美国宾西法尼亚州立大学《BIM实施计划指南〉简介

BIM项目实施计划指南简介第一章BIM项目实施计划过程概述一.为什么要制定BIM实施规划纯粹从技术层面分析BIM可以在建设项目的所有阶段使用，可以被项目的所有参与方使用，可以完成各种不同的任务和应用，因此，BIM项目规划就是要根据建设项目的特点、项目团队的能力、当前的技术发展水平、BIM实施成本等多个方面综合考虑得到一个对特定建设项目而言性价比最优的方案，从而使项目和项目团队成员实现如下价值：1.所有成员清晰理解和沟通实施BIM的战略目标；2.项目参与机构明确在BIM实施中的角色和责任；3.保证BIM实施流程符合各个团队成员已有的业务实践和业务流程；4.提出成功实施每一个计划的BIM应用所需要的额外资源、培训和其他能力；5.对于未来要加入项目的参与方提供一个定义流程的基准；6.采购部门可以据此确定合同语言保证参与方承担相应的责任；7.为衡量项目进展情况提供基准线。二.BIM规划的制定程序为保障一个BIM项目的高效和成功实施，相应的实施规划需要包括BIM项目的目标、流程、信息交换要求和基础设施系统等四个部分，下图是典型的BIM项目实施规划制定程序：•定义BIM目标和应用BIM目标：BIM目标分项目目标和公司目标两类，项目目标包括缩短工期、更高的现场生产效率、通过工厂制造提升质量、为项目运营获取重要信息等；公司目标包括业主通过样板项目描述设计、施工、运营之间的信息交换，设计机构获取高效使用数字化设计工具的经验等。BIM应用：确定目标是进行项目规划的第一步，目标明确以后才能决定要完成一些什么任务（应用）去实现这个目标，这些BIM应用包括创建BIM设计模型、4D模拟、成本预算、空间管理等。BIM规划通过不同的BIM应用对该建设项目的利益贡献进行分析和排序，最后确定本规划要实施的BIM应用（任务）。•设计BIM实施流程：BIM实施流程分整体流程和详细流程两个层面，整体流程确定上述不同BIM应用之间的顺序和相互关系，使得所有团队成员都清楚他们的工作流程和其他团队成员工作流程之间的关系；详细流程描述一个或几个参与方完成某一个特定任务（例如能源分析）的流程。•制定信息交换要求：定义不同参与方之间的信息交换要求，特别是每一个信息交换的信息创建者和信息接受者之间必须非常清楚信息交换的内容。•确定实施上述BIM规划所需要的基础设施：包括交付成果的结构和合同语言、沟通程序、技术架构、质量控制程序等以保证BIM模型的质量。三.BIM规划包含的内容BIM规划完成以后应该包含以下内容：1.BIM目标：在这个建设项目中将要实施的BIM应用（任务）和主要价值；2.BIM实施流程3.BIM范围：模型中包含的元素和详细程度4.组织的角色和人员安排:其中的一个主要任务是要确定项目不同阶段的BIM规划协调员，以及BIM成功实施所必须的关键人员；5.实施战略/合同：项目的实施战略（例如是设计-建造还是设计-招标-建造等）将影响保证BIM成功实施的合同语言；6.沟通程序：包括BIM模型管理程序（例如命名规则、文件结构、文件权限等）以及典型的会议议程；7.技术基础设施：BIM实施需要的硬件、软件和网络基础设施；8.模型质量控制程序：保证和监控项目参与方都能达到规划定义的要求。四.应当由谁来制定BIM实施计划？如果考虑BIM跨越建设项目各个阶段的全生命周期使用，那么就应该在该建设项目的早期成立BIM规划团队，着手BIM实施规划的制定。但是无论如何，BIM规划应该在BIM实施以前制定。BIM规划团队要包括项目主要参与方的代表，包括业主、设计、施工总包和分包、主要供应商、物业管理等，其中业主的决心是成功的关键。业主是最佳的BIM规划团队负责人，在项目参与方还没有较成熟的BIM实施经验的情况下，可以委托专业BIM咨询服务公司帮助负责制定BIM实施规划。第二章确定建设项目BIM的目标和应用一.BIM的应用BIM项目实施计划指南总结了目前BIM的25种不同应用如下图所示：上述BIM应用按照建设项目从规划、设计、施工到运营的各个阶段按时间组织，有些应用会跨越不同阶段（例如3D协调），有些应用则局限在某一个阶段内（例如结构分析）。BIM规划团队可以根据建设项目的实际情况从中选择计划要实施的BIM应用。二.确定建设项目的BIM目标在具体选择某个建设项目要实施的BIM应用以前，BIM规划团队首先要为项目确定BIM目标，这些BIM目标必须是具体的、可衡量的，以及能够促进建设项目的规划、设计、施工和运营成功进行的。BIM目标可以分为两种类型，第一类跟项目的整体表现有关，包括缩短项目工期、降低工程造价、提升项目质量等，例如关于提升质量的目标包括通过能量模型的快速模拟得到一个能源效率更高的设计、通过系统的3D协调得到一个安装质量更高的设计、开发一个精确的记录模型改善运营模型建立的质量等。第二类跟具体任务的效率有关，包括利用BIM模型更高效地绘制施工图、通过自动工程量统计更快做出工程预算、减少在物业运营系统中输入信息的时间等。有些BIM目标对应于某一个BIM应用，也有一些BIM目标可能需要若干个BIM应用来帮助完成。在定义BIM目标的过程中可以用优先级表示某个BIM目标对该建设项目设计、施工、运营成功的重要性。下表是一个实验室项目定义BIM目标的案例：三.使用信息是创建信息的前提我们知道BIM是建设项目信息和模型的集成表达，BIM实施的成功与否不但取决于某一个BIM应用对建设项目带来的生产效率的提高而且更取决于该BIM应用建立的BIM信息在建设项目整个生命周期中被其他BIM应用重复利用的利用率。换言之，为了保证BIM实施的成功，项目团队必须清楚他们建立的BIM信息未来的用途。例如，建筑师在建筑模型中增加一个墙体，这个墙体可能包括材料数量、热工性能、声学性能和结构性能等，建筑师需要知道将来这些信息是否有用以及会被如何使用？数据在未来使用的可能性和使用方法将直接影响模型的建立以及涉及到数据精度的质量控制等过程。通过定义BIM的后续应用，项目团队就可以掌握未来会被重复利用的项目信息以及主要的项目信息交换要求，从而最终确定与该建设项目相适应的BIM应用。四.BIM应用的选择程序选择BIM应用需要从以下几个方面进行评估决定：1、定义可能的BIM应用：规划团队考虑每一个可能的BIM应用以及它们和项目目标之间的关系；2、定义每一个BIM应用的责任方：每个BIM应用至少应该包括一个责任方，责任方应该包括所有涉及该BIM应用实施的所有项目成员，以及对BIM应用实施起辅助作用的可能外部参与方；3、评估每一个BIM应用的每个参与方在以下几个方面的能力：a、资源：参与方具备实施BIM应用需要的资源吗？这些资源包括BIM团队、软件、软件培训、硬件、IT支持等；b、能力：参与方是否具备实施某一特定BIM应用的知识？c、经验：参与方过去是否实施过某一特定BIM应用？4、定义每一个BIM应用增加的价值和风险：进行某一特定BIM应用可能获得的价值和潜在风险；5、确定是否实施某一个BIM应用：规划团队详细讨论每一个BIM应用是否适合该建设项目和项目团队的具体情况，包括每一个BIM应用可能给项目带来的价值以及实施的成本，实施或不实施每一个BIM应用可能给项目带来的风险等等，最后确定在该建设项目中实施哪一些BIM应用，不实施哪一些BIM应用。第三章设计BIM项目实施流程接下来介绍BIM规划制定四步曲“定义BIM目标-设计BIM流程-确定信息交换-落实基础设施”的第二步“设计BIM流程”。这一步骤的主要任务是为上一阶段选定的每一个BIM应用设计具体的实施流程，以及为不同的BIM应用之间制定总体的执行流程。一.BIM流程的两个层次需要开发两个层次的BIM流程。第一层为总体流程，说明在一个建设项目里面计划实施的不同BIM应用之间的关系，包括在这个过程中主要的信息交换要求。第二层为详细流程，说明上述每一个特定的BIM应用的详细工作顺序，包括每个过程的责任方、参考信息的内容和每一个过程中创建和共享的信息交换要求。二.建立BIM总体流程建立BIM总体流程的工作包括以下几个方面：1.把选定的所有BIM应用放入总体流程：有些BIM应用可能在流程的多处出现（例如项目的每个阶段都要进行设计建模）；2.根据建设项目的发展阶段为BIM应用在总体流程中安排顺序；3.为每个BIM过程定义责任方：有些BIM过程的责任方可能不止一个，规划团队需要仔细讨论哪些参与方最合适完成某个任务，被定义的责任方需要清楚地确定执行每个BIM过程需要的输入信息以及由此而产生的输出信息；4.决定执行每一个BIM应用需要的信息交换要求：总体流程包括过程内部、过程之间以及成员之间的关键信息交换内容，重要的是要包含从一个参与方向另一个参与方进行传递的信息。下图是一个BIM总体流程的例子：三.建立BIM应用详细流程详细流程包括如下三类信息：1、参考信息：执行一个BIM应用需要的公司内部和外部信息资源；2、进程：构成一个BIM应用需要的具有逻辑顺序的活动；3、信息交换：一个进程产生的BIM交付成果，可能会被以后的进程作为资源。创建详细流程的工作包括以下内容：1）把BIM应用逐层分解为一组进程；2）定义进程之间的相互关系：弄清楚每个进程的前置进程和后置进程，有的进程可能有多个前置或后置进程；3）生成具有以下信息的详细流程图：a、参考信息：确定需要执行某个BIM应用的信息资源，例如价格数据库、气象数据、产品数据等；b、信息交换：所有内部和外部交换的信息；c、责任方：确定每一个进程的责任方。4）在流程的重要决策点设置决策框：决策框既可以判断执行结果是否满足要求，也可以根据决策改变流程路径。决策框可以代表一个BIM任务结束以前的任何决策、循环迭代或者质量控制检查。如下图所示：5）记录、审核、改进流程为将来所用：通过对实际流程和计划流程进行比较，从而改进流程为未来其他项目的BIM应用服务。下面是“现状建模”BIM应用详细流程图的一个案例：第四章信息交换详述一.通过项目提取信息不是每一个建设项目的元素都有必要放到BIM模型里面去的，而决定BIM模型应该包含哪些元素的判断条件就是这些元素是否是实施本规划选定的全部BIM应用所必须的。下图是描述BIM实施过程信息流的一个例子：如图所示，“设计建模”的输出信息应该由其后续BIM应用的“设计协调”和“能量模型”的输入信息以及其他的相关信息组成，这就是由信息使用来决定信息创建的原理。不难理解，上游BIM应用的输出将直接影响到下游的BIM应用，如果某个下游BIM应用需要的信息没有在上游的BIM应用中产生，那么就必须由该BIM应用的责任方创建。因此，BIM规划团队需要决定哪些信息在什么时候应由哪个参与方创建。二.确定信息交换的工作程序BIM流程确定了项目参与方之间的信息交换行为，本阶段的任务是要为每一个信息交换的创建方和接收方确定项目交换的内容，主要工作程序如下：1）定义BIM总体流程图中的每一个信息交换：两个项目参与方之间的信息交换必须定义，使得所有参与方都清楚随着建设项目工期的进展相应的BIM交付成果是什么；2）为项目选择模型元素分解结构（ModelElementBreakdownStructure）：使得信息交换内容的定义标准化；3）确定每一个信息交换的输入、输出信息要求，内容包括：a、模型接收者：确定所有需要接收信息执行以后BIM应用的项目团队成员，他们负责填写输入信息；b、模型文件类型：列出所有在项目中拟使用的软件名称以及版本号，这对于确定信息交换之间需要的数据互用非常必要；c、信息详细程度：只定义实施BIM应用所需要的信息，信息详细程度目前分为三个档次：A-精确尺寸和位置，包括材料和对象参数；B-总体尺寸和位置，包括参数数据；C-概念尺寸和位置；d、注释：不是所有模型需要的内容都能被信息和元素分解结构覆盖的，注释可以解决这个问题，注释的内容可以包括模型数据或者模型技巧；4）分配责任方创建需要的信息：信息交换的每一个内容都必须确定负责创建的责任方，一般来说，信息创建方应该是信息交换时间点内最容易访问信息的项目参与方。潜在责任方有建筑师、结构工