BIM 技術(shù)作為工程建設(shè)行業(yè)的一項變革技術(shù),其價值已得到社會的公認。通過近些年的推動,BIM 應(yīng)用的政策環(huán)境、市場環(huán)境、理論研究、項目實踐等方面都有了較大的發(fā)展[1]。
近幾年來,國家和各級政府對BIM 技術(shù)的支持力度不斷加大,先后出臺了多項政策文件和國家標(biāo)準(zhǔn)。除了國家層面的政策引導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外,上海、廣東、浙江、江蘇、湖南、廣西等10余個省、自治區(qū)、直轄市,在BIM 應(yīng)用統(tǒng)一要求、BIM 實施取費、BIM 數(shù)字化交付、BIM 應(yīng)用成熟度評價等方面先后出臺相關(guān)文件,推動各自BIM 技術(shù)的深入應(yīng)用[2]。在國家和地方各級政策文件的引導(dǎo)下,大量科研院所、企事業(yè)單位開展BIM 理論研究和項目實踐。房屋建筑、市政工程、公路水運、水利水電、軌道交通等各類項目的BIM 應(yīng)用比例不斷提升,中國尊、平安金融中心、港珠澳大橋、上海中心大廈等一批國內(nèi)外有重要影響力的項目應(yīng)用BIM 技術(shù),在工程質(zhì)量提升、管理效率提高、投資節(jié)約等方面,取得了較好的效益[3]。近幾年的項目實踐表明,BIM 逐漸成為常態(tài)化技術(shù)應(yīng)用,專業(yè)綜合、模擬分析、工程量統(tǒng)計、深化優(yōu)化等已逐漸成為常規(guī)應(yīng)用內(nèi)容。
在新的發(fā)展階段,如何發(fā)揮BIM 技術(shù)的項目管理價值、實現(xiàn)項目建管的提質(zhì)增效、實現(xiàn)BIM 數(shù)字資產(chǎn)建設(shè)、服務(wù)于建筑的后續(xù)運維和智慧城市建設(shè),是BIM 技術(shù)應(yīng)用需要解決的新課題。未來,中國的城鎮(zhèn)化仍處于高速發(fā)展時期,工程建設(shè)行業(yè)仍有巨大的發(fā)展空間,利用BIM 技術(shù)優(yōu)化工程項目的管理流程,徹底改變工程項目粗放管理的傳統(tǒng)模式,將給中國工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展帶來巨大價值。
在經(jīng)歷了BIM 概念普及、BIM 技術(shù)常態(tài)化應(yīng)用后,工程建設(shè)行業(yè)對BIM 技術(shù)應(yīng)用提出了新的要求,也給BIM 技術(shù)應(yīng)用帶來了新的機遇。
一是數(shù)字化轉(zhuǎn)型。信息技術(shù)是工程建設(shè)行業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要技術(shù)[4]。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求下,建立以BIM模型為核心的項目建管數(shù)據(jù)集,通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和后臺集成,所有工程項目建管業(yè)務(wù)背后都將有準(zhǔn)確的、詳盡的數(shù)據(jù)支持。工程項目建管方式、建管技術(shù)和業(yè)務(wù)流程得到進一步優(yōu)化,有利于形成遠程、實時、動態(tài)、可視的工程項目建管模式?;诠こ探ㄔO(shè)大數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的工程項目建管方式,有助于改變工程項目粗放管理的現(xiàn)狀,提升工程項目建設(shè)管理的時效性、準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
二是新技術(shù)集成應(yīng)用。BIM 技術(shù)應(yīng)用應(yīng)以解決工程建設(shè)實際問題、提升工程建設(shè)質(zhì)量、提高管理效率為出發(fā)點,將BIM 技術(shù)作為開展工程項目建設(shè)管理的輔助手段[5]。為滿足工程項目精細化管理和智慧城市的建設(shè)需要,在工程建設(shè)中需強化BIM 技術(shù)與GIS、三維點云、無人機、IOT、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的集成應(yīng)用,為項目建管提供多尺度、多專項、多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)支持,以滿足工程項目建設(shè)管理的多種業(yè)務(wù)需要。
三是數(shù)字化驗收和交付。在竣工驗收時,利用BIM 模型、三維點云等新技術(shù)輔助工程驗收工作,有利于提升工程驗收的質(zhì)量和效率;在項目移交時,實現(xiàn)建筑實體與數(shù)字化建筑的雙移交,實體建筑和虛擬建筑實現(xiàn)“數(shù)字孿生”,數(shù)字化移交成果可成為建筑后期運維的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在BIM 技術(shù)應(yīng)用中,強化階段成果和最終成果的管理,形成建筑數(shù)字化檔案,并形成數(shù)字資產(chǎn)和知識庫,將有利于發(fā)揮其在工程建設(shè)管理以及建筑后期運維中的價值。
四是三維聯(lián)合審批。隨著BIM 技術(shù)的深入應(yīng)用,BIM模型逐漸成為政府部門開展工程項目管理的輔助手段。BIM模型輔助二維圖紙開展項目審批,利用三維模型的直觀可視、數(shù)據(jù)管理方面的優(yōu)勢,可有效提升工程項目審批效率。利用BIM 模型更好、更快、更準(zhǔn)確、更高效地開展項目審批工作,是行業(yè)發(fā)展的必然要求。當(dāng)前,湖南省、廈門市、南京市等地在項目三維審批方面已開展了大量研究工作,并取得了階段成果。
新階段,面對BIM 技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)行要求,BIM 技術(shù)應(yīng)用仍存在一定的問題,主要表現(xiàn)在以下三個方面。
一是全過程BIM 應(yīng)用鏈條尚未形成。工程建管數(shù)據(jù)沒有實現(xiàn)全程貫通,與工程建設(shè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求尚有差距。目前,大部分項目BIM 技術(shù)應(yīng)用主要集中在設(shè)計和施工階段,前期規(guī)劃和運維階段的BIM 應(yīng)用尚處于探索階段。應(yīng)用內(nèi)容局限在碰撞檢查、管線綜合、凈空凈高分析等單點、單環(huán)節(jié)應(yīng)用,管理信息難以在工程全過程實現(xiàn)有效傳遞和綜合應(yīng)用,形成了大量的信息孤島。
二是BIM 技術(shù)工程項目建設(shè)管理作用尚未實現(xiàn)最大化。當(dāng)前,BIM技術(shù)主要在碰撞檢查、量價計算、預(yù)制生產(chǎn)、信息化管理等個別節(jié)點上發(fā)揮作用。在項目管理方面,BIM技術(shù)還未成為質(zhì)量、安全、投資、進度管理的高效工具[6]。BIM 與工程之間仍然存在“兩張皮”的情況:BIM 技術(shù)與工程項目建設(shè)脫節(jié),BIM 實施進度往往滯后于工程建設(shè)。在各實施單位內(nèi)部,往往也是兩個團隊分別負責(zé)工程建設(shè)和BIM實施。BIM 技術(shù)在工程項目建設(shè)管理方面的價值,還有較大的提升空間。
三是BIM 成果交付缺少統(tǒng)一的規(guī)范化管理。通過多年的實踐,BIM 技術(shù)已逐漸成為工程項目建設(shè)管理的一項常規(guī)技術(shù),BIM 數(shù)字化成果的采集、管理、應(yīng)用已成為新的業(yè)態(tài)和需求。多數(shù)建設(shè)單位在BIM 成果規(guī)范化管理和應(yīng)用方面缺少統(tǒng)一要求,加之?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失、管理環(huán)節(jié)的不到位,行業(yè)中各項目的BIM 成果交付質(zhì)量參差不齊,很難形成統(tǒng)一的BIM 成果積累,更沒有形成數(shù)字資產(chǎn)發(fā)揮其增值價值。
面對新的挑戰(zhàn),近年來,深圳市政府投資工程在現(xiàn)有BIM 實施成果基礎(chǔ)上,結(jié)合行業(yè)BIM 應(yīng)用特點和新要求,深入探索政府投資工程的BIM 應(yīng)用。政府投資工程的BIM 應(yīng)用特色在于體系化應(yīng)用,不是單點、單環(huán)節(jié)的應(yīng)用;是管控BIM 的應(yīng)用,而不是傳統(tǒng)BIM 技術(shù)應(yīng)用;是統(tǒng)籌一體化應(yīng)用,而不是個別團隊的應(yīng)用。
基于政府投資工程BIM 應(yīng)用特點,我們總結(jié)提出了政府投資工程BIM 體系化應(yīng)用框架(圖1)。在此框架中,BIM體系化應(yīng)用包含兩個維度:縱向貫穿工程規(guī)劃、設(shè)計、施工和運維全生命周期;橫向聚焦工程質(zhì)量、安全、投資、進度等管理業(yè)務(wù),形成全鏈條、全員參與的BIM 應(yīng)用體系。平臺、標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場實施,各參與方形成有機整體,適應(yīng)信息化要求,形成建筑數(shù)字檔案和數(shù)字資產(chǎn),建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的工程項目建管方式。
深圳市政府投資工程BIM 體系化應(yīng)用,重點從以下幾個方面進行了探索和嘗試。
一是管控為主,強化BIM 技術(shù)對工程項目建設(shè)管理的價值。建設(shè)單位的BIM 應(yīng)用有別于設(shè)計單位和施工單位的技術(shù)BIM 應(yīng)用,其BIM 應(yīng)用的初衷是優(yōu)化工程項目建設(shè)管理模式,提升工程項目建設(shè)管理能力和水平。政府投資工程應(yīng)將BIM 作為工程建管的支撐技術(shù),而且是有用、簡便易用、項目管理人員愿意用的技術(shù)。通過三維定位、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、模擬分析等功能服務(wù)于工程項目的質(zhì)量、安全、投資、進度管理,使其成為工程項目管理人員離不開的高效管理工具。
圖1 政府投資工程BIM 體系化應(yīng)用框架
二是延伸兩端,強化前期規(guī)劃和運維階段應(yīng)用,建立全過程BIM 技術(shù)應(yīng)用模式。在管控BIM 實施的總體要求下,強化BIM 技術(shù)在工程各階段的管理應(yīng)用。在前期階段,應(yīng)用BIM 技術(shù)開展項目周邊環(huán)境分析,輔助報批報建工作。分析項目與地鐵、交通、電力、水務(wù)等單位的對接關(guān)系和要求,明確項目建設(shè)所需的外圍條件,合理安排與其他單位的建設(shè)時序,利用BIM 模型主動引導(dǎo)使用單位明確需求、提升方案溝通效率、提高各方的決策參與度。在運維階段,以運維模型為基礎(chǔ)形成數(shù)字化的運維方式,利用BIM 模型開展資產(chǎn)清單管理、設(shè)備維護管理、突發(fā)情況應(yīng)急等運維管理工作。
三是加強預(yù)制生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用和管理。裝配式建筑是國家近兩年提出的高效建造方式,工程建設(shè)中將信息技術(shù)應(yīng)用到預(yù)制生產(chǎn)環(huán)節(jié),連接設(shè)計和施工信息,實現(xiàn)智能化制造。深圳政府投資工程中有大量保障房、學(xué)校宿舍、職工宿舍等項目,以及一些會展中心、場館等項目,非常適合開展裝配式建造。根據(jù)項目需要,合理選擇混凝土構(gòu)件、鋼筋工廠化、幕墻構(gòu)件、裝飾裝修工程、機電產(chǎn)品和鋼結(jié)構(gòu)等專項工程,開展基于BIM 的預(yù)制生產(chǎn);結(jié)合項目特點,從造價、運輸、拼裝等多方面綜合考慮BIM 模型預(yù)制構(gòu)件拆分;利用BIM 模型模擬預(yù)制構(gòu)件運輸路徑、進場路徑、現(xiàn)場堆放和拼裝工藝,合理安排構(gòu)件進場批次。通過強化裝配式建造的實施和管理,提升工程建設(shè)管理質(zhì)量和效率,實現(xiàn)綠色建造。
四是加強數(shù)字化成果管理,建立數(shù)字資產(chǎn)。在新形勢下,政府投資工程BIM 技術(shù)應(yīng)用以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為總體要求,建立數(shù)字化的工程項目建設(shè)管理方式。強化工程重要節(jié)點和最終交付的成果管理,形成建筑數(shù)字化資產(chǎn),實現(xiàn)工程建設(shè)全過程的數(shù)字化管控,在竣工交付時實現(xiàn)建筑實體與數(shù)字化成果的雙移交。利用交付成果,形成工程項目數(shù)字資產(chǎn),在數(shù)字資產(chǎn)的基礎(chǔ)上挖掘工程項目建管知識,建立工程項目建設(shè)管理知識庫,利用數(shù)據(jù)知識提前預(yù)防高發(fā)工程質(zhì)量、安全問題的發(fā)生,提高工程管理效率。
五是發(fā)揮市場作用,BIM 成為參建單位的必備技術(shù),需重新考慮BIM 專項費用應(yīng)用。在新階段,BIM 技術(shù)應(yīng)成為設(shè)計單位和施工單位的必備技術(shù),也是工程項目的常規(guī)技術(shù),BIM 費用不應(yīng)再用于BIM 技術(shù)應(yīng)用方面,而應(yīng)該用在BIM 實施管理、數(shù)字化交付管理、數(shù)字資產(chǎn)建設(shè)等方面。各參建單位的BIM 技術(shù)應(yīng)用成本,在投標(biāo)報價時,可以通過減少報價降點的方式進行考慮。
六是發(fā)揮全過程咨詢單位的BIM 實施管理主體作用。從BIM 技術(shù)應(yīng)用與項目建設(shè)管理一體化角度出發(fā),進一步發(fā)揮全過程工程咨詢單位的統(tǒng)籌管理優(yōu)勢,發(fā)揮其工程項目建設(shè)管理主體作用。政府投資項目可以不再單獨委托BIM 咨詢服務(wù)單位,由全過程工程咨詢單位全面統(tǒng)籌現(xiàn)場BIM 應(yīng)用和工程建設(shè)管理,組織各參建單位基于BIM 管理平臺開展項目協(xié)同管理,更好地實現(xiàn)BIM 技術(shù)與工程建設(shè)的深入融合。新形勢下,全過程工程咨詢單位既要具備全面的工程建設(shè)管理能力,還需要具備較強的BIM 實施能力。
在新階段,深圳市政府投資工程結(jié)合行業(yè)BIM 應(yīng)用新需求,在BIM 技術(shù)應(yīng)用方面進行了一些實施思考,希望為工程建設(shè)行業(yè)的BIM 應(yīng)用提供借鑒。
一是BIM 實施是體系化實施。為了實現(xiàn)前期、設(shè)計、施工和運維全過程BIM 應(yīng)用,需要將質(zhì)量、安全、進度、投資等工程管理維度融入其中,建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、全過程工程咨詢單位等全部參與BIM 實施,平臺、標(biāo)準(zhǔn)、人員在工程建設(shè)中形成有機統(tǒng)一體,全過程工程咨詢單位代表項目組,并作為項目BIM 應(yīng)用和工程建設(shè)管理的主體,統(tǒng)籌項目BIM 實施管理工作。
二是BIM 費用重點用于項目建管和成果管控。BIM技術(shù)逐漸成為工程建設(shè)行業(yè)的常規(guī)技術(shù),是參建單位參與工程建設(shè)的門檻技術(shù)。在項目招標(biāo)時,建設(shè)單位在招標(biāo)文件和合同中,應(yīng)明確出BIM 應(yīng)用清單、BIM 應(yīng)用要求和BIM 交付要求等內(nèi)容。BIM 應(yīng)用成為常規(guī)要求,是項目建設(shè)的門檻技術(shù),建設(shè)單位不再將BIM 經(jīng)費用于BIM 技術(shù)應(yīng)用層面,而要用于管理層面。
三是BIM 成果管理和信息應(yīng)用是政府投資工程BIM 實施的重點。為滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要、適應(yīng)BIM 實施成果采集和規(guī)范管理的要求,應(yīng)強化工程建設(shè)過程節(jié)點成果和最終交付結(jié)果的管理,形成建筑數(shù)字檔案和數(shù)字資產(chǎn)。通過數(shù)字化、信息化實現(xiàn)管理業(yè)務(wù)和管理信息的高效、準(zhǔn)確流轉(zhuǎn),所有管理業(yè)務(wù)背后都應(yīng)具有完整的數(shù)據(jù)支撐鏈條,通過數(shù)字化和信息化改變傳統(tǒng)的工程項目建管方式。