苏州经验：以智慧运维为导向的综合管廊BIM过程管控2018-10-29 09:49:48
苏州市城市综合管廊在BIM技术应用于设计、施工过程管理和运维等方面都取得了很多成功的经验，已初步实现BIM技术在综合管廊全生命期的集成应用。以下从四个方面介绍BIM技术在城市综合管廊中的应用情况：（1）全过程BIM实施组织管理模式；（2）设计BIM管控；（3）施工BIM管控；（4）运维BIM对接。
01全过程BIM实施组织管理模式
1.1 对BIM的再认识
BIM的第一层含义是技术手段，从英文解释上可以叫Building Information Modeling，关注点是在模型本身以及模型带来的价值应用，它也要求有信息，但信息也是为应用服务的；第二层含义是管理方式，英文解释Building information Management，认识到由于工具的变化，带来了管理方式的转变，BIM的可视化图形和结构化的数据，必须结合管理方式相应的转变，才能使其发挥作用，朝着管理高效和精细的方向发展。第三层含义，BIM最终是一项数据资产，可以用Building Information Maintenance来解释，也就是信息的维护，BIM数据资产包含几何模型，以及与之相关的数据信息，可以为项目运维提供基础数据。
这三层含义是互相关联，层层递进的关系。同时他们有共同的核心，也就是Information，信息，信息包括了几何信息和非几何信息，信息的生产、流动和管理，最终形成一项数据资产，这是BIM的核心。当BIM用于技术手段时，可进行模拟分析、专业协同、出图算量、碰撞检查、虚拟建造、设计优化等；当BIM用于管理时，可进行数据管理、4D模拟、过程管控、多方协同、问题追踪、数据归档等；当BIM用于运维数据资产时，可用于运维阶段的资产管理、分析与决策等管理服务。
BIM技术应用于管廊，有它的特殊性，管廊较为突出的特点是：专业多、参与方多和重视运维。专业多需要BIM发挥协同设计、碰撞检查等作用，参与方多需要bim发挥多方协同、过程管控的作用，而运维则需要bim作为数据资产提供基础数据。
1.2 BIM组织架构
在苏州管廊项目上，业主聘请 作为BIM咨询顾问，制定整个项目的BIM实施流程和规则，首先是《项目实施大纲》，对整个项目的所有参与方普遍约束，然后针对设计院有《设计阶段BIM实施方案》，针对施工有《施工阶段BIM实施方案》，也会提前对接运维单位，把运维BIM需求写进方案里。
1.3 BIM实施管理流程
首先，BIM咨询顾问与业主沟通确认项目BIM应用目标，根据目标及项目特点制定项目级BIM实施规范，包括《项目BIM实施大纲》、《设计阶段BIM实施方案》、《施工阶段BIM实施方案》等。
然后，设计院根据规范进行设计阶段的BIM建模和应用，经由BIM咨询顾问审核确认。
接着，BIM咨询顾问将审核过的BIM设计模型，移交给施工单位，施工单位根据BIM实施规范，进行施工阶段的BIM深化建模和应用。
最后，施工单位提交竣工BIM模型，经由BIM咨询顾问确认通过后，移交给运维单位。
02设计BIM管控
2.1 协同设计建模方式
管廊结构尤其特殊性，兼具路线特性和建筑节点特性，因此 会同时用到Civil3d和Revit来完成管廊的设计建模，最终是在Revit中完成所有的模型搭建，并进行后续应用和分析。当然，不管是在项目整合文件还是在单独的节点文件中，也都是采用中心文件的方式进行协同工作。
2.2 BIM模型质量控制
设计BIM模型质量如何管控，以 的工作经验来说，是以目标为导向的。需要实现什么样的目标，就要进行相应的要求设置。而总结起来，就是建模准确合理、属性信息完整统一。
•梁板柱墙的剪切关系;（便于模型表现、工程算量、模型检查、施工模拟等）
•功能节点可以不考虑坡度，连接处顺接；（便于节点出图算量，模型查看，便于建模）
• 节点是按梁板柱墙来搭建，不能用一个参数化族；（便于区分构件类型，用于设计检查，同时分类统计工程量，便于做施工敏）
• 标准段建模用梁建模还是分成板墙来建；（用于模型查看、设计检查、工程量分类统计等）
• 变形缝处分开；（便于进度模拟、工程量阶段性统计、设计检查）
•构件及材质命名方式；（便于设计、施工统一，工程量统计分类清晰）
• 构件库统一；(便于模型识别、管理和表现)
• 管线色彩统一；(便于识别管线类型）
• 设置模型组别，快速区分不同类型构件，如主体-顶板、建筑-设备、基坑-工法桩等；（便于模型查看、检查，也便于分类过滤，统计工程量）
• 设置过滤器，按需求快速过滤各类模型；（快速筛选，着色，分类别导出模型）
2.3 BIM拓展应用
模型融合性检查：问题检查是BIM的基本功能，但也很实用，发现问题，解决问题，提升设计质量。
管线协调与空间优化：管廊最终是要为管廊“入住”服务的，管廊结构既要容得下管线，同时又不能过于浪费。因此有必要在设计阶段就结合管线需求，基于管线转弯半径要求，制定合理的绕行方案，来衡量管廊空间是否合理。
二次开发：基于Revit做了一些二次开发，围绕的目标就是控制模型质量和提高建模效率。这是 做的几个工具，主要解决的问题是模型处理以及快速建模。
BIM辅助出图与算量：利用BIM模型进行剖切出图，目前已能实现全部节点模板图和部分钢筋图的绘制，满足行业出图深度要求，同时，也能通过生成三维视图，完善图纸表达内容，增强图纸可读性。基于准确的模型，Revit的自动算量的精度可以满足设计阶段概预算的要求。
03施工BIM管控
3.1 施工BIM管理流程
施工阶段BIM管理流程，是项目总体管理流程在施工阶段的深化，主要体现在与运维对接、平台搭建等方面。下面主要从平台选型、计量支付、问题追踪、进度查看和信息录入5个方面介绍施工阶段的BIM成果。
3.2 平台选型
项目管理经验相较于BIM平台技术，是一种更为稀缺的技术资源，基于现有成熟的项目管理平台来增加BIM功能，更具有可操作性，也能较快落地。在苏州管廊项目上，就是基于了一个较为成熟的项目管理平台，它本身就能做进度、质量、安全、计量支付等各种功能，只不过不是BIM的，所以 就在此基础上，嵌入了一个简单易操作的BIM平台来配合。既能不改变现有管理体系，又能把BIM功能放进去。
3.3 计量支付管理
主要做到了这几点：
1、BIM咨询顾问参与工程量审核，强化对施工单位的管理权限，不仅可以对工程量提要求，还能对其它BIM成果具有约束管理作用；
2、BIM工程量统计直接用于工程量申报审核，落实了BIM计量的合理性和准确性；
3、将工程计量与工程进度挂钩，一套模型既可以用于计量，也能用于进度展示。
3.4 进度查看
施工单位每月申报计量的时候，同时在平台上传更新模型，将施工进度和申报状态结合分状态显示，项目各参与方可以同时在客户端、移动端查看施工进度。
3.5问题追踪
施工单位现场遇到问题需要协调或出设计变更，先在平台上发起问题追踪，说明问题缘由，指定责任人和日期，然后相关人员就会接收到邮件，进行处理和回复。
最终一个项目结束后，所有的过程文档都会自动保存打包，移交给后续部门。
3.6 信息录入
信息录入要达到运维BIM的使用要求。
04运维BIM对接
4.1 路线分析
要做好运维BIM对接，简单来说，就是找一种中间数据格式，要将BIM模型平台的数据格式，转换为运维平台能识别的数据格式。而BIM模型平台有很多种，运维平台也有很多种。比如BIM模型平台，可能是autodesk系列的revit，civil3d等，bentley系列的aecobim building design，catia，archicad等。运维平台 总结下来，分成几个类型，一是智慧城市型，带三维地球的、二是单体建筑型，就是基于webgl的，三是游戏引擎型，比如unity3d，ue4等。
第一个思路，能不能找到一种通用的数据格式，所有的BIM软件都能导出，还能被所有运维平台接受。目前来看，最有可能成为这种数据格式的是ifc，但仍然存在问题，不是所有软件都支持，支持的软件中也由缺陷，很难做到无缝衔接，还是会有模型和信息丢失。
第二个思路，根据项目采用的BIM软件和运维平台来做接口。比如 苏州的管廊BIM模型平台，有用到revit、bentley、和鲁班，运维平台用的是游戏引擎unity3d， 工作的思路就是先将不同软件通过ifc整合到revit，再由revit导出中间格式进入unity3d。
4.2 技术方案
这是 在处理revit与unity对接中，模型格式转换的基本思路，原则上分为几何数据和属性数据，两块内容的中间格式，同时要保证两个文件对应的构件命名一致，且不更改。
当然，也有公司在开发插件，直接将revit模型转换成中间格式，在unity中直接读取中间格式，也有公司开发插件可以导入ifc，其本质也是在做格式转换。总之，为了实现目标，技术路线可以有很多种，现在大家都是在实践和探索。
4.3 成果
苏州城市地下综合管廊有限公司已搭建整个苏州的智慧运营管理平台，结合了BIM的图形平台，实现了综合管廊的可视化、智慧化运营。这一套系统的建设思路，对于城市道路的运营管理同样具有借鉴和参考价值。
