核心技术，探索其在工程建设设计施工一体化应用新模式，发挥其在工程设计、施工、管理、运营各阶段应用价值，推动工程建设高质量发展是摆在工程建设行业各类专业技术人员面前的首要任务。

一、河北省BIM 技术应用现状

近年来，国家与地方相继出台有关政策，推广BIM 技术应用与发展，为工程建设数字化转型提供了良好的环境。河北省住房和城乡建设厅于2021 年颁布了《河北省建筑信息模型（BIM）技术应用指南（试行）》，提出要提高全省勘察、施工、咨询、运行维护等单位的BIM应用水平；鼓励企业优化BIM 设计组织方式，逐步推广基于BIM 技术的工程项目数字化资产管理和智慧化运维服务，进一步提升建设工程质量、效益和管理水平。

当前河北省各类工程项目建设过程中，BIM 技术的应用并未完全打破各参建方之间的技术壁垒，跨阶段、全生命期的BIM 应用尚在探索。现阶段BIM 技术应用呈现单阶段、点状和碎片化的特征，各参与方对BIM 应用认知不一、权责不明，导致各方协作困难；目前应用主要聚焦在两个方面：一是把BIM 作为单项业务生产工具，如正向设计、深化设计，用BIM工具对施工组织进行表达等；二是把BIM 作为单项业务管理工具，如多专业的设计管理、多专业的深化设计协调、对多方的施工组织BIM成果进行工作统筹等。BIM 技术未深度融入招投标、施工过程管理及竣工交付过程。对于设计院，BIM 技术的引入将打破传统工具使用习惯，并增加人员和资金投入，施工企业主要使用BIM 技术的MEP 功能解决机电管线安装的问题，而建设单位目前大都欠缺项目建设中应用BIM 进行采购、设计、建设、合同等方面的专业管控能力和应用思路。因此BIM 数据无法在各阶段间共享，致使业务管理无法协同。因此，加强并推动BIM 在设计施工一体化领域的应用仍有许多工作要开展。

二、BIM 技术在建筑设计施工管理一体化中的应用价值及策略

依托BIM 技术的可视化、参数化、可模拟、可协调特性，结合云计算、大数据、物联网、AI 等技术，可实现建筑物从设计到后期维护的全套数字化管理和模拟优化。立足BIM 技术在建筑全生命期应用优势，在项目设计前期，制定设计施工一体化BIM 技术应用策略和一体化信息模型，对项目场地、环境（声、光、热、风、日照等）、施工工艺工序、材料、设备、成本、进度等进行模拟，对各专业在设计过程中的合规性和错、漏、碰、缺等协调性问题进行检查，能够指导施工进程，更好的控制施工过程，消除潜在问题，优化施工组织，减少施工过程中的不确定性，最终实现对工程建设成本、进度、质量、安全、资料和运维的协同、精细化管理，达到“保证质量，降低成本，提升效益”的目的。

图1 设计施工一体化BIM 技术应用实施组织架构图

图2 设计施工一体化BIM 技术应用流程

以河北医科大学第二医院正定新区医院项目为例，该医院项目具有建筑功能分类繁多，医疗工艺与机电管线复杂等特征，同时项目建设工期紧，质量要求高，参与方众多，交叉配合作业频繁。基于以上实际，项目在建设前期引入专业BIM 咨询服务团队，创新了覆盖设计-施工-竣工交付全过程的一体化BIM 技术应用和管理模式：一是改变组织内生产关系，实现网络化协作，构建了数据化、透明化、轻中心化的组织模式以及扁平化的管理层级，重构了企业与客户、企业与员工、组织与组织之间的关系，构建了各方实时沟通-反馈的响应机制；二是改变项目全过程协作关系。在数字化平台的赋能下，建设方、施工方与咨询方等各参与方以项目为中心，形成风险共担、价值共创、利益共享的新型生态关系和共同体；三是BIM技术应用采用建设单位（业主）主导实施模式，BIM 咨询单位协助业主对BIM 实施进行总策划、总协调，协调各参与方在项目全生命期内协同应用BIM 技术，充分发挥了BIM 技术的最大效益和价值。

三、BIM 技术在建筑工程设计施工一体化中应用的路径

随着BIM 技术全过程应用提上日程，国家及地方政府以及越来越多的建设方对企业在承接市场项目的过程中，在不同总包形式、相应阶段、不同数据集成等方面提出了较高的BIM数据承接能力，要求通过BIM 技术将设计到建造的数据打通，并实现基于平台的信息协同。

图3 基于BIM 技术的工程数字化协调管理平台系统架构

设计施工一体化的BIM 应用体系是“一把手”工程，“一把手”角色由业主/建设方担任，BIM 技术应用应围绕业主的四大目标即投资、进度、质量、安全，制定体系化的应用策划。

基于统一的数据标准和数据交付规范，设计阶段的BIM 数据传递至施工深化设计阶段，继而在土建模型基础上，对二次结构进行深化设计，精确计算各砌块数量、下料规格，并基于总平面图和地理信息，排布施工场地中的堆场、加工场和塔吊群。

基于BIM 技术的工程数字化协同管理平台，汇集了设计、招投标、深化设计各阶段的BIM 数据，构建了全过程、精细化、分级管理的能力，辅助建造过程中工程成本、进度、质量、安全管理、合同管理、物资管理、工程技术/验收资料管理等工作，实现精益建造。

图4 麦克利米曲线图（图例：PD：设计前期；SD：方案设计；DD：扩初设计；CD：施工图；PR：采购；CA：施工管理；OP：运营）

四、BIM 技术应用趋势与展望

我国大部分建筑业企业正在经历由麦克利米曲线3 向曲线4 发展阶段的过渡。曲线3 代表着我们当前传统的设计过程，即在扩初设计及施工图阶段进行大量设计变更，而曲线4 则代表最优选的设计过程，即大多数设计在设计前期及方案设计中完成。

建筑业企业合作方式正在逐步由最初的切段式合作向总承包、一体化合作过渡，各方协作阶段逐步前移，能够充分发挥BIM 优势，代表BIM 技术应用的未来趋势不是DBB、CMR和EPC 合作模式，而是IPD“一体化综合交付模式”。IPD 模式集成人员、系统、知识、经验，能够最大化降低成本、避免返工、减少浪费、缩短工期，实现了建造流程和合作方式高度精细化和协同化。因此，拓宽和更新项目管理思维，拥抱行业发展趋势，及时进行技术应用和管理模式变革，是推动工程建设行业高质量发展的关键因素。