高 正，徐四維，陳泰中，張 臻，俞演名

（中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

1 問題的提出

在經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程中，大批水利水電工程在國際上公開招標(biāo)投標(biāo)。同時(shí)，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，我國參與的國際水利水電工程項(xiàng)目也在持續(xù)增加。然而，由于國際水利工程大多綜合性較強(qiáng)，復(fù)雜程度高，不確定因素多，因此提高工程項(xiàng)目管理水平成為建筑施工企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益最大化的重要途徑。但由于海外工程許多方面不同于國內(nèi)工程，因此對許多公司來說海外工程管理的提升仍是一個(gè)全新的課題[1]。

國際上，為了在復(fù)雜工程項(xiàng)目中提高管理效率，解決規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營各階段的信息斷層問題，常使用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)助[2]。在美國多數(shù)州政府都要求新建大型公共項(xiàng)目使用BIM技術(shù)；日本BIM應(yīng)用也上升到政府推進(jìn)的層面。歐洲也已有多家政府機(jī)關(guān)致力于BIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的制定[3]。在實(shí)際設(shè)計(jì)施工中，BIM可以發(fā)揮其可視化的優(yōu)勢，充分服務(wù)虛擬交底、施工指導(dǎo)與過程模擬、三維測量與碰撞檢查、進(jìn)度管理以及成本控制等多種場景[4]的同時(shí)，借助統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境，依托完善的管理流程，切實(shí)提高管理水平。

然而在國內(nèi)，由于BIM技術(shù)的使用涉及多個(gè)行業(yè)、多個(gè)單位，目前我國使用的BIM 軟件多數(shù)是由外國引入，與國內(nèi)的工程管理內(nèi)部流程缺少適應(yīng)性，直接導(dǎo)致BIM在我國水利工程項(xiàng)目中的使用屢屢受挫[5]。目前在國內(nèi)，BIM的應(yīng)用往往局限于可視化、碰撞檢查、施工動畫等獨(dú)立場景，對BIM技術(shù)的系統(tǒng)化組織應(yīng)用仍停留在較低層次。和其他新技術(shù)一樣，我國大多數(shù)工程企業(yè)缺少具備國際項(xiàng)目BIM實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)，因此容易在實(shí)施過程中遇到各類問題。

缺乏系統(tǒng)化、有組織的BIM技術(shù)應(yīng)用體系，在未來大型國際水利工程競爭中可能降低我國工程企業(yè)的競爭力，值得提前布局準(zhǔn)備，以適應(yīng)國際上BIM技術(shù)日益推廣的趨勢。

2 國際水利工程BEP制定思路

針對我國工程企業(yè)缺乏系統(tǒng)化、有組織的BIM技術(shù)應(yīng)用體系這一問題，在開展相關(guān)BIM工作前制定BIM執(zhí)行計(jì)劃（BEP）以作為BIM全生命期應(yīng)用、管理與協(xié)調(diào)的總框架是一種較好的解決方案。BIM執(zhí)行計(jì)劃（BIM Execution Plan，簡稱BEP或PXP，下稱BEP）實(shí)質(zhì)上屬于項(xiàng)目實(shí)際執(zhí)行參考的綱領(lǐng)性文件。

通過BEP的制定與實(shí)施可以減少實(shí)施過程中的未知因素，從而降低所有參與方和項(xiàng)目的總體風(fēng)險(xiǎn)。

2.1 BEP功能定位

BEP主要功能是列出整體的BIM目標(biāo)與達(dá)成的方法細(xì)節(jié)，以便各方遵循。一個(gè)完整的BEP需要定義一個(gè)項(xiàng)目中BIM的實(shí)施范圍與用途（例如設(shè)計(jì)、評審和3D協(xié)調(diào)），并設(shè)計(jì)在整個(gè)工程生命周期中明確BIM任務(wù)的詳細(xì)流程，明確項(xiàng)目業(yè)主與各參與方成員同意的BIM交付項(xiàng)目及方法流程，規(guī)范相應(yīng)的技術(shù)文檔格式便于項(xiàng)目各參與方有據(jù)可循。團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)BEP跟蹤和監(jiān)控他們的進(jìn)度，從而在BIM的實(shí)施中獲益。雖然BEP在項(xiàng)目啟動時(shí)就應(yīng)擬定完成，但當(dāng)有新成員加入或是新增BIM目的時(shí)，BEP也應(yīng)適時(shí)修正與更新。

BEP相關(guān)條款可以在項(xiàng)目主合同中加入，以便明確規(guī)定業(yè)主、承包商、BIM團(tuán)隊(duì)、其他參與方在實(shí)際BIM項(xiàng)目交付中各自擔(dān)負(fù)的角色與責(zé)任。

2.2 BEP制定人

為了制定BEP，應(yīng)該在項(xiàng)目的早期階段組建一個(gè)計(jì)劃團(tuán)隊(duì)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該由來自所有項(xiàng)目主要團(tuán)隊(duì)成員的代表組成，包括業(yè)主、設(shè)計(jì)師、承包商、工程師、主要專業(yè)承包商等。對于最初的目標(biāo)設(shè)定，可以在項(xiàng)目Kickoff Workshop（啟動研討會）上討論。會議應(yīng)該由每個(gè)組織的關(guān)鍵決策者來代表。一旦BEP設(shè)定完成，具體的實(shí)施過程和信息交流就可以由BIM牽頭協(xié)調(diào)人（常為BIM項(xiàng)目經(jīng)理）為各方予以落實(shí)。

2.3 創(chuàng)建和執(zhí)行BEP的步驟

國際項(xiàng)目中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建和執(zhí)行BEP的程序一般包含以下4個(gè)步驟：

（1）確認(rèn)用途：確定BIM在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營過程中高價(jià)值用途；

（2）明確流程：通過制作不同顆粒度層級的流程圖，以設(shè)計(jì)不同階段、不同級別BIM應(yīng)用執(zhí)行過程；

（3）明確信息交互方式及內(nèi)容：以信息交流的形式定義BIM交付物，明確交付格式、內(nèi)容并提供案例；

（4）確認(rèn)制度保障：以合同、研討會等形式為BEP的實(shí)施提供制度保障與質(zhì)量控制手段。

2.4 關(guān)注國際水利工程BIM的特殊性

在制定滿足國際水利工程項(xiàng)目BIM應(yīng)用要求的BEP文件時(shí)，需要充分考慮水利工程BIM的特殊性：

（1）國際水利工程施工主要在河流上進(jìn)行，受地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件的影響很大，周圍環(huán)境的復(fù)雜性需要以現(xiàn)有條件模型（Existing Condition Model）的形式提前反映到BIM模型中。然而，當(dāng)前水利工程設(shè)計(jì)單位在BIM應(yīng)用上不夠深入，以激光掃描、傾斜攝影為代表的先進(jìn)技術(shù)還未能成熟地融入到現(xiàn)有的設(shè)計(jì)流程，導(dǎo)致上游BIM產(chǎn)品少，使施工BIM模型缺少使用價(jià)值。

（2）國際水利工程大都具有獨(dú)特性，其重復(fù)率低，但是目前主流的BIM軟件主要面對建筑、安裝等工程類型，在水利工程方面缺少BIM參數(shù)化功能適用的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和標(biāo)準(zhǔn)圖集。

（3）水利工程施工的工程量大，技術(shù)工種多，施工強(qiáng)度高，環(huán)境干擾嚴(yán)重，需要借助BIM技術(shù)提前介入進(jìn)行施工模擬，以便反復(fù)比較論證和優(yōu)選各類施工方案，保證施工質(zhì)量。

（4）目前BIM技術(shù)在涉及國際工程管理的綜合功能方面尚有所欠缺，協(xié)同管理需要開發(fā)項(xiàng)目管理平臺才能全面執(zhí)行BIM管理模式。這就需要項(xiàng)目管理單位結(jié)合國際水利工程的實(shí)際需要在項(xiàng)目全生命周期推動該技術(shù)的應(yīng)用和相應(yīng)管理模式的變革，以充分發(fā)揮BIM的作用。

2.5 結(jié)合所在國家的BIM標(biāo)準(zhǔn)制定

近年來，隨著BIM應(yīng)用的逐漸普及，很多先行的行業(yè)協(xié)會、科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)企業(yè)、業(yè)主和工程公司都建立了一套BIM的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，例如英國的AEC（UK）BIM Standard、美國的NBIMS標(biāo)準(zhǔn)、GSA BIM Guide，澳大利亞的National Digital Modeling Guide等。

在行業(yè)現(xiàn)狀水平下，這些標(biāo)準(zhǔn)可大致分為3類：① 設(shè)計(jì)/施工類企業(yè)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)：僅用于本企業(yè)內(nèi)部；② 業(yè)主方標(biāo)準(zhǔn)：由業(yè)主提出，要求參與項(xiàng)目的投標(biāo)方必須遵循，如美國聯(lián)邦總務(wù)局（GSA）標(biāo)準(zhǔn)；③行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)：由行業(yè)性協(xié)會或機(jī)構(gòu)提出的推薦做法，通常不具有強(qiáng)制性。

目前國際上執(zhí)行最為廣泛的BIM標(biāo)準(zhǔn)是英國編寫的。由于我國的水利工程常在“一帶一路”沿線國家與地區(qū)開展，由于歷史的原因，沿線國家與地區(qū)常具有殖民地背景，其中最常見的是英屬殖民地。因此，相比其他標(biāo)準(zhǔn)，英國BIM標(biāo)準(zhǔn)一般更容易成為相關(guān)國家與地區(qū)的基礎(chǔ)參考標(biāo)準(zhǔn)。

在對標(biāo)所在國標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要密切關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)中下列內(nèi)容：

（1）BIM用途（BIM Uses）：區(qū)分必要、可選、遠(yuǎn)期、不要求的用途，優(yōu)先滿足必要的BIM應(yīng)用。一般標(biāo)準(zhǔn)中對具體用途的細(xì)節(jié)要求均有描述，如無特殊情況均需在BEP中予以考慮。

（2）BIM流程（BIM Process）：確認(rèn)BIM標(biāo)準(zhǔn)中整體與專業(yè)流程的案例，以便制定項(xiàng)目特定BIM流程。

（3）BIM矩陣（BIM Matrix）：需要確認(rèn)相應(yīng)項(xiàng)目階段的最低建模深度要求（Level of Development ，簡稱LOD），以便開發(fā)項(xiàng)目特定的BIM矩陣（添加項(xiàng)目特定元素和刪除無關(guān)模型類別、模型元素，但需反映到BEP中并征得業(yè)主批準(zhǔn)方可執(zhí)行）。

（4）BIM協(xié)調(diào)接口管理（Interfacing Management）：需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的碰撞矩陣制定項(xiàng)目特定碰撞矩陣，明確項(xiàng)目內(nèi)部、外部的各類接口工程內(nèi)容的管理制度，形成制式化碰撞報(bào)告，需要關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)中推薦的碰撞協(xié)調(diào)會議流程與制度。

（5）規(guī)范的信息交換流程及相應(yīng)文檔模板：需要關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)中對通用數(shù)據(jù)環(huán)境（CDE）、文件夾目錄結(jié)構(gòu)，需明確各方信息交流流程，以及成果上傳協(xié)議。

（6）質(zhì)量保障計(jì)劃（QA）：明確已有BIM標(biāo)準(zhǔn)中對版本控制、變更追蹤、BIM檢查表、圖模一致性等方面的要求。

（7）BIM提交成果要求：需要明確模型深度、模型內(nèi)容、文件命名、聯(lián)合結(jié)構(gòu)、模型劃分等方面要求。

（8）其他相關(guān)內(nèi)容：BIM軟件要求、字母縮略詞要求、坐標(biāo)系要求、BIM軟件模板等。

3 國際水利工程BEP的主要內(nèi)容

3.1 項(xiàng)目基本信息

項(xiàng)目基本信息應(yīng)包含：

（1）項(xiàng)目信息。計(jì)劃應(yīng)包括關(guān)鍵的項(xiàng)目信息，如項(xiàng)目編號、項(xiàng)目位置、項(xiàng)目描述、關(guān)鍵項(xiàng)目聯(lián)系人，以供將來參考。

（2）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)、角色和職責(zé)、典型角色。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中，與國內(nèi)把控3D建模質(zhì)量為主的傳統(tǒng)思路不同，BIM項(xiàng)目經(jīng)理主要負(fù)責(zé)建立和管理公共數(shù)據(jù)環(huán)境（CDE）、監(jiān)督項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中不同人員之間的信息管理和交換過程，本質(zhì)是一種信息管理工作。該職位應(yīng)由項(xiàng)目小組現(xiàn)有人員承擔(dān)；如設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人或主承包商的設(shè)計(jì)經(jīng)理，不應(yīng)設(shè)置成一個(gè)獨(dú)立完成軟件平臺、內(nèi)部產(chǎn)品庫、培訓(xùn)或項(xiàng)目支持的角色（這些事務(wù)基本是屬于IT工作、設(shè)計(jì)管理工作或者具體負(fù)責(zé)BIM事務(wù)的人做的事情，大型企業(yè)中應(yīng)有對應(yīng)人員支持工作）。其他角色還有BIM工程師、BIM建模員，二者區(qū)別主要在于在BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上具備工程專業(yè)知識。

（3）項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃詳表、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)里程碑、會議進(jìn)度表、交付物內(nèi)容。其中BIM開發(fā)計(jì)劃應(yīng)按照總計(jì)劃提供，以便及時(shí)開發(fā)BIM模型。例如，BIM模型應(yīng)在法定提交生成相關(guān)2D文件之前進(jìn)行圖形化和非圖形化開發(fā)。提交成果前，應(yīng)充分協(xié)調(diào)模型，解決重大沖突和困難沖突。BIM提交時(shí)間表應(yīng)區(qū)分WIP（中間成果，Work In Process）和可交付成果，并允許業(yè)主有合理的時(shí)間進(jìn)行審核和批準(zhǔn)。

3.2 BIM目標(biāo)、用途、執(zhí)行流程、信息交互

3.2.1 BIM目標(biāo)（愿景）

BIM目標(biāo)用于記錄項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在初始階段定義的BIM在項(xiàng)目上的戰(zhàn)略價(jià)值和具體用途。通常BIM應(yīng)用目標(biāo)包括：提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，以確?？臻g設(shè)施充足性和消除設(shè)計(jì)元素之間的碰撞；驗(yàn)證主要施工元素的可建造性；促進(jìn)施工規(guī)劃，提高施工效率，避免因設(shè)計(jì)失誤造成的延誤、中斷和額外費(fèi)用等?？傮w來說，借助BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)本工程的優(yōu)質(zhì)竣工是最終目的。

3.2.2 BIM用途

制定BIM項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃的第一步是根據(jù)項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)目標(biāo)確定合適的BIM用途。早期需要根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)、參與者的目標(biāo)和能力，以確定BIM在項(xiàng)目上最適當(dāng)、最具性價(jià)比的用途。有許多不同的任務(wù)可以受益于BIM的結(jié)合，包括設(shè)計(jì)創(chuàng)作、4D建模、成本估算、空間管理和記錄建模等。

3.2.3 BIM執(zhí)行流程

確定BIM用途后，需要制定一個(gè)項(xiàng)目的BIM實(shí)施流程。首先需要編制一個(gè)宏觀圖（Level 1），以顯示BIM在項(xiàng)目中主要使用的順序和相互作用?？梢允箞F(tuán)隊(duì)成員清楚地理解他們的工作流程以及如何與其他團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行信息交互。

宏觀圖（Level 1）編制完成后，由負(fù)責(zé)每個(gè)BIM具體使用的團(tuán)隊(duì)成員選擇或設(shè)計(jì)更詳細(xì)的流程圖（Level 2）。高層次的流程圖將顯示BIM設(shè)計(jì)、碰撞檢查、成本估算和4D建模等具體工作的排序和相互關(guān)聯(lián)。

3.2.4 BIM信息交互

一旦編制了適當(dāng)?shù)牧鞒虉D，就應(yīng)該清楚標(biāo)識項(xiàng)目參與者之間發(fā)生的信息交換。交換的信息內(nèi)容可以在信息交換表中定義。在信息交換要求中，應(yīng)明確每一次BIM使用所需要的模型要素和細(xì)節(jié)層次。同時(shí)，業(yè)主對于BIM中對設(shè)施數(shù)據(jù)需求也應(yīng)反映到BEP文本中。

BIM模型結(jié)構(gòu)：團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該討論和記錄項(xiàng)目，如模型結(jié)構(gòu)、文件命名結(jié)構(gòu)、坐標(biāo)系統(tǒng)和建模標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 支持BIM實(shí)施的管理流程

項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)還需要制定支持BIM實(shí)施所需的管理流程，包括：①管理與協(xié)作流程：與上述BIM執(zhí)行流程不同，本部分流程并不包含BIM技術(shù)細(xì)節(jié)，而是關(guān)注管理過程。項(xiàng)目需要界定特定的通訊程序，固化協(xié)作活動流程，包括模型管理過程（例如文件結(jié)構(gòu)和文件權(quán)限）、典型會議日程和議程制定等。②模型質(zhì)量控制流程：確保項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在滿足業(yè)主的需求要求下進(jìn)行模型質(zhì)量的控制。③基礎(chǔ)設(shè)施需求：應(yīng)定義BIM實(shí)施所需的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（如服務(wù)器與協(xié)同平臺）。

4 國際水利工程BEP的典型特征

4.1 目標(biāo)先行，關(guān)注BIM用途的真實(shí)價(jià)值

國際項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)，通常目標(biāo)先行，以產(chǎn)生實(shí)際價(jià)值為導(dǎo)向，不會堆砌應(yīng)用點(diǎn)。制定的BIM用途目標(biāo)可以基于項(xiàng)目業(yè)績，包括諸如縮短進(jìn)度持續(xù)時(shí)間、實(shí)現(xiàn)更高的現(xiàn)場生產(chǎn)力、提高質(zhì)量、降低變更訂單的成本或?yàn)樵O(shè)施獲取重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等方面。

4.2 具備完善的流程圖系統(tǒng)

BEP繪制中的流程圖除了需要關(guān)注流程本體以外，還需要體現(xiàn)信息交互、子流程等方面的內(nèi)容。一般圖形以自上而下用3個(gè)泳道層級分別代表參考信息、流程本身、交換信息（即產(chǎn)生的文件）。每個(gè)流程階段內(nèi)標(biāo)明實(shí)施方和子流程（以便提供進(jìn)一步細(xì)化的信息）。

4.3 要求制定規(guī)范的信息交互流程與協(xié)作管理方案

國際水利項(xiàng)目由于涉及面廣，常需要多方協(xié)作，因此對信息交互流程的把控方面要求尤為看重，協(xié)作管理的方式也需要在BEP文本中予以體現(xiàn)，用來協(xié)助業(yè)主與承包商推進(jìn)相關(guān)工作。

4.4 需要提供高可操作性的文件模板

國際水利工程的BEP中還需要提供包括BIM軟件模板（圖層、線型）、信息交付表、模型聯(lián)合結(jié)構(gòu)、文件命名方式在內(nèi)的文件模板。這就要求國內(nèi)的大型工程公司在平時(shí)做好標(biāo)準(zhǔn)化的工作積累，以避免在接觸國際項(xiàng)目時(shí)臨時(shí)犯難。

4.5 特定項(xiàng)目允許特殊安排

BEP并非一成不變，針對業(yè)主提供的通用規(guī)范文件中不滿足項(xiàng)目實(shí)際需求的內(nèi)容，可以在BEP中予以說明后提交業(yè)主審核形成實(shí)際可執(zhí)行的方案。BEP在流程中扮演技術(shù)方案文本的角色。

5 結(jié) 語

BEP是國際水利工程BIM應(yīng)用執(zhí)行時(shí)綱領(lǐng)及標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)質(zhì)就是借助BIM技術(shù)輔助項(xiàng)目的管理和協(xié)調(diào)，因此其對項(xiàng)目成功至關(guān)重要。BEP的設(shè)計(jì)內(nèi)容和流程參考了國際流程要求，總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)和內(nèi)容具有較高的參考價(jià)值，可作為類似大型國際水利工程PEP設(shè)計(jì)的直接參考。