BIM技術(shù)的應(yīng)用正在引發(fā)建筑行業(yè)一次史無(wú)前例的變革,也為工程施工帶來(lái)新的技術(shù)手段和新的管理方式,如何讓BIM在項(xiàng)目施工中真正“落地”,是值得深入思考的問(wèn)題。
BIM應(yīng)用價(jià)值分析
在工程應(yīng)用實(shí)踐中,參與工程建設(shè)的各方對(duì)BIM的關(guān)注點(diǎn)是有所不同的,應(yīng)用BIM而體現(xiàn)出的價(jià)值預(yù)期也因此有所不同。
建筑作為一個(gè)系統(tǒng),從投資意向、設(shè)計(jì)施工到竣工運(yùn)營(yíng),項(xiàng)目業(yè)主希望隨時(shí)利用有一個(gè)“所見(jiàn)即所得”的完整模型,幫助其實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期的管理。盼望BIM能將建筑物空間信息和設(shè)備參數(shù)信息有機(jī)地整合起來(lái),為其獲取完整的建筑物全局信息提供途徑。因此,業(yè)主可能希望BIM有以下性能:
1)可視化的投資方案——能反映項(xiàng)目的功能,滿足業(yè)主的需求,實(shí)現(xiàn)投資目標(biāo);
2)可視化的項(xiàng)目管理——支持設(shè)計(jì)、施工階段的動(dòng)態(tài)管理,及時(shí)消除差錯(cuò),控制建設(shè)周期及項(xiàng)目投資;
3)可視化的物業(yè)管理——通過(guò)BIM與施工過(guò)程記錄信息的關(guān)聯(lián),甚至能夠?qū)崿F(xiàn)包括隱蔽工程資料在內(nèi)的竣工信息集成,物業(yè)管理部門需要得到的不只是常規(guī)的設(shè)計(jì)圖紙、竣工圖紙,還需要能正確反映真實(shí)的設(shè)備狀態(tài)、材料安裝使用情況等與運(yùn)營(yíng)維護(hù)相關(guān)的文檔和資料。不僅為后續(xù)的物業(yè)管理帶來(lái)便利,并且可以在未來(lái)進(jìn)行的翻新、改造、擴(kuò)建過(guò)程中為業(yè)主及項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供有效的歷史信息。
設(shè)計(jì)方是項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)造者,是最先了解業(yè)主需求的參建方,設(shè)計(jì)方可能希望BIM帶來(lái):
1)突出設(shè)計(jì)效果——通過(guò)創(chuàng)建模型,更好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖,滿足業(yè)主需求;
2)便捷的使用并減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤——利用模型進(jìn)行專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì),通過(guò)碰撞檢查,把類似空間障礙等問(wèn)題消滅在出圖之前;
3)可視化的設(shè)計(jì)會(huì)審和專業(yè)協(xié)同——基于三維模型的設(shè)計(jì)信息傳遞和交換將更加直觀、有效,有利于各方溝通和理解。
軟件是工程項(xiàng)目管理中必不可少的應(yīng)用工具,軟件商是應(yīng)用軟件的制造者,支持BIM技術(shù)的實(shí)施,軟件商可能更希望BIM為他們帶來(lái):
1)銷售收入的增長(zhǎng)——BIM推廣使得軟件的用戶數(shù)量和銷售價(jià)格迅速增長(zhǎng);
2)強(qiáng)大的軟件功能——為滿足項(xiàng)目各方提出的各種需求,而不斷開發(fā)、完善軟件的功能;
3)持續(xù)的支持效益——能從軟件后續(xù)升級(jí)和技術(shù)支持中獲得收益。
施工方是項(xiàng)目的最終實(shí)現(xiàn)者,是竣工模型的創(chuàng)建者,施工企業(yè)的關(guān)注點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施,關(guān)心BIM如何與項(xiàng)目結(jié)合,如何提高效率和降低成本,因此,施工方更希望BIM帶來(lái)的是:
1)理解設(shè)計(jì)意圖——可視化的設(shè)計(jì)圖紙會(huì)審能幫助施工人員更快更好地解讀工程信息,并盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò);
2)降低施工風(fēng)險(xiǎn)——利用模型進(jìn)行直觀的“預(yù)施工”,預(yù)知施工難點(diǎn),更大程度地消除施工的不確定性和不可預(yù)見(jiàn)性,保證施工技術(shù)措施的可行、安全、合理和優(yōu)化;
3)把握施工細(xì)節(jié)——在設(shè)計(jì)方提供的模型基礎(chǔ)上進(jìn)行施工深化設(shè)計(jì),解決設(shè)計(jì)信息中沒(méi)有體現(xiàn)的細(xì)節(jié)問(wèn)題和施工細(xì)部做法,更直觀更切合實(shí)際地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工工人進(jìn)行技術(shù)交底;
4)更多的工廠預(yù)制——為構(gòu)件加工提供最詳細(xì)的加工詳圖,減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、保證質(zhì)量;
5)提供便捷的管理手段——利用模型進(jìn)行施工過(guò)程荷載驗(yàn)算、進(jìn)度物料控制、施工質(zhì)量檢查等。
BIM應(yīng)用實(shí)施案例
由于行業(yè)自身特點(diǎn),工程建設(shè)行業(yè)的工作協(xié)同和數(shù)據(jù)互用存在一些問(wèn)題:一是高度分散管理的行業(yè)特性;二是“各自為政”的工作方式;三是數(shù)據(jù)信息交互標(biāo)準(zhǔn)化的缺乏;四是不同參與方應(yīng)用技術(shù)的不一致性等。解決這些問(wèn)題勢(shì)必成為BIM能否在國(guó)內(nèi)工程“落地”的關(guān)鍵,也理應(yīng)成為我們關(guān)注的焦點(diǎn)。
圖1為某外資大型游藝項(xiàng)目總體效果BIM模型截圖。
圖1?
在項(xiàng)目合同條款中有這樣的描述:“承包商應(yīng)盡全力將使用VDC、BIM和4D綜合工作計(jì)劃(集成過(guò)程)的效益發(fā)揮至最大,以確保協(xié)調(diào)圖和深化圖(Shopdrawing)清楚地反映出工作范圍和工序的優(yōu)化組合,并使施工團(tuán)隊(duì)對(duì)工作范圍、作業(yè)和工作計(jì)劃有清晰的認(rèn)識(shí)。對(duì)于使用BIM的工程,雇主將提供一支整體性BIM團(tuán)隊(duì)對(duì)使用BIM的工程的整體集成工作進(jìn)行管理,承包商將負(fù)責(zé)實(shí)施并進(jìn)行設(shè)備的施工協(xié)調(diào)和集成工作。”
這里不難看出,整個(gè)項(xiàng)目的推進(jìn)主體是業(yè)主,承包商更多地是在業(yè)主創(chuàng)造的BIM環(huán)境下完成合同規(guī)定的工作。
值得注意的是,在項(xiàng)目運(yùn)作特別是最終使用的施工圖紙方面,歐美國(guó)家與我國(guó)是有較大差異的。在歐美體系中,現(xiàn)場(chǎng)最終指導(dǎo)作業(yè)的圖紙(Shopdrawing)通常是由承包商提供,經(jīng)項(xiàng)目工程師或設(shè)計(jì)師審核后,作為工程的施工依據(jù);而在我們的體系中通常意義上要求“按圖施工”,最終圖紙的提供者是設(shè)計(jì)方。也就是說(shuō),歐美體系下設(shè)計(jì)圖到現(xiàn)場(chǎng)施工詳圖的“最后一公里”是由承包商完成的,而在我們的體系下,似乎沒(méi)有了或是模糊了這“最后一公里”;也正是這種差異,對(duì)建筑信息的交流和管理的需求兩者有了本質(zhì)的區(qū)別,或許這就是BIM在國(guó)內(nèi)項(xiàng)目實(shí)施中“落地” 較難的根源。
項(xiàng)目中,業(yè)主為項(xiàng)目設(shè)計(jì)并建立了一個(gè)管理組織架構(gòu),圖2為業(yè)主方總體項(xiàng)目管理的組織架構(gòu)),這個(gè)架構(gòu)中包含了業(yè)主管理團(tuán)隊(duì)、管理公司項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)及總承包管理團(tuán)隊(duì)等。BIM團(tuán)隊(duì)作為不可缺少的組成部分參與項(xiàng)目,在各個(gè)管理團(tuán)隊(duì)中都有相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé),為各協(xié)同工作提供支持,同時(shí)也保證了BIM在項(xiàng)目運(yùn)作中的作用發(fā)揮,規(guī)范了BIM協(xié)同工作流程(見(jiàn)圖3),以形成協(xié)同工作機(jī)制。BIM團(tuán)隊(duì)除了單獨(dú)的工作例會(huì)外,還必須參加每周的工程例會(huì),利用模型為參建各方提供直觀的工程信息,BIM成為例會(huì)必須的“工程語(yǔ)言”,施工協(xié)調(diào)的過(guò)程也是模型不斷調(diào)整的過(guò)程。
圖2?項(xiàng)目參與方組織架構(gòu)
對(duì)于大型項(xiàng)目,參與為模型提供信息的人員會(huì)很多,每個(gè)BIM人員可能分布在不同專業(yè)團(tuán)隊(duì)甚至不同城市或國(guó)家,BIM團(tuán)隊(duì)本身的信息溝通及交流也是BIM在項(xiàng)目上應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵。除了讓每個(gè)BIM參與者明晰各自的計(jì)劃和任務(wù)外,還應(yīng)讓他了解整個(gè)項(xiàng)目模型建立的狀況、協(xié)同人員的動(dòng)態(tài)、提出問(wèn)題(詢問(wèn))及表達(dá)建議的途徑。在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,建立這樣的交流平臺(tái)是非常容易的,圖4為項(xiàng)目使用的“告示板”式團(tuán)隊(duì)協(xié)作平臺(tái),項(xiàng)目組織中的BIM成員根據(jù)權(quán)限和組織構(gòu)架加入?yún)f(xié)同平臺(tái),在平臺(tái)上創(chuàng)建代辦事項(xiàng)、創(chuàng)建任務(wù),并可做任務(wù)分配,也可對(duì)每項(xiàng)任務(wù)(項(xiàng)目)創(chuàng)建一個(gè)卡片,可以包括活動(dòng)、附件、更新、溝通內(nèi)容等信息。團(tuán)隊(duì)人員可以上傳各自創(chuàng)建的模型,也可隨時(shí)瀏覽其他團(tuán)隊(duì)成員上傳的模型,發(fā)布意見(jiàn),進(jìn)行便捷的交流,并使用列表管理方式,有序地組織模型的修改、協(xié)調(diào),支持項(xiàng)目順利進(jìn)行。
協(xié)同工作必須有相應(yīng)的流程和標(biāo)準(zhǔn),保證項(xiàng)目的有序,細(xì)化BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的制定是必須的(見(jiàn)圖5),標(biāo)準(zhǔn)中要規(guī)定項(xiàng)目不同施工階段需要提交的模型詳細(xì)程度、視圖和出圖的標(biāo)準(zhǔn)、工程項(xiàng)目分級(jí)分專業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)樹等,這些是BIM團(tuán)隊(duì)工作開展及工作計(jì)劃的依據(jù)。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,各個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)最終BIM模型貢獻(xiàn)的程度和內(nèi)容是有所不同的,作為承包商是在設(shè)計(jì)提供的模型基礎(chǔ)上進(jìn)行施工詳細(xì)設(shè)計(jì),以滿足加工和施工作業(yè)所需要的細(xì)度,承包商最終向業(yè)主提交模型,應(yīng)該達(dá)到最詳細(xì)的模型等級(jí),如圖6所示。
圖5?BIM模型等級(jí)分解表
圖6?曲面膜結(jié)構(gòu)模型及細(xì)部節(jié)點(diǎn)
在我們參與的這個(gè)項(xiàng)目中,項(xiàng)目管理和運(yùn)作是遵照歐美模式進(jìn)行的,承包商需要在設(shè)計(jì)圖基礎(chǔ)上提供深化詳圖(Shopdrawing),前面已提到所謂“最后一公里”的問(wèn)題,項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)作時(shí),設(shè)計(jì)方在提供設(shè)計(jì)圖紙的同時(shí),也提供較為完整的模型文件(這一點(diǎn)非常重要,不僅僅是節(jié)約承包商重新建模的投入,更重要的是模型連貫性保證了項(xiàng)目協(xié)同作業(yè)的一致性),承包商依據(jù)這些文件和模型,進(jìn)行深化設(shè)計(jì)(Shopdrawing)來(lái)完善設(shè)計(jì)信息未達(dá)到施工作業(yè)要求的一些細(xì)節(jié),BIM的三維表達(dá)方式、包容性的海量信息讓這個(gè)過(guò)程更為直觀和準(zhǔn)確,使得參與項(xiàng)目各方在解決所謂“最后一公里”的問(wèn)題時(shí)更加有效。
由此,我們反思中國(guó)的工程管理模式,從某種角度看對(duì)設(shè)計(jì)依賴程度太高,施工單位必須“按圖施工”,缺乏詳細(xì)設(shè)計(jì)這一過(guò)程。當(dāng)然,我們很多時(shí)候是靠施工方案或者作業(yè)設(shè)計(jì)文件來(lái)解決部分深化問(wèn)題,設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題是靠聯(lián)絡(luò)單方式解決,所以說(shuō)最終竣工圖要求施工方提供,但過(guò)程的“模糊”確實(shí)是存在的。事實(shí)上,設(shè)計(jì)和施工是兩個(gè)項(xiàng)目階段,應(yīng)該分工協(xié)作,體現(xiàn)各自專業(yè)水準(zhǔn)。其實(shí),國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目因其是“后來(lái)者”及加工制作的特殊性,深化設(shè)計(jì)這一模式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了,國(guó)內(nèi)大型鋼結(jié)構(gòu)公司都在使用成熟的專業(yè)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)詳細(xì)設(shè)計(jì),并可生成工廠制作用的排版圖、零件加工詳圖,甚至直接與自動(dòng)化生產(chǎn)線連接實(shí)現(xiàn)CAM加工,這可能應(yīng)該是BIM在國(guó)內(nèi)最初“落地”的成功應(yīng)用范例。因此,國(guó)內(nèi)工程項(xiàng)目運(yùn)作時(shí)能否采用類似的分工協(xié)作方式,改變以往低效的方法,同時(shí),建立設(shè)計(jì)方、承包方一貫制的協(xié)同工作機(jī)制,或許才是BIM在國(guó)內(nèi)項(xiàng)目“落地”應(yīng)用的核心。
(來(lái)源:《施工技術(shù)資訊》2013年11期,文/上海寶冶集團(tuán)有限公司?劉洪亮?華敏玉,有刪改)
聯(lián)系客服