蔣仕益,貢達
(1.河海大學商學院;2.江蘇鎮(zhèn)江建筑科學研究院集團股份有限公司)
近年來,隨著國家有關(guān)政府部門的大力推廣和推進實施,“海綿城市”的理念逐漸得到了社會的認可,成為我國城市基礎設施建設的熱點內(nèi)容,海綿城市的試點建設也在各個省市如火如荼地展開。同樣的,BIM技術(shù)在我國也逐步得到發(fā)展,已經(jīng)越來越多地應用到各個領域的工程建設之中。因此,如何在海綿城市建設中高效合理地運用BIM技術(shù)已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注和研究。
BIM技術(shù),即Building Information Modeling(建筑信息模型)或者BuiIding Information Management,該技術(shù)旨在項目的全壽命周期內(nèi)運用三維實體加上時間和造價這種5D的信息技術(shù)進行工程量計算、造價管理、設施維護運行等工程項目管理工作。BIM技術(shù)如果被較好應用,可以在很大程度上解決工程建設的浪費問題。另外,BIM技術(shù)還可以提前計算出可能延誤的工期,從而提前做好對策,提高建筑工程建設的效率。采用BIM技術(shù)使建筑行業(yè)邁出了精細化管理的一大步,是工程建設領域的一次重大變革[1],它能協(xié)調(diào)多個參與方有效地避免資源無辜浪費、避免延誤工期,幫助建設工程提高效益。
2012年4月的低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇上,基于低碳可持續(xù)發(fā)展的指導思想,“海綿城市”的概念首次被提出;2013年12月12日,習近平總書記在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》的講話:在提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,優(yōu)先考慮利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”,做到“小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭、熱島有緩解”。2014年10月,住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》(城建函[2014]275號),該指南提出了海綿城市建設的基本原則,對規(guī)劃控制目標進行了分解,落實及其構(gòu)建技術(shù)框架,明確了建設的內(nèi)容、要求和方法,成為了我國海綿城市建設的技術(shù)指導性文件?!吨改稀穼>d城市的定義為:城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[2],是解決城市內(nèi)澇的有效途徑。
海綿城市的建設涉及多學科、多領域,包括雨水濕地公園、污水處理設備、給排水管網(wǎng)設施、水生態(tài)、水環(huán)境治理改造等多種項目類型,項目結(jié)構(gòu)復雜,涉及內(nèi)容繁多。從源頭集水排水設施、過程管網(wǎng)設備到末端設施,海綿城市建設貫穿地下與地上。尤其是與黑臭水體治理及地下綜合管網(wǎng)系統(tǒng)相結(jié)合時,通過BIM技術(shù)的運用,結(jié)合動畫渲染、漫游、模擬碰撞檢查等可視化功能,將不同專業(yè)的施工圖紙通過三維的方式結(jié)合到一個空間之中加以體現(xiàn),能夠最為直觀地熟悉施工現(xiàn)場建筑及結(jié)構(gòu),明確管線與管線、管線與結(jié)構(gòu)梁板柱墻之間的位置關(guān)系。并且能夠直觀預知整個項目建成后的狀態(tài)并提前進行調(diào)整改善。從而最大限度地減少返工,縮短工期并做到節(jié)材與節(jié)能。
在BIM技術(shù)中,通過建立信息模型,將不同元素參數(shù)化。可以實時掌握項目在各個時間節(jié)點下的人工數(shù)量、材料消耗、施工機具使用情況及項目各專業(yè)的實時進度,從而保證人員、材料、施工機具計劃的高效推進,大大提高了工程建設的效率。尤其是在海綿城市的建設過程中,多專業(yè)、多地域同步施工,這給項目的建設管理帶來了巨大的壓力,通過BIM技術(shù)的運用,能夠快速了解項目的建設進度,做到對項目的整體建設能夠統(tǒng)籌兼顧。結(jié)合GIS、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動終端[3]等信息化技術(shù)構(gòu)建海綿城市信息管理平臺,進而實現(xiàn)海綿城市的運維智能化管理。
1)項目全面管理
在工程建設中,BIM技術(shù)可以廣泛應用于不同管理中。
①通過各項成本數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與統(tǒng)計,進行項目成本管理;
②通過模擬施工流程來熟悉施工工藝并發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題,提前留意關(guān)鍵節(jié)點及施工質(zhì)量隱患、安全隱患,強化項目質(zhì)量管理、安全管理;
③通過可視化及信息化技術(shù)的運用,動態(tài)把控施工進度,優(yōu)化項目進度管理及信息管理;
④基于BIM信息化平臺及BIM數(shù)據(jù)庫整合進行項目整體的組織與協(xié)調(diào)。
2)全壽命周期管理
根據(jù)試點情況來看,一方面海綿城市建設規(guī)模大,環(huán)境變化因素多,另一方面由于政府的政策扶持,故海綿城市建設基本均采用PPP融資模式,而該融資模式下,除實施階段外,項目運營階段的管理尤為重要,海綿城市的體系運行下更是如此。傳統(tǒng)模式中,實施階段的項目管理與運營階段的設施管理間相互割裂,給運營階段的資產(chǎn)管理及運行管理增加了成本和難度。BIM技術(shù)的運用,實現(xiàn)了工程自決策階段至使用階段的全壽命周期內(nèi)的信息傳遞。為PPP模式下海綿城市的全壽命周期管理掃除了信息障礙。
對于業(yè)主來說,引入BIM技術(shù)會增加一筆額外的費用,而采用BIM技術(shù)的效果則需要等到項目運營階段才會完全顯現(xiàn)出來。因此,業(yè)主主動采用BIM技術(shù)的積極性不足,而目前采用BIM技術(shù)的工程項目大部分也是受政府政策引導和措施鼓勵的影響,主動尋求采用BIM技術(shù)以降低項目成本、提高建設效率的業(yè)主較少。對施工方來說,引入BIM技術(shù)會增加額外的工作量,并使得項目造價、工程量、進度計劃等信息更加透明,間接影響了施工方的管理。
雖然BIM技術(shù)在近幾年得到了較大的推廣和發(fā)展,但BIM技術(shù)的完全普及尚需時日。熟練掌握BIM技術(shù)及Revit建模、Navisworks碰撞模擬等相關(guān)軟件的工程技術(shù)人員仍很缺乏,尤其是建筑施工企業(yè)的從業(yè)人員,對信息技術(shù)的掌握不足。而對于涉及到污水處理設施、市政管網(wǎng)、水資源調(diào)控[4]等海綿城市建設中跨領域深度結(jié)合的項目,技術(shù)開發(fā)仍不成熟,尚不能完全滿足實際工程的需要。而且海綿城市建設引入BIM技術(shù)缺乏統(tǒng)一的信息管控、處理和反饋的平臺,各子項目及各方的管理信息壁壘仍然存在,使得BIM技術(shù)不能發(fā)揮出應有的作用。
隨著政府政策持續(xù)鼓勵與扶持、BIM軟件的不斷優(yōu)化、技術(shù)不斷更新與完善、BIM人才的不斷壯大和發(fā)展以及項目全壽命周期管理理念的不斷強化,BIM技術(shù)在海綿城市建設與運行管理中的運用是大勢所趨。在海綿城市經(jīng)過試點考驗并大力推廣的背景下,BIM技術(shù)能夠幫助海綿城市建設更加快速、高效地實施和發(fā)展。