楊國偉,齊立偉*,劉媛媛,劉喜洋,韋 標
(1.江蘇宜居建設工程有限公司,南京 210000;2.南京貝唐建筑科技有限公司,南京 210000)
傳統(tǒng)的建筑施工方法都會使用大量的鋼筋、混凝土和沙石等建筑材料,消耗量非常大。即使與一些發(fā)展中國家相比,我國的建筑材料的消耗量也是比較大的。這種施工方式在施工過程中產(chǎn)生的揚塵對大氣的污染比較嚴重,雖然現(xiàn)在各地都很重視揚塵的治理,但是仍然有很多不到位的地方。此外,施工過程中機械的噪聲、振動棒的聲音等,尤其是在夜間施工產(chǎn)生的這些噪聲會對附近生活的居民造成很大的負面影響。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水及大量的建筑垃圾,都對環(huán)境帶來很大的影響。
如何既能滿足當前城鎮(zhèn)化快速發(fā)展需求,又能滿足節(jié)能降耗的要求呢?這就必須升級現(xiàn)有的傳統(tǒng)建筑業(yè)的生產(chǎn)方式。裝配式住宅構件和部品由工廠生產(chǎn),現(xiàn)場實現(xiàn)組裝,施工機械化程度高,因此可以使得勞動生產(chǎn)效率顯著提高[1]。構件由工廠嚴格按圖施工生產(chǎn),經(jīng)多道檢驗,可以實現(xiàn)生產(chǎn)條件可控、工藝先進及尺寸精確的目的,最終提高建筑品質(zhì)。住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展到更高階段可集成應用新技術,進一步推進節(jié)能環(huán)保。通過可再生能源與建筑一體化、中水雨水處理系統(tǒng)、室內(nèi)新風系統(tǒng)和智能家居集成系統(tǒng)等綜合應用,提高科技進步對住宅產(chǎn)業(yè)的貢獻率,大幅提高住宅建設、管理的勞動生產(chǎn)率和住宅的整體質(zhì)量水平,全面改善住宅的使用功能和居住質(zhì)量,高速度、高質(zhì)量、高效率地建設符合市場需求的高品質(zhì)住宅[2]。
BIM 技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具,通過對建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合,在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞,使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對,為設計團隊及包括建筑、運營單位在內(nèi)的各方建設主體提供協(xié)同工作的基礎,在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期等方面發(fā)揮重要作用。BIM 的出現(xiàn),提升了建筑業(yè)的信息化水平。在裝配式建筑中運用BIM 技術,能夠有效解決裝配式建筑全生命周期管理中的難點,有利于生產(chǎn)效率的提升,從而發(fā)揮重大作用[3]。
BIM 工程設計項目的管理是全過程進行協(xié)同、進度和質(zhì)量控制而開展的目標管理[4],建立一個核心實施團隊尤為重要。BIM 設計項目在滿足原有二維設計的基礎上還需滿足一系列BIM 目標要求,由BIM 項目負責人和BIM 專業(yè)負責人共同制定。通過配置各專業(yè)技術人員,選擇合適的管理模式和技術培訓來組建項目團隊,各司其職,協(xié)作完成BIM 實施計劃和目標[5]。
應用BIM 技術,建立BIM 模型,能夠在項目全過程的各個階段進行應用,為管理和決策提供參考,提高投資價值,實現(xiàn)預期目標。
在項目前期,通過建立簡單模型,進行設計分析,制定最優(yōu)的規(guī)劃方案。在施工圖設計完成后,BIM 團隊與設計團隊充分溝通協(xié)作,按照建模流程進行項目建模,及時發(fā)現(xiàn)設計的錯漏碰缺,提高設計成果質(zhì)量。同時,BIM 模型的可視性,便于業(yè)主、承包商及時發(fā)現(xiàn)和提出問題,提前進行方案修改和優(yōu)化。
設備供應商較少組建BIM 團隊,一般主要為BIM模型提供相關設備信息即可,以便BIM 團隊進行模型建立和完善。
施工單位組建的BIM 團隊,主要在機電管線方面應用BIM 技術,提前模擬管線鋪排,能夠為實際施工提供極大的幫助。在設計單位已經(jīng)完成的建?;A上,施工單位BIM 團隊可自行增加工藝控制、材料控制、工期控制和質(zhì)量控制等功能,不斷豐富BIM 模型并根據(jù)項目實際進展不斷更新調(diào)整,提升施工管理水平和效率。
咨詢公司的BIM 團隊主要是為業(yè)主進行BIM 模型的規(guī)劃、督促工作實施等,定期組織協(xié)調(diào)會,調(diào)動設計單位、施工單位等,檢查、推動BIM 模型搭建過程中的問題,提出要求,檢查進度及質(zhì)量。
項目級施工BIM 團隊主要是施工企業(yè)根據(jù)項目建設需求、業(yè)主的合同要求及國家政策指導等條件組建的施工BIM 團隊。應根據(jù)項目的整體、全面的需求來確定團隊的人員和設備,能夠較好地匹配合同要求,并能夠指導施工等。項目的規(guī)模、專業(yè)、難點和合同等各方面的要求,決定了項目的施工BIM 團隊的規(guī)模和人員配置。只有建立健全合理的團隊,才能控制團隊成本,提升團隊水平,才能使BIM 應用真正精準指導項目建設。
組織的目標、任務和環(huán)境等因素決定了一個團隊的組織模式,組織模式?jīng)Q定了組織內(nèi)部的指揮、溝通、協(xié)調(diào)、執(zhí)行等關系方式,這對于按期、優(yōu)質(zhì)地實現(xiàn)組織目標十分關鍵。按照組織結構的基本原理,項目的組織結構也可分為線性的項目組織結構、職能的項目組織結構和矩陣的項目結構等若干形式,不同的項目組織結構對項目的實施會產(chǎn)生不同的影響。
線性架構按項目進行設置,由項目經(jīng)理負責整個項目的實施,部門中的成員接受領導和指揮。
職能架構按照職能進行設置,項目管理班子沒有明確的界定,各職能部門均承擔部分工作,需部門間協(xié)調(diào)處理的部分事務則由職能部門經(jīng)理級別進行協(xié)調(diào)。
矩陣架構將以上2 種結構的特點予以融合,可分為弱、中和強3 種,取決于選擇特征大小,建立相應明確的項目管理層。
與傳統(tǒng)的項目組織架構不同,BIM 團隊成員的角色與責任,需與企業(yè)文化契合,以符合BIM 技術導入,項目BIM 應用工作的開展應由項目經(jīng)理統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,項目總工負責BIM 應用的實施,其他部門配合、服從BIM 團隊開展工作,方便BIM 團隊為各職能部門提供技術支持,共同推進BIM 技術應用的有效開展。
眾所周知,BIM 的深化必須依靠各參與方的分工與合作。只有通過系統(tǒng)有效的管理,使各單位的目標統(tǒng)一、行動有序、執(zhí)行有力,才能推動BIM 設計工作正常開展。
3.1.1 建設單位
統(tǒng)籌負責BIM 深化設計工作;協(xié)調(diào)設計單位、預制構件廠和總分包各方之間的關系。
3.1.2 設計單位
負責設計平面圖;負責向業(yè)主及總分包單位進行交底;負責部分深化設計工作。
3.1.3 預制構件廠
負責將設計院圖紙深化,建立構件模型;負責構件模具設計;負責構件預制并制定運輸與堆放。
3.1.4 總承包單位
負責總包范圍內(nèi)的BIM 深化設計工作;負責制定實施方案;將項目進展情況及時錄入BIM 模型。
3.1.5 分包單位
負責分包內(nèi)容的BIM 深化設計工作;負責將深化模型及時移交給總包單位。
通過對各參建單位的職責進行明確和限定,來推動深化設計工作的有序開展,并通過多方面的協(xié)同,及時發(fā)現(xiàn)、提出和解決BIM 深化設計中的問題。
3.2.1 項目經(jīng)理
項目BIM 應用第一責任人,負責制定目標及實施計劃,組建BIM 團隊并確定各人員職責及權限,形成考核制度,完善各種規(guī)章制度,綜合協(xié)調(diào)各部門。項目BIM 技術主要執(zhí)行者負責分配各BIM 小組成員具體工作并提供技術指導。
3.2.2 項目總工程師
負責匯總及檢查各成員成果;負責編制施工組織設計及各項施工方案,為施工提供準確的施工規(guī)范和標準;負責圖紙會審、設計變更歸集。
3.2.3 BIM 小組
負責協(xié)調(diào)各專業(yè)部門,及時調(diào)整、修正BIM 模型,完成BIM 模型歸集,保障項目BIM 工作順利開展。
3.2.4 質(zhì)量部門
負責將每日現(xiàn)場質(zhì)量工作信息及時輸入BIM 模型;負責各工序樣板引路的實施,觀摩活動中各工序樣板的講解;落實“三檢”制度,做好隱蔽工程質(zhì)量檢查;負責組織分部分項工程的質(zhì)量檢查、評定和監(jiān)督工作。
3.2.5 安全部門
負責施工現(xiàn)場安全文明布置,觀摩活動中安全文明情況的講解;負責組織安全檢查、評定和監(jiān)督工作。
3.2.6 物資部門
負責現(xiàn)場材料的采購、進場驗收和記錄等工作;負責將材料信息及時輸入BIM 模型;負責將每日現(xiàn)場進度工作信息及時輸入BIM 模型;應用BIM 模型對施工計劃進行比對。
3.2.7 綜合辦公室
負責圖紙、方案、交底及聯(lián)系單等技術文件的下發(fā)工作;負責各項試驗檢測工作;負責工程資料收集歸檔工作。
建設單位和設計單位對BIM 應用的支持非常重要。施工單位的BIM 小組制定出本項目施工BIM 應用方案,這是工程全生命周期延續(xù)和應用BIM 效益的關鍵工作。編制應用方案是BIM 小組的最基本的工作,作為全周期的指導性文件,需明確應用目標,做好相應工作分工,明晰成員間的責任與義務,并遵照相關工作流程,將BIM 技術運用到工程中,給現(xiàn)場施工帶來BIM 效益。根據(jù)層級不同,應用方案可分為公司層級與項目層級。
公司層級的應用方案,需結合公司整體規(guī)劃,制定應用方案。項目層級的應用方案,是從本項目存在的實際問題出發(fā),制定應用方案。因此,項目層的應用方案應包括BIM 應用模式與組織架構、責任分工、工作流程、保障措施和標準制度等。
公司層可從3 個方面進行考慮,即短期、中期和長期。短期規(guī)劃一般在單個項目試點。中期規(guī)劃在項目已應用的基礎上,進一步考慮其推廣模式及推廣范圍,在更多的項目上更進一步地應用BIM 技術。長期規(guī)劃可以與企業(yè)的長期戰(zhàn)略發(fā)展結合在一起,將BIM 應用與公司其他業(yè)務相結合,帶動BIM 技術騰躍式發(fā)展。項目層面的規(guī)劃應用可以在公司層規(guī)劃出來以后,結合公司及項目目標,細化成各階段目標,再根據(jù)階段目標規(guī)劃應用范圍及深度等。在項目層應用范圍上綜合參考多項因素,設定每個應用點,并清楚描述該應用點需要解決的問題,逾期取得何種效果及應用深度并明確負責人及協(xié)助人??蓪IM 技術在整個項目施工過程中從施工準備階段、預制生產(chǎn)階段、施工階段及施工后期階段等方面具體應用。采用BIM 技術對準備階段對全專業(yè)進行深化設計,在施工階段有效地進行施工方案優(yōu)化必選、進度控制、質(zhì)量安全控制和可視化施工等豐富的運用,在施工驗收階段將資料收集歸檔、助理各項驗收、助理交付移交等應用,從而更好地提高整個項目的管理水平。
選擇BIM 軟件要選擇適合自己的BIM 軟件并能夠與硬件相匹配,使BIM 系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。選擇合理的軟件配置需重點考慮統(tǒng)一的軟件版本,并確定數(shù)據(jù)傳輸格式。當前各家公司推出不同的軟件產(chǎn)品,部分產(chǎn)品存在功能重疊,但沒有一家產(chǎn)品能夠?qū)IM 的各項運用全部包含,因此公司需根據(jù)發(fā)展需要選擇適合自己的軟件產(chǎn)品。作為BIM 應用的重要環(huán)節(jié),項目BIM 應用的硬件選型應該承接公司的選型方案。BIM技術應用對企業(yè)個人筆記本電腦建模、渲染的數(shù)據(jù)計算能力、圖像表現(xiàn)能力和信息處理數(shù)等性能要求比較高,因而BIM 應用硬件系統(tǒng)環(huán)境在BIM 應用初期的投入也較為集中,所以硬件的選擇既要滿足合理性價比方案,又能滿足后期的整體執(zhí)行質(zhì)量。因此公司需要針對企業(yè)整體的信息化發(fā)展規(guī)模和BIM 技術應用對硬件資源的需求,做出總體考量。
在項目BIM 應用實施過程中,上下游參與方極多,必須建立一個健全、高效的組織機構,明晰職責劃分,做好人員分工和基本的人員保障。
確定好BIM 應用范圍以后,要想使BIM 技術真正落地執(zhí)行,還需要進行應用流程設計。應用流程設計是BIM 應用中非常關鍵的環(huán)節(jié),流程的合理性直接影響B(tài)IM 應用的效果,直接影響B(tài)IM 技術在施工中應用的成敗。因而本項目根據(jù)自身特有情況,結合公司原有流程設計及參考其他項目經(jīng)驗,改造了現(xiàn)有業(yè)務流程。
項目應該在制定出應用內(nèi)容后,明確實施節(jié)奏,制定出節(jié)點計劃及需要交付的成果內(nèi)容等,在實施過程按計劃執(zhí)行。
4.5.1 準備階段
包括組織機構確定、方案編制、各類BIM 軟件培訓、建立BIM 基礎模型和測試信息平臺等。
4.5.2 應用階段
包括協(xié)同辦公、應用匯報和優(yōu)化提升等。
4.5.3 驗收階段
包括成果交付等。
詳細描述BIM 項目組遵守原則及標準規(guī)范,例如崗位職責、人員權限、命名規(guī)則、模型結構、坐標系統(tǒng)、協(xié)同會議和關鍵任務等。
包括經(jīng)BIM 深化后導出的相應的施工圖紙,由BIM 軟件深化后而形成的最終模型,在BIM 信息平臺收集歸檔的資料檔案、分析報告等。
本文總結BIM 團隊的組建、BIM 團隊的組織結構、職責分工、應用方案,對BIM 技術在裝配式建筑中的組織實施具有一定的指導意義。