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        我國基于BIM的大型工程全過程咨詢研究與實(shí)踐分析

        2021-12-22 06:38:20黃耀慶王熙杰陳淵鴻
        建筑施工 2021年9期
        關(guān)鍵詞:參與方全過程咨詢

        陳 燕 黃耀慶 陳 禹 王熙杰 陳淵鴻

        上海建工集團(tuán)工程研究總院 上海 201114

        近年來,國家在建設(shè)領(lǐng)域大力推動全過程咨詢與BIM技術(shù)應(yīng)用。在BIM技術(shù)領(lǐng)域,通過政策推動以國有投資為主的大中型工程及綠色化工程率先開展BIM技術(shù)試點(diǎn),達(dá)到新立工程集成應(yīng)用比例占90%的目的。與此同時(shí),北京、上海、廣東、深圳等省市均相繼出臺了關(guān)于“規(guī)模以上的建設(shè)工程應(yīng)用BIM技術(shù)”的政策及相關(guān)規(guī)定。此外,全國各省市還陸續(xù)出臺了相應(yīng)的BIM試點(diǎn)、設(shè)計(jì)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)政策,建立BIM工程建設(shè)項(xiàng)目智慧審批平臺,制定統(tǒng)一規(guī)范,BIM信息數(shù)據(jù)存儲、交換、交付等通用標(biāo)準(zhǔn)等,進(jìn)而推動建筑工程的大數(shù)據(jù)信息共享[1-2]。

        目前,全過程BIM技術(shù)應(yīng)用以建設(shè)單位主導(dǎo)為主,在實(shí)際項(xiàng)目建設(shè)過程中,由于缺乏專業(yè)性人才,建設(shè)單位缺乏BIM技術(shù)管理相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。因此,往往會聘請第三方BIM顧問指導(dǎo)項(xiàng)目BIM實(shí)施,BIM全過程咨詢業(yè)務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。在全國各省市目前頒布的BIM收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)中,部分省市對BIM顧問的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)做了具體規(guī)定,例如《廣東省建筑信息模型(BIM)技術(shù)應(yīng)用費(fèi)用計(jì)價(jià)參考依據(jù)(2019年修正版)》中為BIM技術(shù)咨詢服務(wù)列出單獨(dú)費(fèi)用,給出相應(yīng)費(fèi)用的指導(dǎo)比例。

        1 BIM全過程咨詢定義

        BIM的原生定義:BIM是在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi),對其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá),并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程和結(jié)果的總稱。目前,在國內(nèi)BIM技術(shù)發(fā)展過程中產(chǎn)生的BIM全過程咨詢服務(wù),可基本定義為:工程建設(shè)方,即業(yè)主、代建方、項(xiàng)管直接委托一家BIM咨詢單位,承擔(dān)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全過程中的總體策劃、組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、指導(dǎo)并全面管理各參與方BIM工作的服務(wù)。該BIM咨詢方主要負(fù)責(zé)BIM總體策劃及管理BIM各項(xiàng)工作,同時(shí)也可參與承擔(dān)部分BIM實(shí)施內(nèi)容。其核心是以業(yè)主利益為出發(fā)點(diǎn),策劃管理全過程各參與方的BIM工作,最終為整個(gè)項(xiàng)目增值服務(wù)。

        2 BIM全過程咨詢需求分析

        2.1 BIM全過程咨詢存在的必要性分析

        2.1.1 從BIM應(yīng)用階段分析

        根據(jù)《上海市BIM技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展報(bào)告》統(tǒng)計(jì),規(guī)模以上且應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)和施工階段應(yīng)用占比較高,全生命周期應(yīng)用的占比較低,詳細(xì)數(shù)據(jù)如圖1所示。

        圖1 BIM各工程建設(shè)階段分布情況

        由圖1可知,在所統(tǒng)計(jì)的項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)、施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目占比已實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全覆蓋,施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目占比進(jìn)一步提升。在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營階段應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目也應(yīng)運(yùn)而生。隨著全過程應(yīng)用而來的全過程策劃需求、階段性模型流轉(zhuǎn)需求也就成為必然。

        2.1.2 從BIM應(yīng)用項(xiàng)分析

        根據(jù)《上海市建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用指南(2017)》中的38個(gè)BIM應(yīng)用項(xiàng)(包括建筑性能模擬分析、各專業(yè)模型構(gòu)建、碰撞檢測及三維管線綜合、施工深化設(shè)計(jì)等)可知,BIM技術(shù)應(yīng)用已在建設(shè)項(xiàng)目全生命周期廣泛開展三維建模、性能分析、方案模擬、項(xiàng)目管理、工程量計(jì)算、協(xié)同平臺等。設(shè)計(jì)階段以各專業(yè)模型構(gòu)建、碰撞檢測、管線綜合以及凈高分析應(yīng)用為主,施工階段以施工方案模擬、施工深化設(shè)計(jì)、進(jìn)度可視化管理以及竣工模型構(gòu)建應(yīng)用為主,運(yùn)維階段以運(yùn)維模型構(gòu)建、運(yùn)維管理系統(tǒng)搭建、設(shè)施設(shè)備管理以及能耗管理應(yīng)用為主。

        總體而言,設(shè)計(jì)和施工階段的BIM各應(yīng)用項(xiàng)已相對較為成熟與完善,而運(yùn)維階段的BIM應(yīng)用越來越受到建設(shè)單位的重視,以業(yè)主需求為導(dǎo)向的BIM應(yīng)用在其廣度和深度上也在不斷拓展,逐步走向成熟。另外,同樣的應(yīng)用項(xiàng)在不同階段的不同實(shí)施單位都可能應(yīng)用,不同應(yīng)用對象應(yīng)用點(diǎn)之間也有關(guān)聯(lián),因此急需第三方BIM全過程咨詢顧問進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。

        2.1.3 從BIM應(yīng)用軟件分析

        BIM技術(shù)的應(yīng)用可通過多種軟件實(shí)現(xiàn),企業(yè)應(yīng)根據(jù)BIM總體規(guī)劃綜合考慮各方面因素、項(xiàng)目情況以及項(xiàng)目特點(diǎn),選擇合適的BIM應(yīng)用軟件,以實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用目標(biāo)。本小節(jié)梳理了現(xiàn)有主流BIM軟件,按照工程類型不同應(yīng)用范圍進(jìn)行了相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和分類,如表1所示。表中的排名不分先后,按字母順序排列。

        表1 常用BIM應(yīng)用軟件統(tǒng)計(jì)

        由表1可以看出,BIM類軟件繁多,功能千差萬別,有些軟件既是協(xié)同軟件,也可以用于工藝模擬,甚至可以通過二次開發(fā)完成運(yùn)維管理工作。不同軟件廠商的工具各有特色,在應(yīng)用范圍方面各有側(cè)重,有的軟件專注于基礎(chǔ)平臺的開發(fā),并開放了接口,成為應(yīng)用較為廣泛的建模軟件;有的軟件在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域有著不俗的表現(xiàn),專注于定制開發(fā)專用軟件;也有軟件專注立足優(yōu)勢領(lǐng)域,向縱深發(fā)展。

        BIM技術(shù)應(yīng)用貫穿于整個(gè)建筑壽命周期。目前,在方案、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營領(lǐng)域均有眾多軟件支持。不同軟件格式也需由第三方BIM全過程咨詢顧問進(jìn)行規(guī)范及約束。

        2.1.4 從BIM應(yīng)用價(jià)值分析

        BIM技術(shù)是一種覆蓋建筑全生命周期的新型信息化技術(shù),對于不同參與方來說,BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值不同,不同參與方對BIM技術(shù)應(yīng)用關(guān)注點(diǎn)也不一樣。

        設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)對工程建設(shè)全生命周期價(jià)值的影響最為顯著,其主要借助BIM模型,完成建造對象的性能分析對比,通過協(xié)同設(shè)計(jì),協(xié)調(diào)優(yōu)化各專業(yè)間關(guān)系,在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí),減少施工圖中的錯(cuò)漏碰缺現(xiàn)象。

        施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在工序工藝模擬優(yōu)化和施工過程中的進(jìn)度、成本、質(zhì)量管理。一方面,減少施工階段返工;另一方面,通過協(xié)同管理提高總承包管理能力,進(jìn)而提高項(xiàng)目進(jìn)度、成本、質(zhì)量安全管理水平,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目增值。

        建設(shè)方是應(yīng)用BIM技術(shù)的最大受益方,可通過BIM模型完成建設(shè)階段各種方案的比對、審批,確定最佳方案。將建設(shè)全過程數(shù)據(jù)應(yīng)用于后續(xù)的工程運(yùn)維管理,可降低運(yùn)維管理成本,通過數(shù)據(jù)累積輔助建筑運(yùn)維管理,保障項(xiàng)目全生命周期的管理水平。然而設(shè)計(jì)和施工單位因其性質(zhì),在應(yīng)用BIM的過程中僅考慮其自身需求,并不會站在業(yè)主角度綜合考慮業(yè)主應(yīng)用BIM的價(jià)值。但第三方BIM全過程咨詢顧問的費(fèi)用由業(yè)主支出,因此會站在業(yè)主的角度考慮應(yīng)用的價(jià)值。

        2.1.5 從BIM人才急缺角度分析

        近年來,國內(nèi)外高校相繼開設(shè)BIM專業(yè)課程,各類BIM證書應(yīng)運(yùn)而生,BIM技術(shù)的發(fā)展日漸走上正軌。但是當(dāng)前BIM人才數(shù)量卻仍無法滿足建筑企業(yè)BIM的人才缺口。無論是建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位還是政府監(jiān)管機(jī)構(gòu),BIM專業(yè)人才都非常緊缺。

        在BIM人才缺乏的市場環(huán)境下,大多數(shù)業(yè)主單位無法配備各專業(yè)齊全的全過程各階段BIM人才。因此,第三方BIM全過程咨詢顧問是當(dāng)前的最優(yōu)選擇。

        2.2 當(dāng)前BIM技術(shù)應(yīng)用存在的問題

        通過項(xiàng)目全過程BIM咨詢實(shí)踐分析,當(dāng)前BIM技術(shù)應(yīng)用存在的主要問題如下:BIM應(yīng)用目標(biāo)不明確(無法發(fā)掘BIM價(jià)值點(diǎn));軟件及模型標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,模型延續(xù)性差;BIM后補(bǔ)現(xiàn)象普遍存在;各項(xiàng)目BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)千篇一律,無用功現(xiàn)象泛濫;信息交流不順暢;BIM應(yīng)用深度不夠、管理手段滯后,無法落地;各方重點(diǎn)不明確等;參與方多、協(xié)調(diào)難度大;項(xiàng)目信息難留存、歸檔。

        3 BIM顧問的服務(wù)內(nèi)容

        在全過程BIM應(yīng)用體系下,BIM顧問應(yīng)運(yùn)而生,通過第三方專業(yè)團(tuán)隊(duì)直接為整個(gè)工作項(xiàng)目進(jìn)行BIM策劃、協(xié)調(diào)和管理服務(wù)工作。專業(yè)的顧問團(tuán)隊(duì),以全局的角度,建立項(xiàng)目BIM管理體系及管理措施,策劃整體項(xiàng)目的BIM應(yīng)用,進(jìn)行項(xiàng)目全過程BIM服務(wù)。

        3.1 BIM應(yīng)用要求及服務(wù)內(nèi)容

        BIM顧問應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、項(xiàng)目BIM實(shí)施目標(biāo)等,開展BIM應(yīng)用策劃工作。BIM應(yīng)用策劃應(yīng)包含應(yīng)用階段、應(yīng)用名稱、應(yīng)用內(nèi)容、交付成果等,以某超高層方案優(yōu)化為例,BIM應(yīng)用包括設(shè)計(jì)方案及施工方案,如表2所示。

        表2 某超高層BIM應(yīng)用

        3.2 管理體系要求及服務(wù)內(nèi)容

        BIM總顧問,在項(xiàng)目全過程周期中全權(quán)指導(dǎo)及協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、施工總承包、專業(yè)分包、監(jiān)理、咨詢等參建單位在項(xiàng)目全過程的BIM技術(shù)應(yīng)用。項(xiàng)目建設(shè)初期,BIM總顧問基于項(xiàng)目特點(diǎn)建立項(xiàng)目BIM工作管理體系,確定項(xiàng)目組織架構(gòu)、各參建方職責(zé)分工等各方BIM工作協(xié)調(diào)機(jī)制。

        BIM應(yīng)用總體策劃前,BIM總顧問進(jìn)行前期需求調(diào)研,制定BIM中心建設(shè)方案、BIM培訓(xùn)計(jì)劃、整體BIM實(shí)施方案、BIM應(yīng)用手冊以及項(xiàng)目BIM工作考核機(jī)制。

        3.3 管理措施要求及服務(wù)內(nèi)容

        1)項(xiàng)目前期決策BIM應(yīng)用:基于BIM的決策模型構(gòu)建,基于BIM的項(xiàng)目財(cái)務(wù)評價(jià)。

        2)規(guī)劃設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用:設(shè)計(jì)方案三維展示,設(shè)計(jì)圖紙問題發(fā)現(xiàn),方案造價(jià)評估,限額設(shè)計(jì)支持。

        3)招標(biāo)管理BIM應(yīng)用:創(chuàng)建預(yù)算BIM模型,控制價(jià)計(jì)算,工程量計(jì)算。

        4)合同管理BIM應(yīng)用:工程信息協(xié)同共享,基于BIM的動態(tài)合同管理。

        5)進(jìn)度管理BIM應(yīng)用:提升全過程協(xié)同效率,加快設(shè)計(jì)進(jìn)度,減少變更和返工進(jìn)度損失,加快生產(chǎn)計(jì)劃,采購計(jì)劃編制,加快竣工交付資料準(zhǔn)備。

        6)成本管理BIM應(yīng)用:精確提供資源計(jì)劃,動態(tài)成本管理,快速結(jié)算工程進(jìn)度款。

        7)安全質(zhì)量管理BIM應(yīng)用:通過BIM模型進(jìn)行技術(shù)交底,對現(xiàn)場人員、機(jī)械、材料、環(huán)境等影響現(xiàn)場安全的要素進(jìn)行管控;借助BIM模型與現(xiàn)場比對進(jìn)行施工質(zhì)量的驗(yàn)收、檢查等,提高溝通效率,有利于現(xiàn)場信息的收集、分析及跟蹤。

        8)運(yùn)維管理BIM應(yīng)用:隱蔽工程改造,設(shè)備快速定位,信息查詢更新,系統(tǒng)維護(hù),實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警,互動場景模擬。

        4 結(jié)語

        項(xiàng)目建設(shè)參與方,包括業(yè)主、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、總承包商和各專業(yè)承包商、設(shè)備供應(yīng)商、運(yùn)營管理團(tuán)隊(duì)和最終使用者等,在項(xiàng)目的各個(gè)階段所關(guān)注的要點(diǎn)不同。因此,需要一個(gè)專業(yè)管理團(tuán)隊(duì)和管理平臺,輔助業(yè)主有效地支持和加強(qiáng)各參與方之間的協(xié)調(diào)配合,在技術(shù)和組織上協(xié)調(diào)解決各類配合問題,并將各參與方的信息快速傳遞,保持一致。BIM顧問團(tuán)隊(duì)在整個(gè)參與方中起到平衡的作用,由其主導(dǎo)和協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)院、施工方、設(shè)備材料供應(yīng)商等工程各參與方進(jìn)行BIM咨詢顧問工作。其作為第三方,能更加客觀、公正、準(zhǔn)確,專業(yè)性更強(qiáng),可以顯著提升內(nèi)部管控水平。此外,專業(yè)、有經(jīng)驗(yàn)的BIM咨詢顧問,有大量項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),各類項(xiàng)目信息交互,可為項(xiàng)目提供多角度的服務(wù)方案。同時(shí),由BIM顧問實(shí)施BIM咨詢管理工作還具有全生命周期性、全專業(yè)性、問題可預(yù)見性、易落地性等優(yōu)勢。

        1)前沿性:BIM顧問對BIM的理解較為深刻,對BIM技術(shù)的研究相對較為前沿。針對項(xiàng)目需求,BIM顧問可參與開發(fā)應(yīng)用軟件,解決項(xiàng)目應(yīng)用難點(diǎn);科研方面,可承接課題,對BIM技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行前瞻性研究;申報(bào)BIM獎(jiǎng)項(xiàng),在宣傳項(xiàng)目特色、增添項(xiàng)目榮譽(yù)獎(jiǎng)?wù)碌确矫娼o予幫助。

        2)全面性:在擁有BIM模型的情況下,BIM模型及其應(yīng)用的價(jià)值與項(xiàng)目各參與方的實(shí)用率及使用周期成正比。BIM顧問貫穿項(xiàng)目全過程,關(guān)注各階段BIM應(yīng)用,了解業(yè)主需求,各參與方特點(diǎn),更清楚項(xiàng)目管理與BIM工作的關(guān)系,可基于項(xiàng)目的特點(diǎn)、需求、總體規(guī)劃全方位、深入的考慮全專業(yè)BIM應(yīng)用的目標(biāo)及深度。

        3)全生命周期性:BIM作為一種技術(shù)手段,通過應(yīng)用于整個(gè)項(xiàng)目周期,方能最大化體現(xiàn)其價(jià)值。BIM顧問作為一個(gè)較早介入的參與方,可在項(xiàng)目早期對項(xiàng)目進(jìn)行BIM總體規(guī)劃,將相關(guān)BIM思想貫徹給各方,目的是和傳統(tǒng)參與方進(jìn)行團(tuán)隊(duì)磨合,同時(shí)可以在磨合過程中向各參與方普及BIM的概念、實(shí)施方式、相關(guān)方配合要求、預(yù)期效果等,避免項(xiàng)目進(jìn)展過程中可能出現(xiàn)的推進(jìn)困難、重復(fù)勞動,并促使設(shè)計(jì)、施工及其他參與方的BIM工作銜接更緊密。

        4)落地性:各參與方BIM團(tuán)隊(duì)在建模、深化、應(yīng)用等環(huán)節(jié)中的各種信息資源的需求量往往較為龐大,且通常需要跨部門、跨單位合作,此時(shí)BIM顧問可以對工程及各方進(jìn)行有效的策劃和管理,并在實(shí)施過程中進(jìn)行監(jiān)督和把控,理清各方職責(zé)并通過合同等手段來約束各方行為,減少各方的溝通屏障。BIM顧問作為項(xiàng)目的管理方之一,擁有協(xié)調(diào)項(xiàng)目各參與方工作的權(quán)限,加之充分了解項(xiàng)目各參與方的情況及需求,有利于BIM工作的推行,保障項(xiàng)目BIM應(yīng)用落地。

        5)問題可預(yù)見性:在項(xiàng)目進(jìn)展過程中,BIM顧問與項(xiàng)目各參與方有著較為密切的協(xié)調(diào)與溝通,更了解項(xiàng)目的狀態(tài),并預(yù)估可能存在的問題?;谶@些優(yōu)勢,BIM顧問能更好地做出階段性BIM策劃,并要求各方執(zhí)行。BIM顧問參與的項(xiàng)目越多,項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)越豐富,參照以往類似項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),可提前預(yù)見實(shí)施過程中極易出現(xiàn)的各類問題,及時(shí)組織各方制定相應(yīng)解決方案并統(tǒng)籌執(zhí)行。

        6)質(zhì)量進(jìn)度可控性:BIM顧問在項(xiàng)目中承擔(dān)協(xié)調(diào)與監(jiān)督各方BIM工作的職責(zé),項(xiàng)目BIM工作實(shí)際執(zhí)行方較多,BIM顧問對各參與方進(jìn)行協(xié)調(diào),同時(shí)通過先前制定的項(xiàng)目級標(biāo)準(zhǔn)對各參與方的BIM成果進(jìn)行質(zhì)量把關(guān);對于技術(shù)不過關(guān)的參與方,BIM顧問可對其進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo);嚴(yán)格把控BIM實(shí)施進(jìn)度,對各參與方BIM工作實(shí)施臺賬管理。

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