BIM 技術(shù)作為工程建設(shè)行業(yè)的一項(xiàng)變革技術(shù),其價(jià)值已得到社會(huì)的公認(rèn)。通過(guò)近些年的推動(dòng),BIM 應(yīng)用的政策環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境、理論研究、項(xiàng)目實(shí)踐等方面都有了較大的發(fā)展[1]。
近幾年來(lái),國(guó)家和各級(jí)政府對(duì)BIM 技術(shù)的支持力度不斷加大,先后出臺(tái)了多項(xiàng)政策文件和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。除了國(guó)家層面的政策引導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外,上海、廣東、浙江、江蘇、湖南、廣西等10余個(gè)省、自治區(qū)、直轄市,在BIM 應(yīng)用統(tǒng)一要求、BIM 實(shí)施取費(fèi)、BIM 數(shù)字化交付、BIM 應(yīng)用成熟度評(píng)價(jià)等方面先后出臺(tái)相關(guān)文件,推動(dòng)各自BIM 技術(shù)的深入應(yīng)用[2]。在國(guó)家和地方各級(jí)政策文件的引導(dǎo)下,大量科研院所、企事業(yè)單位開(kāi)展BIM 理論研究和項(xiàng)目實(shí)踐。房屋建筑、市政工程、公路水運(yùn)、水利水電、軌道交通等各類項(xiàng)目的BIM 應(yīng)用比例不斷提升,中國(guó)尊、平安金融中心、港珠澳大橋、上海中心大廈等一批國(guó)內(nèi)外有重要影響力的項(xiàng)目應(yīng)用BIM 技術(shù),在工程質(zhì)量提升、管理效率提高、投資節(jié)約等方面,取得了較好的效益[3]。近幾年的項(xiàng)目實(shí)踐表明,BIM 逐漸成為常態(tài)化技術(shù)應(yīng)用,專業(yè)綜合、模擬分析、工程量統(tǒng)計(jì)、深化優(yōu)化等已逐漸成為常規(guī)應(yīng)用內(nèi)容。
在新的發(fā)展階段,如何發(fā)揮BIM 技術(shù)的項(xiàng)目管理價(jià)值、實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建管的提質(zhì)增效、實(shí)現(xiàn)BIM 數(shù)字資產(chǎn)建設(shè)、服務(wù)于建筑的后續(xù)運(yùn)維和智慧城市建設(shè),是BIM 技術(shù)應(yīng)用需要解決的新課題。未來(lái),中國(guó)的城鎮(zhèn)化仍處于高速發(fā)展時(shí)期,工程建設(shè)行業(yè)仍有巨大的發(fā)展空間,利用BIM 技術(shù)優(yōu)化工程項(xiàng)目的管理流程,徹底改變工程項(xiàng)目粗放管理的傳統(tǒng)模式,將給中國(guó)工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展帶來(lái)巨大價(jià)值。
在經(jīng)歷了BIM 概念普及、BIM 技術(shù)常態(tài)化應(yīng)用后,工程建設(shè)行業(yè)對(duì)BIM 技術(shù)應(yīng)用提出了新的要求,也給BIM 技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)了新的機(jī)遇。
一是數(shù)字化轉(zhuǎn)型。信息技術(shù)是工程建設(shè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要技術(shù)[4]。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求下,建立以BIM模型為核心的項(xiàng)目建管數(shù)據(jù)集,通過(guò)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和后臺(tái)集成,所有工程項(xiàng)目建管業(yè)務(wù)背后都將有準(zhǔn)確的、詳盡的數(shù)據(jù)支持。工程項(xiàng)目建管方式、建管技術(shù)和業(yè)務(wù)流程得到進(jìn)一步優(yōu)化,有利于形成遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、可視的工程項(xiàng)目建管模式。基于工程建設(shè)大數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工程項(xiàng)目建管方式,有助于改變工程項(xiàng)目粗放管理的現(xiàn)狀,提升工程項(xiàng)目建設(shè)管理的時(shí)效性、準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
二是新技術(shù)集成應(yīng)用。BIM 技術(shù)應(yīng)用應(yīng)以解決工程建設(shè)實(shí)際問(wèn)題、提升工程建設(shè)質(zhì)量、提高管理效率為出發(fā)點(diǎn),將BIM 技術(shù)作為開(kāi)展工程項(xiàng)目建設(shè)管理的輔助手段[5]。為滿足工程項(xiàng)目精細(xì)化管理和智慧城市的建設(shè)需要,在工程建設(shè)中需強(qiáng)化BIM 技術(shù)與GIS、三維點(diǎn)云、無(wú)人機(jī)、IOT、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的集成應(yīng)用,為項(xiàng)目建管提供多尺度、多專項(xiàng)、多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)支持,以滿足工程項(xiàng)目建設(shè)管理的多種業(yè)務(wù)需要。
三是數(shù)字化驗(yàn)收和交付。在竣工驗(yàn)收時(shí),利用BIM 模型、三維點(diǎn)云等新技術(shù)輔助工程驗(yàn)收工作,有利于提升工程驗(yàn)收的質(zhì)量和效率;在項(xiàng)目移交時(shí),實(shí)現(xiàn)建筑實(shí)體與數(shù)字化建筑的雙移交,實(shí)體建筑和虛擬建筑實(shí)現(xiàn)“數(shù)字孿生”,數(shù)字化移交成果可成為建筑后期運(yùn)維的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在BIM 技術(shù)應(yīng)用中,強(qiáng)化階段成果和最終成果的管理,形成建筑數(shù)字化檔案,并形成數(shù)字資產(chǎn)和知識(shí)庫(kù),將有利于發(fā)揮其在工程建設(shè)管理以及建筑后期運(yùn)維中的價(jià)值。
四是三維聯(lián)合審批。隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的深入應(yīng)用,BIM模型逐漸成為政府部門開(kāi)展工程項(xiàng)目管理的輔助手段。BIM模型輔助二維圖紙開(kāi)展項(xiàng)目審批,利用三維模型的直觀可視、數(shù)據(jù)管理方面的優(yōu)勢(shì),可有效提升工程項(xiàng)目審批效率。利用BIM 模型更好、更快、更準(zhǔn)確、更高效地開(kāi)展項(xiàng)目審批工作,是行業(yè)發(fā)展的必然要求。當(dāng)前,湖南省、廈門市、南京市等地在項(xiàng)目三維審批方面已開(kāi)展了大量研究工作,并取得了階段成果。
新階段,面對(duì)BIM 技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)行要求,BIM 技術(shù)應(yīng)用仍存在一定的問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
一是全過(guò)程BIM 應(yīng)用鏈條尚未形成。工程建管數(shù)據(jù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全程貫通,與工程建設(shè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求尚有差距。目前,大部分項(xiàng)目BIM 技術(shù)應(yīng)用主要集中在設(shè)計(jì)和施工階段,前期規(guī)劃和運(yùn)維階段的BIM 應(yīng)用尚處于探索階段。應(yīng)用內(nèi)容局限在碰撞檢查、管線綜合、凈空凈高分析等單點(diǎn)、單環(huán)節(jié)應(yīng)用,管理信息難以在工程全過(guò)程實(shí)現(xiàn)有效傳遞和綜合應(yīng)用,形成了大量的信息孤島。
二是BIM 技術(shù)工程項(xiàng)目建設(shè)管理作用尚未實(shí)現(xiàn)最大化。當(dāng)前,BIM技術(shù)主要在碰撞檢查、量?jī)r(jià)計(jì)算、預(yù)制生產(chǎn)、信息化管理等個(gè)別節(jié)點(diǎn)上發(fā)揮作用。在項(xiàng)目管理方面,BIM技術(shù)還未成為質(zhì)量、安全、投資、進(jìn)度管理的高效工具[6]。BIM 與工程之間仍然存在“兩張皮”的情況:BIM 技術(shù)與工程項(xiàng)目建設(shè)脫節(jié),BIM 實(shí)施進(jìn)度往往滯后于工程建設(shè)。在各實(shí)施單位內(nèi)部,往往也是兩個(gè)團(tuán)隊(duì)分別負(fù)責(zé)工程建設(shè)和BIM實(shí)施。BIM 技術(shù)在工程項(xiàng)目建設(shè)管理方面的價(jià)值,還有較大的提升空間。
三是BIM 成果交付缺少統(tǒng)一的規(guī)范化管理。通過(guò)多年的實(shí)踐,BIM 技術(shù)已逐漸成為工程項(xiàng)目建設(shè)管理的一項(xiàng)常規(guī)技術(shù),BIM 數(shù)字化成果的采集、管理、應(yīng)用已成為新的業(yè)態(tài)和需求。多數(shù)建設(shè)單位在BIM 成果規(guī)范化管理和應(yīng)用方面缺少統(tǒng)一要求,加之?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失、管理環(huán)節(jié)的不到位,行業(yè)中各項(xiàng)目的BIM 成果交付質(zhì)量參差不齊,很難形成統(tǒng)一的BIM 成果積累,更沒(méi)有形成數(shù)字資產(chǎn)發(fā)揮其增值價(jià)值。
面對(duì)新的挑戰(zhàn),近年來(lái),深圳市政府投資工程在現(xiàn)有BIM 實(shí)施成果基礎(chǔ)上,結(jié)合行業(yè)BIM 應(yīng)用特點(diǎn)和新要求,深入探索政府投資工程的BIM 應(yīng)用。政府投資工程的BIM 應(yīng)用特色在于體系化應(yīng)用,不是單點(diǎn)、單環(huán)節(jié)的應(yīng)用;是管控BIM 的應(yīng)用,而不是傳統(tǒng)BIM 技術(shù)應(yīng)用;是統(tǒng)籌一體化應(yīng)用,而不是個(gè)別團(tuán)隊(duì)的應(yīng)用。
基于政府投資工程BIM 應(yīng)用特點(diǎn),我們總結(jié)提出了政府投資工程BIM 體系化應(yīng)用框架(圖1)。在此框架中,BIM體系化應(yīng)用包含兩個(gè)維度:縱向貫穿工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維全生命周期;橫向聚焦工程質(zhì)量、安全、投資、進(jìn)度等管理業(yè)務(wù),形成全鏈條、全員參與的BIM 應(yīng)用體系。平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施,各參與方形成有機(jī)整體,適應(yīng)信息化要求,形成建筑數(shù)字檔案和數(shù)字資產(chǎn),建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工程項(xiàng)目建管方式。
深圳市政府投資工程BIM 體系化應(yīng)用,重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探索和嘗試。
一是管控為主,強(qiáng)化BIM 技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)管理的價(jià)值。建設(shè)單位的BIM 應(yīng)用有別于設(shè)計(jì)單位和施工單位的技術(shù)BIM 應(yīng)用,其BIM 應(yīng)用的初衷是優(yōu)化工程項(xiàng)目建設(shè)管理模式,提升工程項(xiàng)目建設(shè)管理能力和水平。政府投資工程應(yīng)將BIM 作為工程建管的支撐技術(shù),而且是有用、簡(jiǎn)便易用、項(xiàng)目管理人員愿意用的技術(shù)。通過(guò)三維定位、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、模擬分析等功能服務(wù)于工程項(xiàng)目的質(zhì)量、安全、投資、進(jìn)度管理,使其成為工程項(xiàng)目管理人員離不開(kāi)的高效管理工具。
圖1 政府投資工程BIM 體系化應(yīng)用框架
二是延伸兩端,強(qiáng)化前期規(guī)劃和運(yùn)維階段應(yīng)用,建立全過(guò)程BIM 技術(shù)應(yīng)用模式。在管控BIM 實(shí)施的總體要求下,強(qiáng)化BIM 技術(shù)在工程各階段的管理應(yīng)用。在前期階段,應(yīng)用BIM 技術(shù)開(kāi)展項(xiàng)目周邊環(huán)境分析,輔助報(bào)批報(bào)建工作。分析項(xiàng)目與地鐵、交通、電力、水務(wù)等單位的對(duì)接關(guān)系和要求,明確項(xiàng)目建設(shè)所需的外圍條件,合理安排與其他單位的建設(shè)時(shí)序,利用BIM 模型主動(dòng)引導(dǎo)使用單位明確需求、提升方案溝通效率、提高各方的決策參與度。在運(yùn)維階段,以運(yùn)維模型為基礎(chǔ)形成數(shù)字化的運(yùn)維方式,利用BIM 模型開(kāi)展資產(chǎn)清單管理、設(shè)備維護(hù)管理、突發(fā)情況應(yīng)急等運(yùn)維管理工作。
三是加強(qiáng)預(yù)制生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用和管理。裝配式建筑是國(guó)家近兩年提出的高效建造方式,工程建設(shè)中將信息技術(shù)應(yīng)用到預(yù)制生產(chǎn)環(huán)節(jié),連接設(shè)計(jì)和施工信息,實(shí)現(xiàn)智能化制造。深圳政府投資工程中有大量保障房、學(xué)校宿舍、職工宿舍等項(xiàng)目,以及一些會(huì)展中心、場(chǎng)館等項(xiàng)目,非常適合開(kāi)展裝配式建造。根據(jù)項(xiàng)目需要,合理選擇混凝土構(gòu)件、鋼筋工廠化、幕墻構(gòu)件、裝飾裝修工程、機(jī)電產(chǎn)品和鋼結(jié)構(gòu)等專項(xiàng)工程,開(kāi)展基于BIM 的預(yù)制生產(chǎn);結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn),從造價(jià)、運(yùn)輸、拼裝等多方面綜合考慮BIM 模型預(yù)制構(gòu)件拆分;利用BIM 模型模擬預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸路徑、進(jìn)場(chǎng)路徑、現(xiàn)場(chǎng)堆放和拼裝工藝,合理安排構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)批次。通過(guò)強(qiáng)化裝配式建造的實(shí)施和管理,提升工程建設(shè)管理質(zhì)量和效率,實(shí)現(xiàn)綠色建造。
四是加強(qiáng)數(shù)字化成果管理,建立數(shù)字資產(chǎn)。在新形勢(shì)下,政府投資工程BIM 技術(shù)應(yīng)用以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為總體要求,建立數(shù)字化的工程項(xiàng)目建設(shè)管理方式。強(qiáng)化工程重要節(jié)點(diǎn)和最終交付的成果管理,形成建筑數(shù)字化資產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)全過(guò)程的數(shù)字化管控,在竣工交付時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑實(shí)體與數(shù)字化成果的雙移交。利用交付成果,形成工程項(xiàng)目數(shù)字資產(chǎn),在數(shù)字資產(chǎn)的基礎(chǔ)上挖掘工程項(xiàng)目建管知識(shí),建立工程項(xiàng)目建設(shè)管理知識(shí)庫(kù),利用數(shù)據(jù)知識(shí)提前預(yù)防高發(fā)工程質(zhì)量、安全問(wèn)題的發(fā)生,提高工程管理效率。
五是發(fā)揮市場(chǎng)作用,BIM 成為參建單位的必備技術(shù),需重新考慮BIM 專項(xiàng)費(fèi)用應(yīng)用。在新階段,BIM 技術(shù)應(yīng)成為設(shè)計(jì)單位和施工單位的必備技術(shù),也是工程項(xiàng)目的常規(guī)技術(shù),BIM 費(fèi)用不應(yīng)再用于BIM 技術(shù)應(yīng)用方面,而應(yīng)該用在BIM 實(shí)施管理、數(shù)字化交付管理、數(shù)字資產(chǎn)建設(shè)等方面。各參建單位的BIM 技術(shù)應(yīng)用成本,在投標(biāo)報(bào)價(jià)時(shí),可以通過(guò)減少報(bào)價(jià)降點(diǎn)的方式進(jìn)行考慮。
六是發(fā)揮全過(guò)程咨詢單位的BIM 實(shí)施管理主體作用。從BIM 技術(shù)應(yīng)用與項(xiàng)目建設(shè)管理一體化角度出發(fā),進(jìn)一步發(fā)揮全過(guò)程工程咨詢單位的統(tǒng)籌管理優(yōu)勢(shì),發(fā)揮其工程項(xiàng)目建設(shè)管理主體作用。政府投資項(xiàng)目可以不再單獨(dú)委托BIM 咨詢服務(wù)單位,由全過(guò)程工程咨詢單位全面統(tǒng)籌現(xiàn)場(chǎng)BIM 應(yīng)用和工程建設(shè)管理,組織各參建單位基于BIM 管理平臺(tái)開(kāi)展項(xiàng)目協(xié)同管理,更好地實(shí)現(xiàn)BIM 技術(shù)與工程建設(shè)的深入融合。新形勢(shì)下,全過(guò)程工程咨詢單位既要具備全面的工程建設(shè)管理能力,還需要具備較強(qiáng)的BIM 實(shí)施能力。
在新階段,深圳市政府投資工程結(jié)合行業(yè)BIM 應(yīng)用新需求,在BIM 技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行了一些實(shí)施思考,希望為工程建設(shè)行業(yè)的BIM 應(yīng)用提供借鑒。
一是BIM 實(shí)施是體系化實(shí)施。為了實(shí)現(xiàn)前期、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維全過(guò)程BIM 應(yīng)用,需要將質(zhì)量、安全、進(jìn)度、投資等工程管理維度融入其中,建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、全過(guò)程工程咨詢單位等全部參與BIM 實(shí)施,平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、人員在工程建設(shè)中形成有機(jī)統(tǒng)一體,全過(guò)程工程咨詢單位代表項(xiàng)目組,并作為項(xiàng)目BIM 應(yīng)用和工程建設(shè)管理的主體,統(tǒng)籌項(xiàng)目BIM 實(shí)施管理工作。
二是BIM 費(fèi)用重點(diǎn)用于項(xiàng)目建管和成果管控。BIM技術(shù)逐漸成為工程建設(shè)行業(yè)的常規(guī)技術(shù),是參建單位參與工程建設(shè)的門檻技術(shù)。在項(xiàng)目招標(biāo)時(shí),建設(shè)單位在招標(biāo)文件和合同中,應(yīng)明確出BIM 應(yīng)用清單、BIM 應(yīng)用要求和BIM 交付要求等內(nèi)容。BIM 應(yīng)用成為常規(guī)要求,是項(xiàng)目建設(shè)的門檻技術(shù),建設(shè)單位不再將BIM 經(jīng)費(fèi)用于BIM 技術(shù)應(yīng)用層面,而要用于管理層面。
三是BIM 成果管理和信息應(yīng)用是政府投資工程BIM 實(shí)施的重點(diǎn)。為滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要、適應(yīng)BIM 實(shí)施成果采集和規(guī)范管理的要求,應(yīng)強(qiáng)化工程建設(shè)過(guò)程節(jié)點(diǎn)成果和最終交付結(jié)果的管理,形成建筑數(shù)字檔案和數(shù)字資產(chǎn)。通過(guò)數(shù)字化、信息化實(shí)現(xiàn)管理業(yè)務(wù)和管理信息的高效、準(zhǔn)確流轉(zhuǎn),所有管理業(yè)務(wù)背后都應(yīng)具有完整的數(shù)據(jù)支撐鏈條,通過(guò)數(shù)字化和信息化改變傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目建管方式。