BIM技術(shù)在小型軍用通信樞紐標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中的應(yīng)用

　　摘要：BIM可以通過(guò)高效承載和管理項(xiàng)目全生命周期信息來(lái)提升建設(shè)質(zhì)量效益，受到了軍隊(duì)工程建設(shè)單位越來(lái)越多的關(guān)注，并逐步在各類軍事工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。小型軍用通信樞紐建設(shè)項(xiàng)目在軍事通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中數(shù)量眾多、地位重要，探尋BIM技術(shù)在該類項(xiàng)目建設(shè)中的具體應(yīng)用，對(duì)于科學(xué)化推進(jìn)軍事通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有積極意義。

　　本文源自新晉商【2020年第06期】《新晉商》雜志，山西出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)主管，山西出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán);山西省人民政府參事室(文史館)主辦。于2005年經(jīng)國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)正式創(chuàng)刊，CN:14-1350/F，本刊在國(guó)內(nèi)外有廣泛的覆蓋面，題材新穎，信息量大、時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn)，其中主要欄目有：對(duì)話晉商精英、關(guān)注財(cái)富生活為主線等。

　　關(guān)鍵詞：BIM;軍用通信樞紐;標(biāo)準(zhǔn)化;建設(shè)

　　1 引言

　　近年來(lái)，隨著軍隊(duì)信息化建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)和軍用通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加速，小型軍用通信樞紐建設(shè)需求增長(zhǎng)十分迅速，將廣泛建設(shè)和分布在城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、公(鐵)路沿線以及其它人跡罕至但可能遂行軍事行動(dòng)的區(qū)域，增加通信覆蓋廣度和密度，保障各類任務(wù)單位隨遇接入國(guó)防通信網(wǎng)，其建設(shè)和運(yùn)維的質(zhì)量效益越來(lái)越受到更多的關(guān)注和重視。小型軍用通信樞紐一般包含生活用房和設(shè)備用房，涉及土建、裝飾、通信、電源、避雷、消防、暖通等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，工程體量較小、施工環(huán)境復(fù)雜、人員素質(zhì)參差不齊、建設(shè)管理水平低下、項(xiàng)目質(zhì)量效益不高。針對(duì)專業(yè)協(xié)同弱、施工質(zhì)量差、工程返工多、工期推進(jìn)慢、運(yùn)維管理難等諸多問(wèn)題，推動(dòng)其建設(shè)模式向科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)變勢(shì)在必行。

　　BIM技術(shù)是一種基于3D模型技術(shù)的智能管理流程，既能幫助技術(shù)人員正確理解和高效應(yīng)對(duì)紛繁復(fù)雜的項(xiàng)目信息，也能為各項(xiàng)目參與方和利益相關(guān)方提供一個(gè)便捷高效的協(xié)同平臺(tái)，可以提高施工效率、縮短建設(shè)工期、節(jié)約項(xiàng)目成本、提升運(yùn)維水平，但其在小型軍用通信樞紐標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用較少，也未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)討論。論文基于小型軍用通信樞紐建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)，對(duì)BIM技術(shù)在其設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維三個(gè)主要階段的具體應(yīng)用進(jìn)行了研究和探討，為全面提升項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量效益提供了科學(xué)性和可操作性較強(qiáng)的解決方案。

　　2 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

　　2016年，我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在GB/T51212-2016《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中將BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)定義為：建筑信息模型(BIM)是在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱。Dana K.Smith(美國(guó)building SMART聯(lián)盟)主席指出：BIM本質(zhì)上是一個(gè)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成信息，從而獲得知識(shí)，并讓我們智慧地行動(dòng)的機(jī)制。BIM技術(shù)聚焦于項(xiàng)目的信息承載，涵蓋了其全生命周期內(nèi)所有的項(xiàng)目參與方和利益相關(guān)方以及應(yīng)用于該項(xiàng)目的全部技術(shù)和方法，通過(guò)提供便捷、高效的管理與協(xié)同平臺(tái)，能提高施工效率、縮短建設(shè)工期、節(jié)約項(xiàng)目成本、提升運(yùn)維水平。

　　今年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等13個(gè)部門聯(lián)合發(fā)文，在《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出加快推動(dòng)新一代信息技術(shù)與建筑工業(yè)化技術(shù)協(xié)同發(fā)展，在建造全過(guò)程加大建筑信息模型(BIM)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)通信、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的集成與創(chuàng)新應(yīng)用，將BIM技術(shù)上升到打造“中國(guó)建造”升級(jí)版這一國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展層面，將有力促進(jìn)其深化發(fā)展和推廣應(yīng)用，各級(jí)地方政府和軍隊(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)主管部門也紛紛出臺(tái)相關(guān)政策積極響應(yīng)。可以說(shuō)，推動(dòng)BIM技術(shù)在軍用通信設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用已成為大勢(shì)所趨。

　　3 小型軍用通信樞紐建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)

　　小型軍用通信樞紐建設(shè)項(xiàng)目“麻雀雖小，五臟俱全”，是一個(gè)復(fù)雜性較強(qiáng)的系統(tǒng)工程，主要有以下幾個(gè)方面的顯著特點(diǎn)。

　　3.1 專業(yè)種類繁多、協(xié)同難度大

　　從運(yùn)維模式看，與地方運(yùn)營(yíng)商小型基站不同，軍用通信樞紐一般采取有人值守模式，項(xiàng)目既包含通信設(shè)備用房，也包含人員生活用房;從專業(yè)分工看，項(xiàng)目既包含土建、裝飾等房建專業(yè)，也包含通信、電源、避雷、安防、消防、暖通等專業(yè)，其中通信專業(yè)除包含傳輸、交換、網(wǎng)絡(luò)、視訊等有線通信專業(yè)外，部分點(diǎn)位還包含了衛(wèi)星、短波等無(wú)線通信專業(yè);從合同關(guān)系看，各專業(yè)施工單位和設(shè)備集成商既有建設(shè)單位本級(jí)招標(biāo)選取的，也有隨配發(fā)的裝(設(shè))備由上級(jí)單位指定的。綜上可以看出，該類建設(shè)項(xiàng)目涉及專業(yè)種類繁多、各類合同關(guān)系復(fù)雜，協(xié)同施工難度較大，項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量效益難以保證。

　　3.2 建設(shè)地點(diǎn)分散、工程體量小

　　隨著各類軍事行動(dòng)對(duì)通信覆蓋廣度和密度要求的不斷提高以及部分通信設(shè)備和線路對(duì)項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)的特殊要求，小型軍用通信樞紐后續(xù)建設(shè)地點(diǎn)通常較為分散、偏遠(yuǎn)，多處于人跡罕至、交通不便、經(jīng)濟(jì)落后的區(qū)域。此外，每個(gè)樞紐建設(shè)項(xiàng)目的體量很小，扣除上級(jí)配發(fā)的裝(設(shè))備，建設(shè)經(jīng)費(fèi)一般也就在百萬(wàn)元左右。由于上述原因，承接項(xiàng)目的勘察、設(shè)計(jì)和施工單位一般是建設(shè)點(diǎn)當(dāng)?shù)氐男⌒推髽I(yè)，專業(yè)力量薄弱、管理水平低下，影響了項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量效益。

　　3.3 工期要求緊迫、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高

　　小型軍用通信樞紐建設(shè)項(xiàng)目除部分點(diǎn)位是按照年度通信建設(shè)規(guī)劃實(shí)施外，還有不少點(diǎn)位是隨軍隊(duì)專項(xiàng)任務(wù)或行動(dòng)臨機(jī)下達(dá)的“急用急建”項(xiàng)目，通常設(shè)定了時(shí)間“后墻”，工期要求緊迫，在其明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)前必須交付部隊(duì)使用，完成通信覆蓋、發(fā)揮保障效能。此外，由于軍事通信保障的高可靠性要求，軍用樞紐建設(shè)也比一般的民用通信設(shè)施具有更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　3.4 站型配置統(tǒng)一、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化

　　小型軍用通信樞紐在人員編制、裝(設(shè))備編配等方面具有高度的同一性。除建設(shè)地塊形狀與地質(zhì)的不同，導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)形式和圍墻、院落、道路等配套項(xiàng)目有所不同外，只要設(shè)計(jì)規(guī)劃好有限的幾種站型，并編配好相應(yīng)的裝(設(shè))備，就可以滿足絕大部分點(diǎn)位的建設(shè)需求，有利于開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與建造，提升項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量效益。

　　4 BIM技術(shù)在小型軍用通信樞紐標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中的探索

　　BIM技術(shù)聚焦于項(xiàng)目本身，通過(guò)技術(shù)與管理信息化為項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)維提供服務(wù)，推進(jìn)其向科學(xué)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化和集約化方向發(fā)展，在節(jié)約成本、縮短工期、助力運(yùn)維、提升效益等方面發(fā)揮著十分重要的作用。BIM技術(shù)的本質(zhì)與小型軍用通信樞紐建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)是適配和相通的，所以探索其在該類項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中的應(yīng)用，對(duì)于提升項(xiàng)目建設(shè)的科學(xué)性、先進(jìn)性和綜合效益具有重要意義。

　　4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)

　　著名工程結(jié)構(gòu)專家王昌興曾指出：設(shè)計(jì)階段是控制工程造價(jià)的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵階段，耗費(fèi)占比不到3%的設(shè)計(jì)階段決定了工程建設(shè)成本的70%以上。可以說(shuō)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段在很大程度上決定了項(xiàng)目的成敗。由于小型軍用通信樞紐建設(shè)項(xiàng)目涉及專業(yè)多、工程體量小，參與設(shè)計(jì)的單位通常業(yè)務(wù)規(guī)模較小、專業(yè)力量偏弱，其不僅各專業(yè)間內(nèi)部協(xié)同不足，與軍隊(duì)通信設(shè)計(jì)研究單位間的業(yè)務(wù)協(xié)同也往往依靠數(shù)量有限的協(xié)調(diào)會(huì)議或文件流轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)重影響了項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。在這一階段利用BIM技術(shù)，則可以通過(guò)不同專業(yè)間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，使不同工作地點(diǎn)和專業(yè)方向的設(shè)計(jì)人員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同，從而將不同成員、專業(yè)和系統(tǒng)的，各自獨(dú)立的設(shè)計(jì)過(guò)程與成果置于統(tǒng)一的、三維的、直觀的、協(xié)同的設(shè)計(jì)環(huán)境中。可以說(shuō)，BIM技術(shù)是確保設(shè)計(jì)質(zhì)量、提升設(shè)計(jì)效率的重要工具和手段。

　　基于該類項(xiàng)目站型配置統(tǒng)一的特點(diǎn)，可以由軍隊(duì)通信相關(guān)業(yè)務(wù)主管部門根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景和建設(shè)規(guī)模，研究制定出不同的標(biāo)準(zhǔn)站型配置，明確建筑設(shè)計(jì)方案、裝(設(shè))備配置方案及其他配套方案，通過(guò)建立BIM模型，利用3D碰撞和檢查技術(shù)糾正設(shè)計(jì)缺陷，形成標(biāo)準(zhǔn)化方案庫(kù)。后續(xù)項(xiàng)目只需要根據(jù)建設(shè)需求選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)化方案，并對(duì)建筑物基礎(chǔ)、圍墻、院落和道路等配套工程進(jìn)行適配即可完成項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)，不僅可以大幅降低設(shè)計(jì)和建造成本，還可以有效控制工期和造價(jià)。標(biāo)準(zhǔn)化方案還可以根據(jù)實(shí)際完成項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)維情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，不斷迭代升級(jí)完善。

　　規(guī)劃設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)BIM模型進(jìn)行交底，可以更有效地傳達(dá)設(shè)計(jì)信息，加深監(jiān)理單位和施工單位對(duì)設(shè)計(jì)方案中難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)的理解，減少和避免各類施工問(wèn)題，確保標(biāo)準(zhǔn)化工藝工序落地生效。

　　4.2 施工管理

　　施工階段是項(xiàng)目由圖紙、模型等信息描述轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢韺?shí)體的重要階段，項(xiàng)目在建設(shè)和運(yùn)維中出現(xiàn)的多數(shù)問(wèn)題都是由于該階段各方溝通不暢、協(xié)同不足和管理缺陷造成的。利用規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的完成的標(biāo)準(zhǔn)化方案庫(kù)，可以通過(guò)BIM模型包含的各類結(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目信息，實(shí)現(xiàn)可視化交底、綜合管線碰撞檢查和5D(3D+時(shí)間+WBS)模型條件下的“虛擬仿真施工”，還可以結(jié)合算量模塊利用5D模型實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成本的動(dòng)態(tài)精細(xì)管理、結(jié)合3D激光測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)大型構(gòu)件的虛擬拼裝、結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)模擬與大型機(jī)械運(yùn)行空間分析實(shí)現(xiàn)施工組織優(yōu)化，從而將整個(gè)施工階段可能出現(xiàn)的各類問(wèn)題前置解決，提升建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位對(duì)項(xiàng)目建設(shè)全局的把控能力，推動(dòng)項(xiàng)目施工管理向科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化和集約化方向邁進(jìn)，全面提升建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量效益。

　　此外，建設(shè)單位還可以在施工階段利用BIM技術(shù)合理、準(zhǔn)確的審核造價(jià)(特別是審核工程變更引起的價(jià)款索賠)、安排資金支付進(jìn)度款項(xiàng)。

　　4.3 運(yùn)維管理

　　建設(shè)通信樞紐的目的就是為了在未來(lái)數(shù)十年里(甚至是更長(zhǎng)時(shí)間)使其能提供穩(wěn)定高效的通信保障能力，可以說(shuō)運(yùn)維階段是項(xiàng)目全生命周期中發(fā)揮價(jià)值最多、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)階段。運(yùn)維階段不僅要從設(shè)計(jì)、施工等前序階段獲取各類項(xiàng)目信息，該階段自身也將產(chǎn)生諸多有效信息(如用于改善通信效能、支撐擴(kuò)建或清理方案比選決策等信息)，其它關(guān)聯(lián)項(xiàng)目也將產(chǎn)生對(duì)該階段造成實(shí)質(zhì)影響的信息。目前，這些信息的獲取、管理和使用能力嚴(yán)重不足，主要是依靠人工介入，成本高、易出錯(cuò)，如何根據(jù)項(xiàng)目變化實(shí)時(shí)更新并高效利用項(xiàng)目信息就成了本階段的最大挑戰(zhàn)。

　　運(yùn)用BIM技術(shù)與綜合通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對(duì)接，可將通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、裝(設(shè))備的增刪和線纜連接關(guān)系的變更可視化呈現(xiàn)于BIM模型中，為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的便捷化、智能化管理產(chǎn)生助推效益;運(yùn)用BIM技術(shù)與AMS(資產(chǎn)管理系統(tǒng))、CMMS(計(jì)算機(jī)維護(hù)管理系統(tǒng))等對(duì)接，就可以自動(dòng)獲取和有效管理項(xiàng)目信息，并從結(jié)構(gòu)化信息的傳遞和管理中獲益;運(yùn)用BIM技術(shù)和GIS(地理信息系統(tǒng))對(duì)接，并鏈接運(yùn)維管理計(jì)劃，就可以實(shí)現(xiàn)集成的、可視的、智能的樞紐監(jiān)控與管理;運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行耗能分析，可實(shí)現(xiàn)智能化節(jié)能控制;運(yùn)用BIM技術(shù)管理建筑物結(jié)構(gòu)損傷、材料劣化，以及環(huán)境影響和災(zāi)害破壞等數(shù)據(jù)，可對(duì)運(yùn)維階段通信樞紐的安全性和耐久性進(jìn)行自動(dòng)分析與智能預(yù)測(cè)。

　　BIM技術(shù)在項(xiàng)目規(guī)劃、交付和試運(yùn)行以及清理等階段也發(fā)揮著十分重要的作用。

　　5 BIM技術(shù)應(yīng)用體會(huì)與前景展望

　　BIM技術(shù)在小型軍用通信樞紐建設(shè)中應(yīng)用主要是結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)，通過(guò)發(fā)揮其在項(xiàng)目信息智能管理與高效使用等方面的先進(jìn)性和優(yōu)越性，有效解決建設(shè)和運(yùn)維過(guò)程中存在的各類矛盾問(wèn)題，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化不斷提升項(xiàng)目質(zhì)量效益。后續(xù)對(duì)BIM技術(shù)在該領(lǐng)域的研究與應(yīng)用可以朝著小型軍用通信樞紐全生命周期管理以及與智能通信網(wǎng)絡(luò)管理、智慧軍營(yíng)等相結(jié)合的目標(biāo)繼續(xù)深化。

　　(1)對(duì)不同軍兵種、不同用途、不同建設(shè)地域小型軍用通信樞紐的項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行充分研究，結(jié)合BIM技術(shù)形成較為完善的標(biāo)準(zhǔn)化方案，為通信規(guī)劃管理部門、裝備管理部門、建設(shè)單位和施工單位提供示范指導(dǎo)。

　　(2)將BIM模型進(jìn)行深化應(yīng)用，與智能通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、GIS以及智慧軍營(yíng)信息平臺(tái)相結(jié)合，提升小型軍用通信樞紐的建設(shè)和運(yùn)維水平，提升通信保障效能。

　　(3)結(jié)合BIM技術(shù)建設(shè)軍隊(duì)通信樞紐信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國(guó)土范圍內(nèi)軍用通信樞紐建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的統(tǒng)籌管理。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　探索BIM技術(shù)在小型軍用通信樞紐標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中的應(yīng)用，可以有效利用工程建設(shè)管理行業(yè)的高新技術(shù)為軍事通信領(lǐng)域的建設(shè)和發(fā)展服務(wù)，解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方式無(wú)法解決的各類問(wèn)題，大幅提升小型軍用通信樞紐的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維水平，提升其全生命周期的質(zhì)量效益，對(duì)于推動(dòng)軍用通信事業(yè)科學(xué)健康發(fā)展，不斷提升通信保障效能具有重要意義。

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