业主视角的BIM组织管理研究—以国家会展中心（天津）项目为例
近年来，BIM在建设行业的应用逐步深入，本文以国家会展中心（天津）项目的BIM实施为例，以业主的视角浅析项目的BIM实施方法，进而探究BIM在项目管理中的价值与意义。
1.项目概述
国家会展中心（天津）项目由国家商务部对外贸易司与天津市城投集团联合组成的国家会展中心（天津）有限责任公司投资建设，为推动天津北方经济中心建设和优化我国会展业战略发展布局服务。项目地处天津市津南区咸水沽镇，定位于以重型工业展为特色的国际一流会展综合体，一期总建筑面积约77万平方米。
会展区约44万平方米，由中央入口大厅，展厅，交通连廊和地下室地下管沟四大部分组成。其中，展厅部分由16个约1.2万平方米的单层24米高展厅组成。
综合配套区约33万平方米，由4栋塔楼及5层裙房组成，是集会议、办公、接待等功能为一体的建筑综合体。
图1. 国家会展中心（天津）项目效果图
2. 明确实施目标
BIM的运用将给设计、施工和运营管理带来一系列创新和变革。业主的BIM将涉及设计方、施工总包方、运营管理方等多个参与单位，理想的模型信息将包含建筑空间信息、设备物理信息、建造管理信息等等，但是多参与方、大信息量、全过程的BIM应用又受到标准、软件、人员能力的种种限制。因此业主的BIM应用必须根据企业的管理特点、项目的重点难点，综合考虑各项限制条件，提出合理的BIM应用目标，以目标指引各种BIM活动。
本项目将制定项目的BIM相关标准，建立从建筑设计到施工建造的一体化BIM模型，并完成各专项应用，利用BIM最大限度地提高设计质量，大幅降低工程建设中的管理风险源，达到降低工程成本，控制投资的目的，为工程建设的顺利实施提供有力的技术保障，并为后期BIM运维提供应用服务，真正实现以BIM技术为指导的展馆项目建设管理模式。
建立基于BIM模型数据的项目管理平台，实现BIM资源的科学、规范、有序管理，在工程建设全过程对多参与方的BIM应用进行协同管控，提高整体工作效率，达到各项管理目标。
3. 选择实施模式
国内业主驱动的BIM组织实施模式大略归纳为设计主导模式、咨询辅助模式和业主自主模式，并对三种模式的应用场景和特点进行了分析总结，如下表。
表1. 业主驱动的BIM实施模式适用情形
本项目采取了业主主导、咨询辅助的模式，按照我方的“全员全专业全过程”的BIM应用需求，由咨询方制定BIM相关标准和工作流程，指导审核项目协作各方完成各自的BIM应用，建立项目管理平台整合多方的BIM资源。突破项目参建方传统的孤立的工作模式，建立基于BIM的三维协作机制，降低沟通成本。
本项目采用“BIM专业化分工”的实施方式，即设计方完成设计BIM的建模和应用、施工方完成施工BIM的模型与应用，此模式不仅对相关参与方的BIM应用能力带来巨大挑战，而且给咨询方的业务技术能力以及软件二次开发能力提出了非常高的要求，这些我方都在相关合同条款以及服务商甄选方面做了相应考量。
4. 建立实施框架体系
4.1． BIM建模规划
为了完成BIM的专项应用、实现全业务阶段的BIM三维协同，必须完成的基础技术工作就是BIM建模规划。建模规划的内容包括建模精度标准和拆分标准、划分设计和施工工作面、确定文件的命名和存储标准、统一BIM工作的交付标准、规范BIM应用软件等等。建模规划在工程进展过程中不断完善，最终形成国展特色的BIM应用标准。
本项目参照美国LACCD_BIM的BIM标准设置文件夹结构，这个结构特点是以区域为主线进行目录组织，避免各专业模型整合时要跨目录链接的问题，在一个区域里存放所有专业的文件，更容易管理。天津国展中心项目在施工和运维阶段应用较多，适于用此种结构的文件夹形式。
设计阶段的施工图模型建模深度以主设计单位提交的施工图深度为准，包括建筑、结构、机电等全专业BIM模型，每个设计专业都制定了详细的模型精度标准。施工阶段持续深化设计模型，最终达到与现场一致的竣工模型的交付要求。
表3. BIM模型精度举例
4.2 BIM实施过程管理
为了充分发挥BIM的优势，保证和监控项目参与方都能达到规划定义的要求，制定了BIM质量控制负责人、过程检查办法、成果验收控制办法、模型质量检查办法等一系列质量控制管理办法。同时，梳理了BIM流程，制定了设计变更流程、模型评审流程、成果发行签收流程、专项设计协作流程等协作流程，通过流程管理使得项目参与各方都清楚了解各自的工作流程以及与其他团队成员工作流程之间的关系。
图2. 模型评审流程图
4.3 BIM应用重点
围绕既定的BIM目标，制定了BIM在设计和施工阶段的具体应用点，使理念落地实施。
设计阶段的应用包括（1）模型的维护与更新；（2）专业碰撞检测；（3）性能分析（4）工程量统计）；（5）专业深化设计模型审核；（6）现场三维设计交底；（7）3D可视化浏览等。
施工阶段对设计方提供的设计模型持续深化形成BIM施工模型，实现在施工阶段的多项BIM应用，主要完成如下内容：(1)4D施工进度模拟;(2)虚拟建造;(3)5D投资控制;(4)基于BIM综合系统分析;(5)基于BIM的现场施工协调;(6)生成竣工模型。
BIM应用点的确定考虑了项目的特点，并把BIM应用落实到责任人，并提出了应用深度、提交成果内容、提交格式以及提交时间的要求。
图3. BIM应用要求节选
5.当前的应用价值分析
目前,设计单位已完成了与现阶段施工图深度基本一致的BIM模型，并开展了相关应用，取得了成效。
图4. 综合管沟管线模型
国展项目工程量巨大，系统复杂，BIM技术在设计阶段大大优化了设计方案。设计师运用BIM技术对展馆区进行各专业的碰撞检查，并分析讨论，最终发现有效碰撞点7000个左右，经过对展馆和中央大厅进行了设计优化，使“错、漏、碰、缺”的问题大大减少，提高了施工图整体设计水平，大幅度降低了工程建设阶段的工程变更，施工风险得到有效地控制，降低了工程成本。
图5. 展馆区树状柱模型
本项目利用BIM技术提供模型的可视化浏览和三维模型图纸，使各参建方都能够简单直观地理解了设计文件，为业主的各项技术决策提供了重要参考，在各专业工程施工图的优化、投资控制等方面已经起到重要的作用，避免了信息误差造成的各种问题，提高了工作效率和质量。在即将进行的桩基工程中，我们已利用三维BIM模型进行了图纸会审和设计交底工作。
6. 小结
在本项目中，由业主牵头，制定了较完善的BIM实施管理制度，在设计阶段利用BIM整合了多个设计专业，形成了项目多个参与方的新的三维协作机制，已经实现了BIM应有的一些价值。
随着BIM数据的不断增加，基于BIM的各方协作不断增强，BIM综合管理平台的作用愈发明显。利用BIM平台对项目生产过程中相关的BIM模型文件、图纸文档进行统一管理，支撑已有的BIM模型的综合应用，例如模型漫游浏览、BIM模型的5D应用乃至运维阶段的BIM模型参数查询等。BIM综合管理平台是不可或缺的国展BIM实施管理的核心基础设施，在日后的系列文章中我们会有专题研讨。
参考文献
[1]K. Pramod Reddy. BIM for Building Owners and Developers: Making a Business Case for Using
BIM on Projects[M]. hoboken new jersey: John Wiley & Sons,2012
[2]孙峻,李明龙,李小凤. 业主驱动的BIM实施模式研究.土木工程与管理学报[J], 2013,30(3):80-85