曲 奕
(中國(guó)甘肅國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作有限公司, 甘肅 蘭州 730000)
三維立體模型能更直觀地將工程信息呈現(xiàn)給建設(shè)工作者,讓傳統(tǒng)二維圖紙中容易誤解或難以表達(dá)的地方能夠清晰地呈現(xiàn)出來(lái)。使得工程中各個(gè)專業(yè)之間的搭接存在的不合理更容易被找出和解決。同時(shí)BIM技術(shù)具有強(qiáng)大的模擬能力,可以模擬工程實(shí)際施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的不良狀況,讓工作人員可以根據(jù)模擬結(jié)果編制相關(guān)的安全、技術(shù)保障方案,尤其是具有危險(xiǎn)性的特殊工藝流程,通過(guò)模型可視化模擬,可以確保生產(chǎn)安全,最大程度地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。生產(chǎn)中的每一處細(xì)節(jié),每一個(gè)工序環(huán)節(jié)都可以進(jìn)行模擬,將復(fù)雜危險(xiǎn)的問(wèn)題清晰直觀地表現(xiàn)出來(lái)【1】。
BIM技術(shù)的應(yīng)用使項(xiàng)目施工中各個(gè)專業(yè)的配合越發(fā)流暢。在以往的分工模式下,各專業(yè)、各參建方的工作沒(méi)有交流,全憑項(xiàng)目經(jīng)理和技術(shù)總工的調(diào)度協(xié)調(diào),協(xié)調(diào)工作量巨大。BIM技術(shù)具備了一個(gè)信息綜合平臺(tái),工程中的各專業(yè)人員可以便捷地傳遞和查找相關(guān)的信息,為自己的專業(yè)工序提前做好準(zhǔn)備。同時(shí)在漫長(zhǎng)又復(fù)雜的項(xiàng)目建設(shè)工程中,各個(gè)專業(yè)可以通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目的流程、 不同專業(yè)環(huán)節(jié)的配合等進(jìn)行優(yōu)化,提升整體對(duì)成本的控制,提高工程質(zhì)量。
在BIM系統(tǒng)中,無(wú)論是建筑模型還是現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化監(jiān)管設(shè)備,其中都包含巨量的信息,而B(niǎo)IM技術(shù)的強(qiáng)大信息處理能力為BIM技術(shù)的應(yīng)用提供了保障。BIM技術(shù)信息平臺(tái)讓參與工程建設(shè)的各個(gè)單位及建設(shè)中的各個(gè)專業(yè)可以輕松地獲取工程相關(guān)信息,使實(shí)際工作變得更快捷順暢。利用BIM的云運(yùn)算能力對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地、人員和器械進(jìn)行管理,使人員配置更合理,器械使用更安全,減小管理人員工作量的同時(shí)增加準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)全面性。
在項(xiàng)目施工階段,施工人員可利用BIM模型的進(jìn)行模型漫游,對(duì)模型中存在的疏漏進(jìn)行完善。利用BIM系統(tǒng)內(nèi)置的碰撞檢查、糾錯(cuò)功能找出設(shè)計(jì)產(chǎn)生的錯(cuò)誤,最大程度地避免發(fā)生工程事故【2】。
BIM系統(tǒng)基于BIM信息模型建立信息平臺(tái),施工階段參與的各方通過(guò)信息平臺(tái)辦公。信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一,使用兼容性高,各方獲取信息相同,減少了信息不對(duì)稱。
BIM技術(shù)能利用其施工模擬技術(shù)對(duì)項(xiàng)目施工階段各個(gè)方案進(jìn)行模擬,利用模擬結(jié)果對(duì)施工流程進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)改變外部環(huán)境因素對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬,預(yù)測(cè)外部環(huán)境對(duì)項(xiàng)目施工的影響,提前對(duì)這些可能出現(xiàn)的狀況做好防范。
BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用是圍繞工程項(xiàng)目,將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、BIM管理技術(shù)、BIM施工工藝等建成BIM信息模型系統(tǒng),建立協(xié)同管理模式,促進(jìn)工程參與多方的協(xié)同。在項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)以BIM技術(shù)為指導(dǎo),優(yōu)化資源調(diào)度方式、增強(qiáng)施工質(zhì)量的把控水準(zhǔn),保證施工安全。以BIM技術(shù)建立的數(shù)字化工程模型為基礎(chǔ),將施工過(guò)程的信息疊加形成竣工BIM模型,可以推動(dòng)運(yùn)維階段的BIM應(yīng)用【3】。
在項(xiàng)目施工階段,基于BIM技術(shù)對(duì)施工數(shù)據(jù)依據(jù)實(shí)際進(jìn)行記錄,BIM信息模型系統(tǒng)集成處理,從信息、過(guò)程和使用價(jià)值多個(gè)維度為項(xiàng)目施工管理帶來(lái)提升,為施工階段創(chuàng)新管理方法提供基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理。
3.1.1 工程信息維度
現(xiàn)代項(xiàng)目施工管理過(guò)程中,需要對(duì)工程實(shí)體的信息進(jìn)行掌握和集中處理。BIM數(shù)字化模型由信息單元組合、排列后呈現(xiàn)的數(shù)字化實(shí)體。模型中的單元承載著其實(shí)體的工程信息及相關(guān)屬性,是BIM數(shù)字化平臺(tái)信息錄入和管理的基本對(duì)象。
從信息單元附著信息級(jí)別劃分,信息單元分為項(xiàng)目級(jí)、功能級(jí)、構(gòu)件級(jí)和零件級(jí)。
從信息的類型角度劃分,BIM數(shù)字化模型單元可大致分為圍護(hù)、基礎(chǔ)、土建、裝飾裝修和水電等幾類專業(yè)單元。
從信息的特征角度劃分,信息單元又可劃分為幾何類和非幾何類。幾何類BIM模型信息單元通常包含表示建筑物的空間信息及自身物理屬性(如長(zhǎng)度、寬度、高度等)的一系列要素,同時(shí)還承載了不同構(gòu)筑物間的約束關(guān)系,如平行、相交等。非幾何類BIM模型信息單元?jiǎng)t包含除了幾何屬性的其他信息,如使用的材料、建設(shè)的費(fèi)用、工序安排等。這些數(shù)據(jù)對(duì)工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是極其關(guān)鍵的,它們創(chuàng)建于施工階段的不同工序,將大量的施工數(shù)據(jù)包羅其中,是BIM技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。
3.1.2 過(guò)程維度
BIM技術(shù)能夠支持工程的全生命周期,這在技術(shù)層面為施工階段的管理提供了幫助。通過(guò)建立以工程實(shí)體為依托的BIM信息模型,BIM在施工過(guò)程中的各個(gè)階段將施工產(chǎn)生的信息進(jìn)行附加【4】。通過(guò)對(duì)工程信息的采集和存儲(chǔ),再由BIM系統(tǒng)進(jìn)行處理和計(jì)算,使其在傳輸和檢索上變得更加精準(zhǔn)便捷,提高了施工管理的效率,從而為施工過(guò)程中的成本、進(jìn)度、安全、質(zhì)量等管理進(jìn)行服務(wù)。
施工階段是以設(shè)計(jì)階段移交的設(shè)計(jì)圖紙等文件為依據(jù)進(jìn)行的。在項(xiàng)目施工階段需要不斷添加工程實(shí)體的施工信息,包括工程實(shí)體的物理信息、使用設(shè)備、材料構(gòu)成、建造價(jià)格、施工合同、現(xiàn)場(chǎng)情況和施工工藝流程等信息,還需要對(duì)其在質(zhì)量、安全、成本和深化設(shè)計(jì)等層面進(jìn)行附加,從而建成施工階段BIM竣工信息模型。竣工模型的形成交付改變以往的竣工交付的復(fù)雜,低效的狀況。業(yè)主在后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)中,也能將施工過(guò)程信息有效利用,從而促進(jìn)項(xiàng)目在運(yùn)維階段的BIM應(yīng)用。
其次,施工階段利用BIM的模擬性,對(duì)各專業(yè)、各環(huán)節(jié)的施工方案進(jìn)行施工模擬,以其模擬結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際施工,以此讓施工過(guò)程作業(yè)更準(zhǔn)確,風(fēng)險(xiǎn)水平更低。
3.1.3 價(jià)值維度
基于工程需求,利用BIM技術(shù)建立信息模型共享系統(tǒng),最大的價(jià)值是信息的直觀性和統(tǒng)一性帶來(lái)管理手段的優(yōu)化。其主要體現(xiàn)在基于模型的工程信息直觀表達(dá),統(tǒng)一的信息處理規(guī)則和多方獲得信息的同步性和一致性。
(1)項(xiàng)目BIM模型能將工程信息直觀地呈現(xiàn)在我們面前。BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用,使項(xiàng)目施工活動(dòng)更直觀形象,同時(shí)其模擬性能提前預(yù)知施工過(guò)程和結(jié)果,極大程度地規(guī)避施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,優(yōu)化施工步序,修改錯(cuò)誤。
(2)工程BIM模型中的數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě),可將施工階段產(chǎn)生的種類復(fù)雜,格式不一的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的信息處理,使工程中規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)能夠在多方參建單位間有效進(jìn)行信息交換。加快不同軟件對(duì)工程信息的兼容利用,為工程信息的集成共享管理奠定基礎(chǔ)。
(3)施工BIM模型以工程為基礎(chǔ),以模型為載體將各參建方、各專業(yè)的信息附加統(tǒng)一。各參建方將通過(guò)BIM系統(tǒng)進(jìn)行辦公,BIM模型依據(jù)上傳的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新處理,各參建在BIM平臺(tái)上獲取的信息都實(shí)時(shí)有效可靠。依托BIM平臺(tái)的統(tǒng)一性和實(shí)時(shí)性,解決了施工過(guò)程中信息傳遞受阻,信息傳遞反復(fù)和效率不佳的問(wèn)題。減輕了溝通環(huán)節(jié)的壓力,使各方能方便高效地獲取自己需要的各類信息。
(4)BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目施工階段具有指導(dǎo)性意義,以其優(yōu)化性解決工程實(shí)體中存在的問(wèn)題;以項(xiàng)目施工模擬的方式,簡(jiǎn)化施工流程,優(yōu)化各專業(yè)、各步驟的搭接。
3.2.1 進(jìn)度管理
通過(guò)BIM信息模型系統(tǒng)可以更合理高效地編制施工計(jì)劃,并通過(guò)平臺(tái)共享協(xié)作的特點(diǎn)及時(shí)傳遞到相關(guān)參與方,提高項(xiàng)目決策層參與度,項(xiàng)目業(yè)主將項(xiàng)目施工階段的進(jìn)度計(jì)劃通過(guò)BIM信息模型系統(tǒng)向下傳遞,實(shí)現(xiàn)由業(yè)主把控項(xiàng)目施工計(jì)劃。而施工單位則將施工實(shí)際進(jìn)度與編制的計(jì)劃通過(guò)BIM信息系統(tǒng)比對(duì)分析,依據(jù)結(jié)果分析進(jìn)度差異是否對(duì)工程后續(xù)施工產(chǎn)生不良影響,為施工企業(yè)在進(jìn)度管理層面提供有效幫助【5】。
3.2.2 質(zhì)量驗(yàn)收管理
根據(jù)本項(xiàng)目情況,將工程按照質(zhì)量檢驗(yàn)流程劃分,及時(shí)記錄質(zhì)量巡檢及整改、材料設(shè)備報(bào)審、工序驗(yàn)收等質(zhì)量資料,并上傳附加到BIM信息模型中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)現(xiàn)建造過(guò)程中質(zhì)量信息透明化,并為項(xiàng)目管理提供決策依據(jù),保障項(xiàng)目質(zhì)量安全。
3.2.3 安全管理
通過(guò)BIM信息模型系統(tǒng)將安全管理與項(xiàng)目管理結(jié)合,實(shí)時(shí)記錄現(xiàn)場(chǎng)的人員、機(jī)械進(jìn)出情況,通過(guò)線上安全培訓(xùn)及檢查考核的方式提升施工現(xiàn)場(chǎng)人員安全防范意識(shí),同時(shí)對(duì)危險(xiǎn)源的識(shí)別以及安全事故的總結(jié)分析更加精準(zhǔn),輔助施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理。
3.2.4 投資管理
根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)反映投資成本。利用BIM信息模型系統(tǒng)提取本項(xiàng)目工程信息系統(tǒng)中的物料信息進(jìn)行快速算量,形成工程量清單和驗(yàn)工月報(bào),作為校核施工單位工作量的參考依據(jù),可用于判斷項(xiàng)目請(qǐng)款的合理性。
3.2.5 合同管理
依托BIM信息模型系統(tǒng),建立規(guī)范的在線審批流程,提高效率,提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn),形成合同信息臺(tái)賬,隨時(shí)查詢合同執(zhí)行數(shù)據(jù)及附件,全面記錄合同履約數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)監(jiān)控合同風(fēng)險(xiǎn),促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)合同文本的使用。
3.2.6 文檔管理
在項(xiàng)目管理過(guò)程中,以項(xiàng)目流程為驅(qū)動(dòng),規(guī)范項(xiàng)目過(guò)程文件管理和存儲(chǔ),輔助項(xiàng)目方案、技術(shù)資料、質(zhì)量和安全資料、施工方案、監(jiān)理資料、合同、簽證變更等資料的管理,做到施工數(shù)據(jù)完整記錄,方便后期數(shù)據(jù)的查看與調(diào)取,為電子化歸檔做準(zhǔn)備。
3.2.7 施工管理
通過(guò)規(guī)范各專業(yè)管理流程,提升現(xiàn)場(chǎng)管理能力,監(jiān)控各專業(yè)進(jìn)度,簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程,完善施工過(guò)程信息,令BIM信息模型系統(tǒng)形成完備的數(shù)據(jù)庫(kù)、價(jià)格庫(kù),方便后期查看與調(diào)用,提升現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化管理水平。
3.2.8 施工設(shè)計(jì)變更管理
項(xiàng)目施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更的狀況,以往需要施工單位與工程參建各方一一交接,設(shè)計(jì)圖、變更文件等都有繁瑣的審批程序,效率低下。而利用BIM信息模型系統(tǒng)能直接線上溝通變更事項(xiàng),并將設(shè)計(jì)變更事項(xiàng)上報(bào)于業(yè)主和監(jiān)理單位。在設(shè)計(jì)單位將設(shè)計(jì)變更圖紙完成后,及時(shí)更新BIM信息模型,并實(shí)時(shí)上傳設(shè)計(jì)變更文件,方便工程參建各方獲取信息。
在信息爆炸的時(shí)代背景下,建筑行業(yè)在項(xiàng)目施工階段的信息量與日俱增。其的信息傳遞的便捷性、工程指導(dǎo)功能和數(shù)字化工程現(xiàn)場(chǎng)管理等隨著科技水平的不斷提升必定會(huì)變得更強(qiáng)。本文對(duì)于BIM技術(shù)在項(xiàng)目施工階段的研究是基于當(dāng)前條件下的歸納和研究,在未來(lái)可能就顯得片面和局限。同時(shí),BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用需要進(jìn)行較大的投入,無(wú)論是信息平臺(tái)的建立還是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化管理等都對(duì)人員和成本有很高要求。所以如何在提高BIM的實(shí)用性的同時(shí)減少其投入也是BIM技術(shù)在施工階段推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。