趙 項(上?,F(xiàn)代建筑裝飾環(huán)境設(shè)計研究院有限公司, 上海 200041)
無錫萬達城室外主題樂園項目位于無錫市濱湖區(qū),東臨緣溪路,南瀕新開河道(沿萬達茂分界),西靠南湖北路,北接具區(qū)路,用地面積 569 000 m2,建筑面積 98 000 m2(其中地上 78 000 m2、地下 10 000 m2、沿街商鋪 10 000 m2)。項目建設(shè)范圍為主題樂園北半幅區(qū)域,包括部分預(yù)留擴展用地地塊(臨建用地)、設(shè)備堆場地塊、后勤區(qū)域地塊、“蒸汽時代”區(qū)域地塊、“霞客神旅”區(qū)域地塊、“萌寵小鎮(zhèn)”區(qū)域地塊。項目設(shè)計施工范圍為“霞客神旅區(qū)”主題包裝工程(以下簡稱“主題樂園項目”),設(shè)計和施工建筑總面積約 9 540.4 m2。
主題樂園依托人文資源,普遍具有強烈的地域色彩和個性化特征,對特色主題的強行嫁接和復(fù)制會遭遇不同程度的文化沖突。因此,只有保持其區(qū)域文化個性,才能擁有廣泛的本土群眾基礎(chǔ),并吸引其影響范圍內(nèi)的人口,完成主題樂園領(lǐng)域性的突破。
主題樂園建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程,從項目前期論證、初步設(shè)計、深化設(shè)計、項目施工到項目運營等階段,都由很多參建單位和專業(yè)團體共同參與,各單位及各專業(yè)相互配合、協(xié)同交叉、協(xié)調(diào)工作。為應(yīng)對各種各樣的難題,一種新的管理模式在實踐中被總結(jié)出來:采用 EPC 總承包管理模式進行主題樂園的項目管理。
對比以往的管理模式,EPC 總承包具有多種優(yōu)勢。例如:能對項目的設(shè)計、采購、施工等階段進行全面管理,能使得各專業(yè)之間的分包和協(xié)調(diào)更加快捷有效,可達到提高效率、降低成本和縮短工期的目標(biāo)。采用 EPC 總承包模式,業(yè)主不再承擔(dān)其中的風(fēng)險,而將風(fēng)險轉(zhuǎn)移給承包企業(yè)。在此模式下,總承包商必須對工程項目的設(shè)計、采購和施工承擔(dān)風(fēng)險;基于項目不確定性和風(fēng)險性,采用項目管理軟件和 BIM 技術(shù)相結(jié)合,分析和預(yù)判不確定因數(shù),解決建設(shè)中所遇到的各種情況,把風(fēng)險和損失降到最低[1]。
在主題樂園建設(shè)中,實施 EPC 總承包管理具有以下優(yōu)點:有利于對整個項目的統(tǒng)籌安排和各專業(yè)分包商的協(xié)調(diào),有效解決設(shè)計與施工及其各專業(yè)分包商項目實施中的交叉作業(yè)、界面沖突和協(xié)調(diào)互補,以提高整個項目的建設(shè)效率,更好地解決施工中所遇到的技術(shù)沖突、交叉作業(yè)和施工安全等問題。
在主題樂園項目建設(shè)各階段,范圍和權(quán)責(zé)界限明確,合同總價和施工工期明確,業(yè)主的投資和工程建設(shè)周期明確,有利于整個項目的費用和進度控制。對 EPC 項目進行項目管理,實現(xiàn)各項指標(biāo),離不開技術(shù)的支持和 BIM 信息技術(shù)的應(yīng)用。項目初步設(shè)計是建立 BIM 模型,采取中心文件和工作集模式,工程師個人設(shè)計數(shù)據(jù)文件和云平臺數(shù)據(jù)文件實時更新協(xié)同設(shè)計。建立的模型不僅能呈現(xiàn)出幾何空間關(guān)系,而且其自身的屬性,如名稱、型號、材質(zhì)等信息,可自動生成材料設(shè)備列表。項目中后期采用 BIM 進行協(xié)同設(shè)計,同時為業(yè)主方提供了多方參與協(xié)同工作的 BIM 數(shù)據(jù)管理云平臺。BIM 技術(shù)的應(yīng)用,使設(shè)計方與其他參建單位的協(xié)同能力得到了加強。
任何項目在項目周期內(nèi)必須制定各項指標(biāo),在設(shè)計階段必須遵循方案先行的原則,在施工階段必須遵循樣板引路的原則,制訂詳細且具有針對性和可操作性的計劃和方案,熟悉掌握施工工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),確保工程安全無事故、按期完工和質(zhì)量達標(biāo),順利地完成整體項目。
在項目實施初期,充分考慮設(shè)計和施工所遇到的問題。在設(shè)計環(huán)節(jié),必須充分考慮設(shè)計的合理性、美觀性和施工的可操作性。在設(shè)計環(huán)節(jié),BIM 技術(shù)被較多地應(yīng)用于解決一些具有復(fù)雜包裝造型、復(fù)雜功能關(guān)系和復(fù)雜性能要求特征的建筑、包裝、游藝設(shè)備的空間關(guān)系問題。
在 BIM 模型中,建筑構(gòu)件不只是一個虛擬的模型,更帶有了諸如材料的導(dǎo)熱系數(shù)和防火等級,構(gòu)件的價格信息、重量、受力情況等特有的屬性。此外,還可以進行節(jié)能分析,光照、能耗等只需設(shè)定好參數(shù),便可自由調(diào)整,以滿足設(shè)計、施工工藝及外觀審美的要求。
下面以主題樂園項目為例,探討 BIM 技術(shù)在該項目中的應(yīng)用。
設(shè)計流程如下:分析項目資料→初步設(shè)計→分析方案檢查規(guī)范→擴初設(shè)計→深化設(shè)計建模→各專業(yè)圖紙?zhí)豳Y、模型碰撞檢查→節(jié)點詳圖設(shè)計優(yōu)化→校對出圖→整理說明工程做法表。
主題樂園項目以當(dāng)?shù)刂拿鞔乩韺W(xué)家、旅行家和文學(xué)家徐霞客生平的游歷為故事線,以山脈結(jié)合過山車、水道結(jié)合峽谷漂流的思路設(shè)計出游覽線路。在滿足游客尋求刺激、驚險、休閑、放松和娛樂等各種精神需求的同時,更能讓游客熟悉大自然的奧秘,尋找大自然的規(guī)律。
利用所提供的實況地貌圖紙信息,建立起基地現(xiàn)有設(shè)施內(nèi)特定區(qū)域的現(xiàn)況模型,以提供細部設(shè)計所需信息。項目中,文化演出區(qū)域結(jié)合地形、高差及建筑功能分區(qū),設(shè)置戶外休息活動場地、園林綠化小品、主題 IP 人物等,營造優(yōu)美的環(huán)境;明確內(nèi)外功能分區(qū),合理設(shè)置人流路線和車輛行進路線,對喧鬧和靜謐的環(huán)境設(shè)置進行分隔和分區(qū),保證動靜分離[2]。
應(yīng)用 BIM/GIS 軟件對項目現(xiàn)況進行分析,以確定項目的最佳建設(shè)地點;對建構(gòu)物進行細節(jié)設(shè)計,包括建筑、結(jié)構(gòu)、使用空間關(guān)系及其他相關(guān)專業(yè)設(shè)計等。應(yīng)用 BIM 軟件進行系統(tǒng)設(shè)計和分析,以滿足業(yè)主空間上的要求。進入施工階段前,整合各專業(yè)設(shè)計圖,進行三維可視化仿真分析;利用三維模型的虛擬空間,模擬可視化的效果,檢測設(shè)施設(shè)備在空間上的關(guān)系,以達到項目成員之間的溝通協(xié)調(diào)、整合協(xié)作的效能。應(yīng)用 BIM 軟件事前檢查出各專業(yè)的沖突,從而提高設(shè)計圖紙的質(zhì)量,減少后期設(shè)計變更的產(chǎn)生,避免工程費用的增加。
以計算機 BIM 虛擬技術(shù)為手段,結(jié)合 BIM 動畫演示,設(shè)計三維動感地質(zhì)和地貌互動展示體驗館,以滿足游客增加知識、豐富閱歷、追求刺激體驗等的旅游需求。以互動體驗類場館及設(shè)施為載體,運用互動體驗、游樂娛樂、演藝等手法,以真人演繹、室內(nèi)漂流、災(zāi)難模擬、水幕電影等形式,融合地區(qū)核心文化元素,滿足游客尋求刺激、驚險、休閑、放松、娛樂等各種精神需求。
在項目實施過程中,定期檢查和分析項目的完成情況。其主要內(nèi)容包括:原始進度計劃指標(biāo)的完成情況是否影響工期目標(biāo),調(diào)整后的進度計劃是否滿足施工進度需要,材料和施工機械是否按原定計劃及時進場,材料進場進度是否滿足施工需求,材料進場試驗和監(jiān)理驗收及第三方檢測是否及時簽字確認,工程范圍及工程量的變化是否及時得到簽字確認,預(yù)付款和進度款是否按期支付。分析項目延誤的原因,從而制定出相應(yīng)的解決方案,確保工期順利進行。
在施工環(huán)節(jié),應(yīng)用 BIM 技術(shù)模擬演示復(fù)雜的施工工藝和包裝工廠與游藝設(shè)備的安全界限,有效地開展組織施工;采用數(shù)字模擬的方式進行虛擬施工和精確算量,以此來有效指導(dǎo)施工,控制施工成本。
參數(shù)化建??蓪崿F(xiàn)分塊化加工生產(chǎn),從而解決單體尺寸過大、運輸難度大的問題。在施工中大部分尺寸較大、形狀不規(guī)則的裝飾物需要外加工,加工后還要直接運至現(xiàn)場安裝。因此,應(yīng)用 BIM 技術(shù)建立三維信息模型,然后對三維模型進行分割分塊,并將分塊信息傳輸給工廠實施生產(chǎn)。采取單體編號、分區(qū)分塊裝箱運輸、到安裝現(xiàn)場再進行組裝的方案,解決了裝飾物不利于運輸、在運輸過程中容易變形和損傷等問題。在汽車運輸過程中用氣泡膜提前做好保護,必要時采用單個裝箱封閉成品的方法,以防成品在運輸過程中發(fā)生損壞。運輸前要向運輸公司做好半成品正確運輸?shù)慕坏坠ぷ?,以免發(fā)生不必要的碰撞和返修。
制作視頻演示文件、設(shè)計生產(chǎn)流程圖、分配玻璃纖維增強水泥(GRC)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工,解決安裝施工交叉作業(yè)多、溝通交底量大的問題。在實際 GRC 制作施工過程中,交叉環(huán)節(jié)多、工序復(fù)雜、協(xié)調(diào)難度大,現(xiàn)場項目管理組織部門和生產(chǎn)負責(zé)人在施工組織過程中需要對交叉作業(yè)工作制定詳細的流程表,明確各專業(yè)施工組的責(zé)任與分工,保持溝通順暢、信息傳遞無誤。
此外,BIM 技術(shù)還可以應(yīng)用于其他工作環(huán)節(jié),如編制計劃、采購材料,協(xié)助項目生產(chǎn)、劃分施工段、分解施工節(jié)點等,解決工程量大、工期緊的問題。在本項目施工過程中,假山塑石制作采用 φ5 細鋼筋和鋼絲網(wǎng)。單根 Ф5 細鋼筋現(xiàn)場焊接成 150 mm×150 mm 網(wǎng)狀,進度緩慢、工期拖延嚴重,組成多個作業(yè)隊仍然不能滿足進度要求。在 EPC 管理模式下,應(yīng)用 BIM 技術(shù)改變生產(chǎn)工藝,在鋼筋加工廠完成單個 2 m×2 m、間距 150 mm×150 mm 網(wǎng)狀;現(xiàn)場利用成品網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)制作塑石山體。其效率得到了極大的提高,在減少人工和費用投入的同時,降低了安全風(fēng)險。
云平臺的搭設(shè),減少了各專業(yè)對項目理解上的偏差,使得各個專業(yè)能夠協(xié)同設(shè)計,從而提高了設(shè)計效率。利用云平臺的聯(lián)動功能,確保模型一旦被修改其相關(guān)的參數(shù)也會同時聯(lián)動,從而很好地解決了圖紙與圖紙之間“缺、漏、錯”的問題,既節(jié)省了設(shè)計周期,又減少了資源的投入。游藝、動感體驗設(shè)備是高端裝備,對建筑空間要求高。搭建 BIM 虛擬工作平臺進行協(xié)同工作,可使各參與單位都能在該平臺上配合開展施工作業(yè),確保工程項目的高質(zhì)量完成[3]。
EPC 項目管理的核心是各參與方協(xié)同數(shù)據(jù)和資料同步傳送。通過 BIM 的應(yīng)用,本項目基于模型可實現(xiàn)以下工作目標(biāo):
(1)有效整合各環(huán)節(jié)、各專業(yè)的設(shè)計工作,促進各方相互配合,極大地提高協(xié)同度;
(2)改變傳統(tǒng)的管理方式,實現(xiàn)參數(shù)化、可視化及裝配式的設(shè)計方案,極大地提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量;
(3)改變項目管理方式,通過以 BIM 模型為中心的信息化協(xié)作方式,提升工程項目參與方的管理效率,促進建設(shè)理念的轉(zhuǎn)變。
在設(shè)計與施工過程中,必須要考慮后期的長期運維工作。從項目管理的本意來講,每個企業(yè)都希望在整個項目全生命周期中能發(fā)揮項目管理的價值,促進工程行業(yè)新業(yè)態(tài)的產(chǎn)生[4]。