深圳市水務(wù)（集團(tuán)）有限公司 王迪

隨著工程建設(shè)管理向數(shù)字化、信息化、智慧化方向不斷發(fā)展，傳統(tǒng)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)由于缺乏快捷、有效的信息共享與交流渠道，各參建單位及監(jiān)管部門就像一個(gè)個(gè)“信息孤島”，相互之間信息傳遞和交流出現(xiàn)一定的困難，項(xiàng)目管理效率也得不到保證。同時(shí)，由于在施工前無法模擬現(xiàn)場(chǎng)施工方案，無法進(jìn)行碰撞檢測(cè)，導(dǎo)致施工過程中變更時(shí)有發(fā)生，造成人力和資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

BIM技術(shù)作為一種多維模型信息集成技術(shù)，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特點(diǎn)[1]，其應(yīng)用貫穿于項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、采購、施工以及運(yùn)營(yíng)全過程[2]，可以使項(xiàng)目建設(shè)的所有參與方能夠在數(shù)字虛擬的真實(shí)建筑物模型中操作信息、在信息中操作模型，使各專業(yè)人員在建筑全生命周期內(nèi)利用建筑信息的共享，真正實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，最終實(shí)現(xiàn)在建筑全生命周期內(nèi)提高工作效率和質(zhì)量、減少錯(cuò)誤和風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，則需要構(gòu)建一個(gè)以信息技術(shù)為核心、各專業(yè)利用圖形平臺(tái)等工具進(jìn)行協(xié)同工作的BIM建筑信息平臺(tái)[3]。

基于BIM技術(shù)搭建工程建設(shè)協(xié)同管理平臺(tái)，可以使工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、采購、施工、試運(yùn)行及運(yùn)營(yíng)等各個(gè)階段，都能夠有效建立資源計(jì)劃、控制投資風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)約能源、節(jié)省成本，提供可視化和流程化管理，提升參建各方的溝通效率及協(xié)同管理能力，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可追溯，從而加快決策進(jìn)度、提高決策質(zhì)量和項(xiàng)目質(zhì)量、降低項(xiàng)目建設(shè)成本?；谝陨蟽?yōu)勢(shì)，越來越多的建設(shè)方在招標(biāo)階段就明確要求建立BIM協(xié)同管理平臺(tái)。本文以固戍水質(zhì)凈化廠二期工程EPC項(xiàng)目為例，基于自主研發(fā)并投入項(xiàng)目應(yīng)用的BIM協(xié)同管理平臺(tái)，就如何做好EPC項(xiàng)目管理全過程各要素高質(zhì)量管控進(jìn)行分析與探討，以期為業(yè)界人士提供借鑒與參考。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

工程概況

固戍水質(zhì)凈化廠二期工程EPC項(xiàng)目位于深圳市寶安區(qū)，建設(shè)規(guī)模32萬噸/日，總投資13.36億元，項(xiàng)目總占地面積15.14公頃，建設(shè)周期2.5年。項(xiàng)目水處理標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到地表準(zhǔn)IV類，出泥含水率＜40%，臭氣處理執(zhí)行天津、上海新地標(biāo)較嚴(yán)值，優(yōu)于現(xiàn)行國(guó)標(biāo)一級(jí)。

項(xiàng)目生化處理區(qū)采用雙層上蓋型式，底層為水處理構(gòu)筑物、中間層為市政停車場(chǎng)（提供約1000個(gè)停車位）、上層為市政景觀公園（面積約6.28萬平方米）。公園以體育運(yùn)動(dòng)和生態(tài)科普作為功能定位，旨在打造一個(gè)集體育運(yùn)動(dòng)、觀光旅游、科普教育于一體的多功能復(fù)合型生態(tài)體育公園。

應(yīng)用BIM協(xié)同管理平臺(tái)的必要性

1.項(xiàng)目建設(shè)定位高，規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)凸顯新發(fā)展理念

項(xiàng)目高點(diǎn)定位，采用去工業(yè)化設(shè)計(jì)理念，雙層上蓋設(shè)計(jì)（停車場(chǎng)+市政公園），串聯(lián)自然與城市、融合場(chǎng)地特質(zhì)，旨在打造新時(shí)代節(jié)能環(huán)保、廠城融合、綠色集約、世界一流的生態(tài)智慧型水環(huán)境處理工程和大灣區(qū)標(biāo)桿工程。項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)是要確保獲得省優(yōu)工程，爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)優(yōu)工程。作為高點(diǎn)定位項(xiàng)目，在項(xiàng)目前期策劃階段，建設(shè)方就要求EPC牽頭單位（設(shè)計(jì)單位）必須開發(fā)基于BIM技術(shù)的協(xié)同管理平臺(tái)。

2.采用EPC建設(shè)模式，“設(shè)計(jì)-采購-施工”一體化融合度要求高

項(xiàng)目采用設(shè)計(jì)單位牽頭的EPC建設(shè)模式，為有效節(jié)省工期，需分步設(shè)計(jì)、分批施工、分批采購，要求設(shè)計(jì)與采購、施工必須深度交叉，有必要建立BIM協(xié)同管理平臺(tái)，為設(shè)計(jì)采購施工一體化協(xié)同提供有力支撐。

3.項(xiàng)目體量大、構(gòu)造復(fù)雜、工藝要求高

項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模和占地面積大，包括預(yù)處理區(qū)、生化處理區(qū)、尾水區(qū)、污泥處理區(qū)、辦公區(qū)等10多個(gè)建設(shè)單體，高峰期各區(qū)域?qū)⑷驿侀_建設(shè)，各工種交叉作業(yè)頻繁，施工組織量極大。加之管線、設(shè)備較多，容易引起交叉碰撞，造成施工困難，BIM協(xié)同管理平臺(tái)可利用數(shù)字化、流程化、可視化的特點(diǎn)有效解決以上問題。

鑒于上述原因，項(xiàng)目建設(shè)初期建設(shè)方就迫切要求開發(fā)適用于該項(xiàng)目EPC全過程各要素管理的BIM協(xié)同管理平臺(tái)。

BIM協(xié)同管理平臺(tái)

在建設(shè)方主導(dǎo)采用BIM模式的驅(qū)動(dòng)下，建設(shè)方從一開始即明確樹立BIM應(yīng)用目標(biāo)和管理方案，可以真正做到在全生命周期內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)為項(xiàng)目增值的目的[4]。

平臺(tái)主界面展示

平臺(tái)建設(shè)前期，在充分征求各參建方尤其是建設(shè)方需求和建議的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)方對(duì)目前市場(chǎng)類似協(xié)同平臺(tái)做法進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合EPC建設(shè)模式特點(diǎn)，利用EPC牽頭單位設(shè)計(jì)方BIM技術(shù)積累的經(jīng)驗(yàn)，建立了適用于該項(xiàng)目的BIM協(xié)同管理平臺(tái)。該平臺(tái)主要對(duì)工程項(xiàng)目的規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、采購階段、施工階段進(jìn)行管理，主要包括駕駛艙、綜合規(guī)劃、協(xié)同辦公、設(shè)計(jì)管理、采購管理、投資控制、進(jìn)度管理、質(zhì)量安全管理、智慧工地等系統(tǒng)功能。

BIM技術(shù)平臺(tái)的應(yīng)用，可以使大型建設(shè)項(xiàng)目的管理組織簡(jiǎn)約化、減少管理層次，有利于充分發(fā)揮各參與單位的主觀能動(dòng)性，積極參與項(xiàng)目建設(shè)。高度數(shù)字化、信息化的建設(shè)信息平臺(tái)是各參與單位集體智慧和知識(shí)的結(jié)晶，將其中有價(jià)值的知識(shí)和資料加以總結(jié)，能夠?yàn)榻窈蟾鲄⑴c單位遇到類似項(xiàng)目提供可靠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，且數(shù)字化信息更有利于信息知識(shí)的儲(chǔ)存及檢索[5]。

駕駛艙

進(jìn)入駕駛艙界面，可查看項(xiàng)目概況、效果圖、BIM模型、施工倒計(jì)時(shí)、投資情況、進(jìn)度情況、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)等信息，可以更快、更直觀、更高效地展示項(xiàng)目的宏觀信息，為參建各方領(lǐng)導(dǎo)層提供可視化的頂層決策分析數(shù)據(jù)。

駕駛艙界面展示

綜合規(guī)劃

對(duì)項(xiàng)目的總體策劃方案、監(jiān)理規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、里程碑、項(xiàng)目組織等信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，相關(guān)方可以通過平臺(tái)實(shí)時(shí)查看。

綜合辦公

可以通過平臺(tái)發(fā)布項(xiàng)目動(dòng)態(tài)、通知公告、政策法規(guī)、會(huì)議通知，上傳施工日志與監(jiān)理日志。通過會(huì)議管理功能，可以對(duì)每次會(huì)議任務(wù)進(jìn)行分解，指定相關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人，對(duì)會(huì)議任務(wù)的提出、處理、復(fù)核形成PDCAR循環(huán)。

設(shè)計(jì)成果管理

1.設(shè)計(jì)圖紙管理

把不同階段的各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙上傳至平臺(tái)，相關(guān)方可以通過平臺(tái)及時(shí)查看最新圖紙，同時(shí)支持手機(jī)APP端查看設(shè)計(jì)圖紙，體現(xiàn)了EPC模式“邊設(shè)計(jì)、邊施工”的理念。

2.設(shè)計(jì)模型管理

利用BIM技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管線綜合排布、碰撞檢查、可視化漫游以及凈空分析并形成報(bào)告，上傳至BIM協(xié)同管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理。通過BIM協(xié)同管理平臺(tái)，施工方可通過模型綜合查看各專業(yè)間碰撞交叉并提出問題；設(shè)計(jì)方能夠直觀立體地查看模型，提出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案；建設(shè)方通過平臺(tái)各項(xiàng)數(shù)據(jù)、文檔，打破技術(shù)壁壘限制，及時(shí)掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度，提前預(yù)知沖突。

三維可視化進(jìn)度管理

1.進(jìn)度管理

進(jìn)度管理是項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)達(dá)成的基礎(chǔ)，如何在各種制約因素交錯(cuò)牽制下確保工程順利進(jìn)行并按時(shí)交付，是每個(gè)項(xiàng)目參建方關(guān)注的焦點(diǎn)。

該平臺(tái)基于工作流，對(duì)總進(jìn)度、月進(jìn)度、周進(jìn)度進(jìn)行流程管理，支持導(dǎo)入MS Project進(jìn)度計(jì)劃，可以查看進(jìn)度甘特圖，查看每項(xiàng)WBS任務(wù)的任務(wù)內(nèi)容、計(jì)劃進(jìn)度、計(jì)劃工期、實(shí)際進(jìn)度、實(shí)際工期、進(jìn)度現(xiàn)狀等。

2.進(jìn)度模擬

通過將WBS分解任務(wù)與BIM模型構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，可進(jìn)行施工進(jìn)度模擬。

3.進(jìn)度監(jiān)控

BIM模型與進(jìn)度數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員將實(shí)際進(jìn)度填報(bào)至平臺(tái)后，實(shí)現(xiàn)模型構(gòu)件實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的自動(dòng)對(duì)比，以不同顏色表示其所處進(jìn)度狀態(tài)，輔助參建方確定延期部位，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)度的動(dòng)態(tài)管理和可視化監(jiān)控。

投資控制

投資控制包括合同管理和支付管理?？梢酝ㄟ^平臺(tái)在線查看合同信息，如合同掃描件、合同支付節(jié)點(diǎn)以及支付條件等。同時(shí)，平臺(tái)對(duì)預(yù)付款、進(jìn)度款進(jìn)行管理，基于合同臺(tái)賬生成支付臺(tái)賬。

會(huì)議管理界面展示

單體設(shè)計(jì)模型展示

進(jìn)度甘特圖查看界面

基于BIM模型的施工進(jìn)度模擬

基于BIM模型的進(jìn)度監(jiān)控

現(xiàn)場(chǎng)上傳質(zhì)量問題(箍筋脫焊)

三維質(zhì)量安全監(jiān)控展示

現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控

質(zhì)量安全管理

1.質(zhì)量安全過程管理

平臺(tái)支持掃描件歸檔，并基于工作流對(duì)開工、停復(fù)工、驗(yàn)收、安全檢查等過程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理，管理者可隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量缺陷、安全風(fēng)險(xiǎn)因素，并進(jìn)行有效的協(xié)同共享，提高各方溝通效率。

2.質(zhì)量安全巡檢

巡檢人員將日常拍照記錄上傳至平臺(tái)，可與BIM模型構(gòu)件對(duì)應(yīng)掛接。管理者可以非常直觀地查看現(xiàn)場(chǎng)問題，準(zhǔn)確掌握缺陷位置。整改任務(wù)可發(fā)送給相關(guān)責(zé)任人，監(jiān)理方對(duì)整改結(jié)果在線驗(yàn)收。建設(shè)方可隨時(shí)監(jiān)督、檢查整改過程及結(jié)果，形成閉環(huán)管理。

3.智慧工地

通過與智慧工地系統(tǒng)對(duì)接，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的人員、環(huán)境、視頻監(jiān)控進(jìn)行查看。

結(jié)語

本文以某大型水質(zhì)凈化廠EPC項(xiàng)目為例，結(jié)合應(yīng)用實(shí)際，對(duì)BIM協(xié)同管理平臺(tái)的整體架構(gòu)、各模塊功能和操作方法等進(jìn)行了分析，并對(duì)BIM模型進(jìn)度模擬和質(zhì)量安全模擬的開發(fā)進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：BIM技術(shù)協(xié)同管理平臺(tái)的建立，可以使工程項(xiàng)目中錯(cuò)綜復(fù)雜的建筑信息和管理信息得以整合，從而使建筑信息和管理信息的無序變?yōu)橛行颉Ｆ脚_(tái)以基于BIM數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，結(jié)合EPC管理流程需要，使各參建方在平臺(tái)上進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、采購、施工、試運(yùn)行、維護(hù)等工作，進(jìn)行質(zhì)量、安全、費(fèi)用、信息、會(huì)議、智慧工地等要素管理，有利于實(shí)現(xiàn)各部門、各專業(yè)之間的協(xié)同工作，提高整體工程推進(jìn)效率、節(jié)約建設(shè)成本。