鐘啟恩,周文輝
(1、廣州機(jī)場(chǎng)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司 廣州 510800;2、廣州市重點(diǎn)公共建設(shè)項(xiàng)目管理中心 廣州 510006)
BIM(Building Information Modeling)技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具,通過對(duì)建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合,在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞,使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì),為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑、運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。BIM 技術(shù)作為當(dāng)前信息時(shí)代背景下建筑行業(yè)的二次革命,吸引了全球政府、學(xué)者及建筑行業(yè)從業(yè)者的廣泛關(guān)注,已在北美、北歐、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)歷了多年的發(fā)展與完善,積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在工程項(xiàng)目的建設(shè)中,BIM 技術(shù)已顯示出巨大的優(yōu)勢(shì),而在工程項(xiàng)目管理方面,BIM 技術(shù)的推廣普及也為從業(yè)人員解決實(shí)際困難提供更多的技術(shù)手段,借助BIM 技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式進(jìn)行升級(jí)完善,是建筑行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。
2017年2月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》(國(guó)辦發(fā)〔2017〕19號(hào)),提出要推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,在加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用中,明確提出“加快推進(jìn)建筑信息模型(BIM)技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)全過程的集成應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理,為項(xiàng)目方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù),促進(jìn)建筑業(yè)提質(zhì)增效”[1]。
2019年12月,廣州市城市信息模型(CIM)平臺(tái)建設(shè)試點(diǎn)工作聯(lián)席會(huì)議辦公室印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)我市建筑信息模型(BIM)應(yīng)用的通知》(穗建CIM〔2019〕3 號(hào)),明確了自2020 年1 月1 日起,以下新建工程項(xiàng)目應(yīng)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及竣工驗(yàn)收階段采用BIM 技術(shù)(其中經(jīng)論證不適合應(yīng)用BIM 技術(shù)的除外),鼓勵(lì)在運(yùn)營(yíng)階段采用BIM 技術(shù):①政府投資單體建筑面積2 萬m2以上的大型房屋建筑工程、大型橋梁(隧道)工程和城市軌道交通工程;②裝配式建筑工程;③海珠區(qū)琶洲互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新集聚區(qū),荔灣區(qū)白鵝潭中心商務(wù)區(qū),天河區(qū)國(guó)際金融城、天河智慧城、天河智谷片區(qū),黃埔區(qū)中新廣州知識(shí)城,番禺區(qū)汽車城核心區(qū),南沙區(qū)明珠灣起步區(qū)區(qū)塊、南沙樞紐、慶盛樞紐區(qū)塊,花都區(qū)中軸線及北站核心區(qū)等重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域大型建設(shè)項(xiàng)目[2]。
2021 年5 月,廣東省人民政府辦公廳印發(fā)《廣東省促進(jìn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》,明確要求升級(jí)建造方式,推行智能建造,“加大建筑信息模型(BIM)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)在建造全過程的集成應(yīng)用力度。國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑、國(guó)有資金參與投資建設(shè)的其他公共建筑全面采用BIM 技術(shù)。發(fā)展BIM 正向設(shè)計(jì),推進(jìn)城市信息模型(CIM)基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè),推動(dòng)BIM 技術(shù)和CIM基礎(chǔ)平臺(tái)在智能建造、城市體檢、建筑全生命周期協(xié)同管理等領(lǐng)域的深化應(yīng)用”[3]。
我國(guó)BIM 技術(shù)起步較晚,但得益于國(guó)內(nèi)的大量實(shí)踐項(xiàng)目及BIM 的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì),各地政府及相關(guān)企業(yè)都看到了其巨大的應(yīng)用潛力。經(jīng)過十余年發(fā)展,全國(guó)各地BIM 技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)指南、推廣組織等BIM技術(shù)應(yīng)用環(huán)境日趨完善,人才培養(yǎng)與技術(shù)交流活動(dòng)如火如荼,在BIM 技術(shù)與工程建設(shè)深度融合與應(yīng)用過程中,其技術(shù)價(jià)值也逐漸得到體現(xiàn)。
但國(guó)內(nèi)的工程建設(shè)項(xiàng)目,由于工期較緊,且軟件本土化程度不夠,目前還沒能真正發(fā)揮BIM 的作用。項(xiàng)目大多還停留在應(yīng)用BIM 軟件進(jìn)行建筑性能分析、三維管線綜合、設(shè)計(jì)精細(xì)化等的基礎(chǔ)應(yīng)用。雖然國(guó)家及各地區(qū)相繼出臺(tái)了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用意見,但目前還未能形成一個(gè)有效的整體,將BIM 技術(shù)充分地應(yīng)用在建筑全過程。
一般而言,大型工程項(xiàng)目建設(shè)周期很長(zhǎng),項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工階段均會(huì)存在各種難以預(yù)計(jì)的突發(fā)情況。在傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式中,設(shè)計(jì)信息往往只能基于二維設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行表達(dá),設(shè)計(jì)、施工、項(xiàng)目管理人員基于二維圖紙進(jìn)行圖紙會(huì)審、設(shè)計(jì)交底、施工深化,但由于二維圖紙無法像三維模型一樣直觀清晰的呈現(xiàn)設(shè)計(jì)效果與設(shè)計(jì)意圖,設(shè)計(jì)信息在項(xiàng)目各階段、各參與方之間的傳遞交流無法避免出現(xiàn)信息丟失和錯(cuò)漏的情況,對(duì)項(xiàng)目完成質(zhì)量造成不利影響。
此外,在項(xiàng)目傳統(tǒng)的周期管理工作中,編制工程計(jì)劃的信息和工程量的統(tǒng)計(jì)信息往往不同步,因此在項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度出現(xiàn)偏差時(shí),項(xiàng)目管理人員亦難以及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃,最終導(dǎo)致項(xiàng)目不能按期完工。
得益于近年來BIM 技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛普及應(yīng)用,借助BIM 技術(shù)手段解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理工作中存在的痛點(diǎn)、難點(diǎn)也成為當(dāng)前比較常見的解決方案。
研究數(shù)據(jù)表明在建筑工程中利用BIM 技術(shù)信息共享實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)同步修改,可以減少后期40%的設(shè)計(jì)變更;在工程造價(jià)方面可以節(jié)約80%的造價(jià)時(shí)間;在工期方面BIM 技術(shù)的施工模擬前發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,可以縮短8%的工期;在協(xié)調(diào)管理方面各部門實(shí)現(xiàn)信息共享,縮短信息時(shí)間差大大高協(xié)調(diào)效率[4]。
目前,行業(yè)主流的BIM 管理模式存在以下3 種:①業(yè)主主導(dǎo),全過程工程咨詢單位作為BIM 管理牽頭單位作為BIM 管理牽頭單位,其他參建單位具體實(shí)施的模式;②業(yè)主采購(gòu)第三方BIM 顧問服務(wù),第三方BIM 顧問單位作為全過程BIM 實(shí)施方的模式;③工程各參建方負(fù)責(zé)各自階段BIM 實(shí)施的模式[5]。
基于BIM 技術(shù)的精細(xì)化項(xiàng)目管理模式,是將BIM技術(shù)數(shù)字化、精細(xì)化的理念融入工程項(xiàng)目管理工作,在業(yè)主的角度出發(fā)對(duì)項(xiàng)目管理模式、管理流程進(jìn)行優(yōu)化,建立統(tǒng)一的BIM 技術(shù)應(yīng)用體系,保證在項(xiàng)目建設(shè)的各實(shí)施階段對(duì)各參與方進(jìn)行高效管理。BIM技術(shù)協(xié)同可為施工管理信息化提供可保障,降低施工耗能[6]。
某項(xiàng)目(見圖1)位于廣州市花都區(qū),項(xiàng)目占地面積383 166 萬m2,建筑面積408 722.31 m2,其中地上建筑面積304 809.84 m2,地下面積103 912.37 m2。本項(xiàng)目單體最大高度44.9 m,最高層數(shù)13 層,地下1 層,單跨最大跨度9 m。
圖1 項(xiàng)目效果Fig.1 Project Renderings
本項(xiàng)目包括住宅及配套商業(yè)、幼兒園、中小學(xué)、養(yǎng)老院、社區(qū)公共服務(wù)設(shè)施、公共體育設(shè)施及公交站場(chǎng)等,其中住宅塔樓38棟,全部實(shí)施裝配式建筑,滿足《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):廣東省標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T 15—163—2019》基本級(jí)裝配式建筑要求(裝配率≥50%)。
本項(xiàng)目BIM 應(yīng)用總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于BIM 技術(shù)的精細(xì)化項(xiàng)目管理,在建設(shè)全周期內(nèi)應(yīng)用BIM 技術(shù),要求項(xiàng)目所有參與方應(yīng)用BIM 技術(shù)提高專業(yè)服務(wù)水平,提升項(xiàng)目品質(zhì)。
為滿足項(xiàng)目各參與方在BIM 技術(shù)應(yīng)用過程中的溝通和協(xié)調(diào),在深入調(diào)研和征詢了本項(xiàng)目各參與方的BIM 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及二維與三維協(xié)同工作習(xí)慣的基礎(chǔ)上,項(xiàng)目BIM 管理團(tuán)隊(duì)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)全過程BIM 應(yīng)用進(jìn)行策劃,編制一系列BIM 應(yīng)用技術(shù)文件,并根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)制定全套的項(xiàng)目BIM 應(yīng)用管理制度,確保項(xiàng)目BIM應(yīng)用落地。
3.2.1 全過程BIM應(yīng)用策劃
在項(xiàng)目BIM 應(yīng)用實(shí)施的策劃階段,項(xiàng)目BIM 管理人員對(duì)項(xiàng)目建設(shè)全過程進(jìn)行BIM 應(yīng)用策劃,編制了項(xiàng)目的BIM 執(zhí)行策劃書、BIM 應(yīng)用實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)、BIM5D 應(yīng)用實(shí)施方案及BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)(設(shè)計(jì)協(xié)同版)等一系列技術(shù)文件,明確BIM 應(yīng)用目標(biāo),指導(dǎo)前期施工圖設(shè)計(jì)BIM 模型建立以及后期BIM 審查、施工單位竣工模型審查工作,便于項(xiàng)目各參與方協(xié)同開展BIM 工作,保證模型有效傳遞。
3.2.2 項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)
為解決項(xiàng)目BIM 實(shí)施中普遍存在重復(fù)建模、項(xiàng)目數(shù)據(jù)無法及時(shí)傳遞與共享的問題,保證項(xiàng)目管理流程、協(xié)作機(jī)制與BIM 技術(shù)實(shí)施模式高效融合,本項(xiàng)目采取“業(yè)主主導(dǎo)+參與方實(shí)施”的精細(xì)化BIM 管理模式,BIM團(tuán)隊(duì)架構(gòu)如圖2所示。
圖2 項(xiàng)目BIM組織架構(gòu)Fig.2 BIM Organization of the Project
3.2.3 BIM技術(shù)方案和工藝協(xié)調(diào)
項(xiàng)目BIM 技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用BIM 技術(shù)對(duì)施工技術(shù)方案進(jìn)行三維可視化展示,驗(yàn)證施工實(shí)施方案的可行性,在項(xiàng)目正式施工前排除可能出現(xiàn)的問題。為確保施工工藝、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,BIM 技術(shù)團(tuán)隊(duì)將工法樣板間做成三維模型(見圖3),在正式施工前對(duì)工人進(jìn)行三維交底,確保樣板先行,保證施工質(zhì)量。
圖3 項(xiàng)目BIM樣板示例Fig.3 Project BIM Sample
3.2.4 項(xiàng)目BIM精細(xì)化管理措施
本項(xiàng)目的精細(xì)化管理是以BIM 模型為基礎(chǔ),針對(duì)大型項(xiàng)目建設(shè)容易出現(xiàn)的質(zhì)量、安全和進(jìn)度問題,利用BIM 技術(shù)可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等優(yōu)勢(shì),借助統(tǒng)一的BIM 應(yīng)用管理平臺(tái),在集成建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等全專業(yè)模型的基礎(chǔ)上,以模型作為載體,集合項(xiàng)目的合同、進(jìn)度、成本、物料、圖紙、質(zhì)量、安全等信息,形成一個(gè)全方面的資源共享數(shù)據(jù)庫(kù),可以動(dòng)態(tài)模擬施工變化過程,實(shí)施進(jìn)度控制和成本造價(jià)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,為項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支撐,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)精細(xì)化管理,通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約工期、控制成本、減少變更、提升質(zhì)量的目的。BIM 精細(xì)化管理模式可以協(xié)同現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化管理水平,實(shí)現(xiàn)了信息化的綜合管理[7-9]。
總之,建筑工程建設(shè)過程,應(yīng)該以質(zhì)量和安全為主,這也給監(jiān)理工作人員提出了新要求,為進(jìn)一步提高房建監(jiān)理開展前的預(yù)控能力,工作人員應(yīng)該深入實(shí)際,并且要不斷總結(jié)有效的預(yù)控經(jīng)驗(yàn),不斷加強(qiáng)自我專業(yè)水平,從而更好地為房建工作開展提供保證。
⑴質(zhì)量管理
利用平臺(tái)中的質(zhì)量管理模塊,項(xiàng)目BIM 技術(shù)人員根據(jù)專項(xiàng)方案制定管控要點(diǎn),制作分部分項(xiàng)工程質(zhì)量庫(kù),管理人員可在質(zhì)量檢查時(shí)明確施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管控要點(diǎn),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量精細(xì)化管理。通過平臺(tái)中的質(zhì)量管理模塊,每個(gè)構(gòu)件質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到人,出現(xiàn)問題實(shí)時(shí)跟蹤、整改、反饋,手機(jī)端進(jìn)行質(zhì)量問題追蹤(見圖4),利用PC端匯總質(zhì)量數(shù)據(jù)匯總分析。
圖4 手機(jī)端質(zhì)量問題追蹤示例Fig.4 Example of Quality Problem Tracking on Mobile Phone
⑵安全管理
利用安全管理模塊,配合手機(jī)端、PC 端進(jìn)行安全管控,通過在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)安全隱患點(diǎn),上傳到平臺(tái),并傳送消息到相應(yīng)責(zé)任人(見圖5),要求第一時(shí)間進(jìn)行整改,實(shí)現(xiàn)安全問題“即發(fā)現(xiàn)、即處理”,加強(qiáng)施工過程中的安全管理,并以平臺(tái)分析數(shù)據(jù)作為班組評(píng)優(yōu)依據(jù)。本項(xiàng)目平臺(tái)上傳并解決的安全問題196個(gè)。
圖5 手機(jī)端安全管理流程示例Fig.5 Example of Mobile Security Management Process
管理人員通過在線記錄問題自動(dòng)生成安全日志,減輕一線員工的內(nèi)業(yè)工作;移動(dòng)端實(shí)時(shí)記錄機(jī)械設(shè)備的檢查隱患情況,自動(dòng)生成檢查記錄臺(tái)賬,保障設(shè)備檢查工作的落實(shí)。
⑶項(xiàng)目進(jìn)度管理
本項(xiàng)目功能性區(qū)塊多,裝配率高、體量大、專業(yè)分包及勞務(wù)班組數(shù)量多,水平不一,人材機(jī)協(xié)調(diào)困難,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度滯后,為分析具體原因,技術(shù)管理人員每日對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析偏差原因,提出糾偏措施。
圖6 周計(jì)劃任務(wù)派分Fig.6 Assignment of Weekly Planned Tasks
通過進(jìn)度管控平臺(tái)(見圖7)進(jìn)行任務(wù)派發(fā),利用手機(jī)端進(jìn)行任務(wù)情況追蹤,在平臺(tái)導(dǎo)出進(jìn)度對(duì)比分析數(shù)據(jù)用以生產(chǎn)例會(huì)的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)技術(shù)部每天通過現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)比,撰寫進(jìn)度偏差報(bào)告,制定糾偏措施,更好的把控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度。
圖7 進(jìn)度平臺(tái)數(shù)據(jù)匯總分析Fig.7 Schedule Platform Data Summary Analysis
通過3D 作戰(zhàn)地圖(見圖8)將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工進(jìn)度和理論進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比,了解項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)展情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度的精細(xì)化管理,提升對(duì)施工進(jìn)度的有效控制。
圖8 3D作戰(zhàn)地圖Fig.8 3D Battle Map
3.3.1 經(jīng)濟(jì)效益
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段BIM 綜合應(yīng)用產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約94.7 萬元,機(jī)電施工產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為128.9 萬元,土建施工產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為798.25 萬元,項(xiàng)目BIM 綜合應(yīng)用產(chǎn)生總經(jīng)濟(jì)效益為1 021.85萬元(見圖9)。
圖9 BIM綜合應(yīng)用總經(jīng)濟(jì)效益(萬元)Fig.9 Total Economic Benefits of BIM Comprehensive Application (Ten Thousand Yuan)
3.3.2 社會(huì)效益
BIM 在建筑的整個(gè)生命周期中,起到加強(qiáng)信息溝通,優(yōu)化設(shè)計(jì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,降低工程成本[10]。本項(xiàng)目建立了以BIM模型為中心的項(xiàng)目管理平臺(tái)和提高參與各方溝通效率的云端平臺(tái),通過BIM 技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行精細(xì)化管理,多次舉辦項(xiàng)目BIM交流學(xué)習(xí)會(huì)議及觀摩,定期展示階段性應(yīng)用成果,展示項(xiàng)目BIM 技術(shù)應(yīng)用能力,項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)及BIM應(yīng)用成果獲得業(yè)界認(rèn)可。
本文以廣州市花都區(qū)某項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工階段的BIM 技術(shù)應(yīng)用為例,介紹了項(xiàng)目基于BIM 技術(shù)的精細(xì)化管理模式。
本項(xiàng)目積極使用BIM 技術(shù)解決多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化施工樣板交底、精細(xì)化施工組織管理等技術(shù)難題,在項(xiàng)目啟動(dòng)階段BIM 技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)即進(jìn)行全過程BIM 應(yīng)用策劃,協(xié)調(diào)施工總包提前介入,共同編制《BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)》及《BIM 應(yīng)用實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》,并通過制度管理要求設(shè)計(jì)院執(zhí)行落實(shí),避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)BIM 成果無法應(yīng)用于施工階段,施工方需重新建模的情況,提高了BIM模型的應(yīng)用價(jià)值。
基于BIM 技術(shù)的精細(xì)化項(xiàng)目管理貫穿本項(xiàng)目建設(shè)的全過程,在施工階段,BIM 技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)結(jié)合《BIM應(yīng)用實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》《BIM5D應(yīng)用實(shí)施方案》要求總承包單位、綜合機(jī)電分包單位、專業(yè)分包單位及監(jiān)理單位應(yīng)用BIM 技術(shù)提高施工深化設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,輔助施工管理目標(biāo)的達(dá)成,取得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
目前,BIM 技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注,本文通過實(shí)際案例分析,介紹了BIM 技術(shù)在大型項(xiàng)目精細(xì)化管理中的應(yīng)用,希望為行業(yè)當(dāng)前的BIM技術(shù)應(yīng)用與項(xiàng)目管理制度創(chuàng)新提供參考借鑒。