BIM CDE 在將軍澳海水化淡廠項目中的應用與探索

張保平 賈德登 王基業 尹丞玉

(中國建筑工程（香港）有限公司)

近年來，隨著香港特區政府對建筑信息模型（Building Information Modeling，以下簡稱為：BIM）技術的推廣，越來越多的在港項目將BIM 技術納入工程建設管理的重要環節。但BIM 的本質意義并不是構建項目模型，而是使項目信息可以通過模型完整的由設計階段到施工階段再到運營階段進行傳遞，在傳遞過程中，信息會不斷地細化、豐富。

建筑是一個龐大且多樣的系統，建造過程更是一個漫長而復雜的過程，其中涉及到的專業、參與方與使用方眾多，過程中產生與傳遞的信息量也同樣巨大，而這些信息隨著建造與使用過程又是呈現動態變化的，且需要多方協調[1]。所以建筑行業一直在尋找一個合理的管理方法，把建筑產生的信息進行有效管理，并且提升各個參與方之間信息的溝通與協作效率。

經過建筑行業的不斷探索與發展，通用數據環境（Common Data Environment,以下簡稱為：CDE）首次在英國標準BS 1192-2007 當中提及，現如今CDE 大多遵循ISO19650 國際標準。CDE 的出現使信息的交流變得更加標準、高效與流暢。

本文以將軍澳海水化淡廠項目為例，詳細的介紹CDE在實際工程中的使用情況。

1.CDE 的介紹

1.1 CDE 定義

通用數據環境是：用于為整個項目團隊收集、管理和傳播文檔、圖形模型和非圖形數據的單一信息源。創建這個單一信息源有助于項目團隊成員之間的協作，并有助于避免重復和錯誤。換句話說，CDE 是項目在建設和運營階段信息管理所需要使用的一系列方法和工具。

1.2 CDE 的內容

首先，根據ISO19650 項目信息管理標準，將CDE 中涉及到的信息分為3 類：文檔、數據信息和幾何/圖形信息。之后，CDE 還對信息所處的狀態進行了分類，分別為：工作中、共享、發布和存檔這四種狀態，如圖1 所示[2]。

圖1 ISO 19650-1中的CDE概念

CDE 定義了不同類型的信息在不同狀態下的管理方法，這三類工程信息在經歷四種狀態時，會用到不同種類的工具，也會涉及到不同的管理流程與要求。例如：當工程信息是文件類時，可能使用的軟件工具、管理流程、審核標準會與圖形信息的處理不同，但都會經過工作中、共享、發布與存檔這四種狀態。

1.3 CDE 的意義與優勢

通過對CDE 的深入了解與學習會發現，在日常的工作當中，很多工作的流程與方式都有CDE 的影子，CDE 其實就是把我們日常項目信息管理中的各種習慣進行了規范，整理成了一個標準。那么CDE 的優勢有那些呢？首先，增強協作，所有的項目數據和信息都在一個集中的系統中匯集與更新，這提高了團隊內部和跨團隊之間的協作。其次，提高效率與質量，CDE 減少了手動重新創建數據的需要，從而減少了由于輸入錯誤導致的信息丟失。最后，安全性，有了CDE，管理者和IT 人員可以更好地控制數據和信息，使其具有更高的安全性[3]。

2.常用的CDE 平臺

很多人認為CDE 是一款起到協同與共享作用的軟件或平臺，其實這是一個誤區，CDE 不局限于此。CDE 從來不是一款軟件或一個產品，它對應的是一個具有方法論、流程、標準的管理體系。現如今雖然市面上存在很多CDE 平臺軟件產品，但其僅僅作為CDE 的載體支撐，旨為更好的服務CDE 運作，單純的CDE 產品體系發揮不了作用[4]。

為了更好的應用落實CDE，一般會根據不同的項目特點，選擇最適合的CDE 平臺軟件，目前最常見的軟件有：Projectwise 365、Trimble connect 和BIM360，下面將簡單介紹這三款軟件的特征。

2.1 ProjectWise 365

ProjectWise 365 是一個協同工作平臺，如圖2 所示，是Bentley 旗下的工程全過程管理系統，不但集成了各種開放系統軟件的輸出成果，并通過良好的安全訪問機制，使項目各個參與方在一個統一的平臺上協同工作。ProjectWise 365 最主要的特征為：設計復核、數據與分析及可交付成果管理等。

圖2 ProjectWise 365操作界面

2.2 Trimble Connect

Trimble Connect 以及常見的Tekla 系列軟件都是Trimble旗下產品，Trimble Connect 是一種基于云端的開放式協作平臺,如圖3 所示，可以幫助用戶輕松協作、共享和管理建筑、工程和建造項目中的數據和信息，從而提高項目效率和質量。Trimble Connect 最主要的特征為：關于設計的團隊聯系、設計集成及數據協作等。

圖3 Trimble Connect操作界面

2.3 BIM360

BIM 360 是Autodesk 旗下的一款云構架BIM 數據集中存儲軟件，并支持網頁端、移動端、iPad 端的同步管理。主要是用來解決項目參與方的協同工作、施工應用等問題。BIM360 最主要的特征為：文件管理、協作、安全及數據分析等。本文項目主要使用BIM360，如圖4 所示。

圖4 將軍澳海水化淡廠BIM360主頁

3.將軍澳海水化淡廠CDE 應用

將軍澳海水化淡廠項目在2022 年獲得由香港特區政府發展局及香港建造業協會聯合頒發的CDE-綜合數碼共用平臺大獎，如圖5 所示。項目在設計、建造及接下來的運營階段都將使用CDE 對建筑信息進行管理，由于項目在設計階段選擇使用的BIM 建模軟件為Revit、Civil 3D、Plant 3D 等，這些軟件都為Autodesk 系列軟件，所以CDE 的應用仍選擇同系列的協同軟件——BIM360。下面將從四個方面，詳細介紹CDE 是如何透過BIM360 在項目中發揮作用的。

圖5 CDE獲獎證書

3.1 建模與交換

項目所有模型的創建都直接保存在BIM360 中。未完成的模型會保存在“01 工作中”文件夾下，文件夾中會根據不同的專業進行分類；通過審核的模型會發布在“02 共享”文件夾中，方便不同專業的模型共享，之后通過發布的模型可以直接在BIM360 上查看，這個方法確保了信息真實且單一來源。存儲界面如圖6 所示。

圖6 模型存儲界面

此外，模型的組合與交換也可在CDE 上進行，與傳統的方式相比，BIM360 更具智能化。大多數的設計團隊都是使用Revit 進行建筑建模，然而有些管線設備使用Plant 3D 更為方便、快速，在BIM360 中可以將Plant 3D 轉換成Revit 兼容的格式，并進行組合，如圖7 所示。如果對其中分模型進行修改，組合模型也會自動更新。

圖7 逆滲透大樓模型組合流程

3.2 碰撞檢查

大多數情況下的碰撞檢查都是使用Navisworks 軟件完成的，因為這款軟件的碰撞檢查功能更為強大，但BIM360同樣具備碰撞檢查的功能，如圖8 所示，作為組合模型碰撞檢查的二次核對更為合適，碰撞檢查的結果可以直接記錄在CDE 當中。

圖8 BIM360中碰撞顯示

3.3 生產圖紙

由于將軍澳海水化淡廠項目采用的是正向設計，所以項目的圖紙都是由模型直接產生,如圖12 所示。項目參與者可以在BIM360 上直接查看圖紙，如果發現問題可以使用標記功能直接圈出問題,如圖9 所示。值得一提的是，圖紙的制作，共享與發布都會遵循CDE 的流程運作。

圖9 逆滲透大樓模型圖紙問題標記

3.4 提交和批準

項目的文檔類文件也是按照CDE 標準完成。例如：項目的技術方案首先會通過工程師，使用文檔軟件編制一個初步的技術方案，這個技術方案會存儲在“01 工作中”文件夾下，這時的文件只有同部門的人員可以查閱；之后這個技術方案經過工程部門反復討論、修改與審核后，會保存到“02共享”文件夾內，由于技術方案眾多，這時工程師會給方案添加相應的分類、編號、命名、版本等，方便文檔的統一管理；發布完成后，相關部門的經理會對方案進行審核與編輯，編輯完成后，文件會發布到“03 發布”中，技術方案會上報業主的咨詢公司進行最終審核。這樣管理的好處是，所有操作都會有痕跡，所有版本都可追溯，更方便對文檔進行結構化管理，如圖10 所示。

圖10 BIM360中文檔記錄

CDE 是建筑工程項目重要組成部分，它將貫穿整個建筑生命周期。

4.與傳統的信息傳遞方式對比

傳統的信息傳遞方式往往需要每一個單位互相對接多個合作單位，各個單位間的溝通非常繁瑣復雜，并且各個單位在傳遞信息的過程中非常容易產生由于人為因素導致的信息丟失；此外，信息的傳遞與更新會非常緩慢，整合信息需要花費大量時間，如圖11 所示。

圖11 傳統的信息傳遞方式

CDE 對信息的管理優勢非常明顯。首先，信息共享優勢，參與方將工程所需傳遞的信息上傳到CDE 中，各個單位根據具體的需求自行下載，大大減少信息檢查與發布的工作量；其次，單一的信息來源，信息匯總到CDE 中，可以實現實時更新，并且單一來源，便于追本溯源，確保信息的可靠性；最后，高效的信息交流，不但可以提升項目協作效率，還能有效管理信息流，同時提高整個項目的透明度，有助預判和降低風險，如圖12 所示。

圖12 CDE參與的信息傳遞方式

5.CDE 應用特點對比

隨著BIM 的出現與應用，內地也產生了很多類似CDE的平臺產品，例如：BIM 協同平臺、數字項目平臺、智慧工地等，這些平臺都具有文檔、圖片、數據的管理功能，在一定程度上具備了CDE 的特性。但從各式各樣的平臺類產品我們可以看出：雖然這些平臺類產品具備CDE 的意識形態，但仍沒能總結出一套完整的CDE 管理標準與方法體系。

CDE 出現的意義是將管理的共性需求梳理出來：把一系列的管理訴求結合技術現狀總結成了一套規范的方法，然后再反過來促進產品發展[5]。

但國內的平臺類產品略過了總結共性方法的階段，直接用平臺工具來滿足各種不同的管理需求，所以才使得“CDE”這個詞越來越產品化，也使越來越多的人忽略了CDE 更重要的方法論。如果沒有方法的支撐，單單CDE 平臺的意義并不大[5]。

6.結論

在BIM 的理論體系中，CDE 是一個非常重要的概念，但目前在國內卻很少被提及，甚至還沒有統一的官方稱呼，有的譯為公共數據環境，還有的譯為共用數據環境、通用數據環境等等。

CDE 對應的并不只是一個軟件，單純的軟件不能解決問題，需要有配套的方法，就像“BIM”不單是一個軟件一樣，CDE 背后對應的是一種標準的管理方法與過程，而這種標準的管理方法與過程可以更好的規范在建筑全生命周期中產生的各種信息。

與此同時，CDE 同樣具有一定的局限性。首先，目前CDE 的應用很依賴各種云平臺軟件，而這些平臺依賴于互聯網空間的云基礎；其次，數據的安全性，這是所有云端都會面臨的共同問題；最后，購買成本，目前很多CDE 的軟件系統都是收費的，BIM 軟件也一樣，項目想要實現完整的CDE 管理體系，前期的投入是不可避免的。

雖然CDE 的發展與推廣還有很長的路要走，但是所帶來的優勢是無可非議的，任何事物的發展都需要時間的積累，相信在不久的將來CDE 將在建筑工程領悟發揮越來越核心的作用。