建筑设计中的全生命周期信息化管理研究

摘要：信息化管理是指用收集和处理信息的各种技术辅助开展管理工作的一种工作模式，而网络信息化管理则在此基础上强调了信息的传输介质和储存机制。在以“大数据”和“云计算”为主要特征的信息时代背景下，本文主要对建筑设计中的全生命周期信息化管理应用现状及未来发展趋势进行研究，并在此基础上提出合理化建议。

关键词：信息化管理;建筑设计;全生命周期;网络信息化管理

0引言

2019年4月17日，由中国建筑标准设计研究院主编的《建筑工程设计信息模型制图标准》JGJ/T448-2018、《建筑信息模型设计交付标准》GB/T51301-2018和《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-2017三本建筑信息化管理领域内重要的国家级标准首次面向建筑行业发布。4月20日，《中国建造2035战略研究》在重庆市的重要工作平台——重庆现代建筑产业发展研究院正式揭牌。

当前，网络信息技术作为一个新兴的高科技技术，在很多领域都发挥着重要作用。在已运用该技术的领域，网络信息技术的使用深度和使用强度在不断加剧。与此同时，网络信息技术的覆盖领域也在迅速扩张。小到街头小巷日常交易的无现金化趋势，大到用于军事科研的超级计算机相继问世和5G通信网络的积极筹建。随着网络信息化技术在深度上的不断钻研和广度上的不断覆盖，长远来看，该技术仍然具有蓬勃的生机和活力。而建筑设计作为一项历史悠久的行业，在建筑全生命周期中起着基础性甚至支柱性的作用。随着以“大数据”和“云计算”为标志的信息时代到来，在部分人眼中建筑行业已是“夕阳产业”。如何让传统的建筑设计搭上网络信息化技术的快车，在这一朝气蓬勃的新生事物的帮助下再次焕发勃勃生机与活力是本文研究的主要问题。

1 信息化管理在建筑设计中的应用现状

1.1 限额设计方面的应用

限额设计旨在根据投资或工程量限制开展满足规范要求的配额设计工作，从各种备选方案中选择最佳解决方案的设计优选方法。由于设计阶段的成果可以影响70%以上的全生命周期总成本，如果仅考虑设计方案的美观性和安全性而忽视节省建筑成本，则不可避免地会产生大风险储备系数偏大、工程造价指数超出平均水平和超过建设单位投资估算的情况。以广联达和斯维尔为代表的一批计量与计价软件都以计算机技术为平台，开发出一系列适用于建筑限额设计的造价管理软件。帮助设计单位和从业人员解决初步设计概算、技术设计概算和施工图设计概算等全过程各阶段算量、提量、检查、审核全流程业务，实现一站式计量计价。

1.2 BIM技术方面的应用

传统建筑设计是一个线性过程，通常以二维的方式设计呈现。从建设单位到设计单位，再到施工单位，以及后期的运营和维护管理单位的过程大多是线性的。如果图纸有任何变化，须修正各向剖面、立面、详图等。因为图纸变更无法及时进行，变更后的图面数据更难以及时获得，因此在实施和管理方面极不方便。BIM （Building Information Modeling）即建筑信息化模型，其采用5D的设计思路在我们通常理解的三个空间维度上再加以进度和成本这两个维度进行表达。但是目前设计单位普遍未对BIM进行深度挖掘，仅仅用于三维模拟和碰撞检测等基础用途。

2 信息化管理在建筑设计中的未来趋势

2.1 使限额设计中专业细分化和数据整合化趋势越加明显

只有对建筑设计进一步进行专业细分才能从根本上促进数据精度的提高，而数据精度的提高使数据整合化更有意义，以此增加数据整合化所带来的社会效益和经济效益，促进数据整合化的发展，这两个趋势关系紧密，互为前提、互为补充、互为保证。同时，数据整合化的发展促进更多有价值的历史数据为当前以及未来的建筑设计项目所用，目前大多数建筑设计项目的差异性主要是因地质差异导致的项目地下建筑物或构筑物以及底层建筑物或构筑物差异。除此之外，更多是在施工工艺和建筑实体设计上的共性，数据整合化有利于减少共性部分的设计和施工难度，充分考虑历史风险因素来控制项目未来风险，为项目参与各方带来更多的收益。而要使历史数据整合化后能给未来拟建项目带来更多的指导性作用，必然就对数据的精确性有了更高的要求，而提升数据精确性的根本途径就在于专业细分化。通过专业细分和数据整合对概算、预算、结算阶段的数据进行编制、审核、积累、分析和挖掘再利用，利用历史的数据促进软件的深度学习，实现计价全业务一体化，全流程覆盖，在创建新項目时软件基于已有的旧项目数据进行深度联想，从而使设计工作更高效、更智能。

2.2 使造价管理和风险控制与BIM技术联系日益紧密

BIM技术作为一个5D的建筑信息模型模拟技术，可以让设计人员、监理人员和施工人员等在建筑未开始进行实体施工前就能形象地了解实体施工全过程以及最后形成的建筑实体蓝图。而造价管理日益强调过程控制，要求将造价控制工作穿插到项目全生命周期进行，而且事实证明事前控制比事中和事后控制更加有效。风险管理工作更是强调事前控制，防患于未然，降低重大风险事件发生概率。BIM技术较好地满足了建筑设计中风险事前控制的需求，因此在使设计概算更为精确的同时，对未来风险的预防能力也大大提高。如果能在设计阶段运用BIM技术提前进行风险控制，不但可以提高风险控制成功的几率，还能有效降低风险控制的成本。

2.3 使模拟工地管理技术覆盖的广度与深度提高，与外部系统联动增强

当前的模拟工地管理系统主要以人员安全为核心，人员利用效率为抓手。未来模拟工地管理技术覆盖的范围可以在此基础上进行深化，对于材料、机械和环境保护进行覆盖，将进一步提高设计人员设计的精度和细度。

对于材料和机械的覆盖在确定现场材料和机械的安置位置以及进出场时间具有重要意义，可有效减少机械的闲置时间和材料占用现场仓库空间的储存时间，使材料和机械进场后在尽可能短的时间内投入施工，形成工程实体，减少不必要的风险。还可对材料进场检验等流程进行时间和空间上的合理安排，促进工期的优化。对于人员管理管理深度的提升可与劳务管理系统进行联动，可对于人员在各时间段从事的工作任务进行安排和记录，甚至可以根据劳动人员性别、年龄和文化程度等特点进行深度定制，使各现场人员能发挥所长，提高工作积极性，减少涉及人身安全的的责任事故发生。通过与BIM系统的互动，可以进行隐患排查与综合治理、各类危险源管理、危大工程专项管控，为施工企业在人员安全管理上提供管理抓手、为项目提供重大风险和核心业务的深入管控，以此形成企业大数据分析与精准指标提炼，可有效减少风险发生的概率，降低风险造成的损失，加强施工安全的这一核心任务的管理效果。对于环境保护方面的覆盖不仅仅是响应国家号召，更可以与环保部门的管理系统进行联动，便于环保部门的监管和现场人员的精细化作业，开展夜间施工报批等业务，促进在项目全生命周期中环境保护工作的顺利开展。因此网络信息技术有着兼顾各方提出整体解决方案，项目管理和公司运营不脱节，项目目标和公司目标相统一的巨大应用潜力。

2.4 使跨企業的各级信息桥梁日益拓宽和通畅

在建筑全生命周期过程中涉及诸多主体。例如建设单位、施工单位、监理单位、材料供应商、机械供应商、施工工艺专利授权人和相关政府部门等，且以上各主体在某一项目中均可能出现不唯一的情况。针对大型项目目前主流采用EPC总承包的方式，建筑设计中就需要提前考虑各方主体，减少后期设计变更。利用网络信息技术可以以较低的成本、便捷的方式以及自由的时间进行多方通信，这座信息桥梁的运用主要体现在同级主体与上下级主体两方面：

同级主体之间的信息桥梁建设，使工程材料和服务的采购渠道不再单一，促进材料和服务供应商的专业化。在专业化的基础上再实行联合，形成供应的集团化，循环往复，促进行业生产效率的提高。在专业化促进集团化，以集团化推动专业化的大趋势下，建筑设计可以通过信息桥梁更新技术的进展情况，不断优化备选设计方案。上下级主体之间的信息桥梁建设，使上级对下级的指导和监管更及时有效，保证下级工作的方向与上级期望的方向相一致。在指导和监管的基础上，可以及时收到下级的反馈，下级可以通过信息桥梁使上级更加了解实际情况，及时对方向做出微调，有利于设计紧跟需求和需求结合实际。

3 结语

目前，无论在国内还是在国外，建筑信息化模型BIM都还处于发展的初级阶段。作为信息技术与建筑业相融合的产物，BIM也给建筑设计业带来了新变革，产业链的上下游企业也在积极地拥抱BIM。通过促进建筑业与信息化、工业化深度融合，培育建筑企业发展新动能可以帮助转变建筑企业发展方式，为科技创新、人才培养创造更好的环境。网络信息技术使建筑设计更加现代化，信息化也为建筑师探索新的方案提供了新的方法和更多可能。随着建筑设计向全生命周期展开，传统的项目实施方式将发生巨大改变，实行建筑设计全生命周期信息化管理将是提高建筑设计效率的必然要求。

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