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建設(shè)工程 BIM 技術(shù)應(yīng)用的探討

2021-01-13 05:35
建設(shè)監(jiān)理 2020年8期
關(guān)鍵詞:建設(shè)工程監(jiān)理工程

鄭 煜

(云南城市建設(shè)工程咨詢有限公司,云南 昆明650228)

0 引 言

監(jiān)理受建設(shè)單位委托,在施工階段對工程質(zhì)量、進度和造價進行控制,對合同和信息進行管理,對各建設(shè)方的關(guān)系進行協(xié)調(diào),并履行建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理法定職責。工程監(jiān)理的工作方法有現(xiàn)場記錄、發(fā)布文件、旁站監(jiān)理、平行檢驗、巡視檢查和會議協(xié)調(diào)等。在傳統(tǒng)監(jiān)理模式下,監(jiān)理工作方式較為單一、信息管理方式相對落后。隨著BIM 技術(shù)成為傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)模式的戰(zhàn)略手段,如今橋梁、道路和房屋建筑行業(yè)均在推動 BIM 技術(shù)的研究與應(yīng)用,BIM 的優(yōu)點在上海中心大廈、北京中國尊等重大項目中已逐漸體現(xiàn)出來。

事實上,BIM 技術(shù)的可視化、便捷化和信息完備化特點,可以給監(jiān)理企業(yè)在投資控制、質(zhì)量控制、進度控制等方面帶來幫助。在投資控制方面,通過 BIM 技術(shù)對造價機構(gòu)與施工單位完成項目的估價及竣工結(jié)算后,可形成帶有 BIM參數(shù)的電子資料,最終形成對歷史項目數(shù)據(jù)及市場信息的積累與共享;在項目投資決策階段,監(jiān)理根據(jù) BIM 模型數(shù)據(jù),可調(diào)用與擬建項目相似工程的造價數(shù)據(jù),高效快速地估算出規(guī)劃項目的總投資額;在質(zhì)量、進度控制方面,BIM 可進行三維空間的模擬碰撞檢查,優(yōu)化凈空及各構(gòu)件間的矛盾和管線排布方案,減少由各構(gòu)件及設(shè)備管線碰撞等引起的拆裝、返工和浪費;在信息、合同管理和建筑工程各方協(xié)調(diào)方面,BIM 技術(shù)可將建設(shè)生命周期中各階段中的各相關(guān)信息進行高度集成,保證上一階段的信息能傳遞到以后各個階段,從而使建設(shè)各方能獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

BIM 技術(shù)在監(jiān)理工作中的應(yīng)用,雖然還處在初級階段,但為促進監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展,提高監(jiān)理信息化、精細化的管理和控制水平,提供了一個有力的工具和平臺。

云南城市建設(shè)工程咨詢有限公司(以下簡稱“YMCC”)自主研發(fā)了“建設(shè)監(jiān)理工作 BIM 技術(shù)應(yīng)用平臺”(軟件著作權(quán)登記號4290554,以下簡稱“應(yīng)用平臺”)。現(xiàn)結(jié)合應(yīng)用平臺的運行情況,就工程咨詢企業(yè)信息化應(yīng)用,與同行商榷。

1 企業(yè)基本情況

YMCC 于1993年成立,是全國文明單位,全國建設(shè)系統(tǒng)先進集體,國家高新技術(shù)企業(yè),云南省首批“建設(shè)工程監(jiān)理”“建設(shè)工程項目管理”試點單位,具有國家多部委頒發(fā)的工程監(jiān)理綜合資質(zhì)、建設(shè)工程項目管理資質(zhì)、工程造價咨詢甲級資質(zhì)、AAA 級信用企業(yè)、工程咨詢甲級資信、工程招標代理資格(原工程招標代理甲級資質(zhì))、政府采購資格(原政府采購甲級資質(zhì))、城鄉(xiāng)規(guī)劃編制資質(zhì)、工程設(shè)計資質(zhì)、施工圖審查機構(gòu)資格、基金管理人資格、房地產(chǎn)開發(fā)(代建)資質(zhì)、工程檢測資質(zhì)和建設(shè)工程司法鑒定資質(zhì),可為客戶提供建設(shè)工程全過程、全方位、專業(yè)化、定制式的工程咨詢服務(wù),滿足顧客期望和潛在的需求,是一家集團化的綜合型工程咨詢服務(wù)商。

2 BIM 技術(shù)的特點

2.1 可視化

可視化即“所見即所得”。對于建筑業(yè)而言,可視化的作用非常大。目前,工程建設(shè)中所用的施工圖紙只是將各個構(gòu)件信息用線條來表達,其真正的構(gòu)造形式需要工程建設(shè)參與人員去自行想象。但對于現(xiàn)代建筑而言,其形式各異、造型復(fù)雜,光憑人腦去想象,不太現(xiàn)實。BIM 技術(shù)可將以往的線條式構(gòu)件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們面前。

2.2 協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)是工程建設(shè)實施過程中的重要工作。應(yīng)用 BIM 技術(shù),可以將事后協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)槭孪葏f(xié)調(diào)。

2.3 模擬性

應(yīng)用 BIM 技術(shù),在工程設(shè)計階段可對節(jié)能、緊急疏散、日照和熱能傳導(dǎo)等進行模擬;在施工階段可對實際施工進行模擬;在運營階段,可對緊急情況的處理進行模擬。

2.4 優(yōu)化性

應(yīng)用 BIM 技術(shù),可提供建筑物實際存在的信息,并能在建筑物變化后自動修改和調(diào)整這些信息。目前基于 BIM技術(shù),可完成設(shè)計方案優(yōu)化和特殊項目的設(shè)計優(yōu)化工作。

2.5 可出圖性

應(yīng)用 BIM 技術(shù)對建筑物進行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化后,還可以輸出綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案等有關(guān)圖紙或報告。

3 BIM 在建設(shè)工程管理中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用目標

工程監(jiān)理單位應(yīng)用 BIM 的主要任務(wù)是借助 BIM 理念及其相關(guān)技術(shù)搭建統(tǒng)一的數(shù)字化工程信息平臺,實現(xiàn)工程建設(shè)過程中各階段數(shù)據(jù)信息的整合和應(yīng)用,進而更好地為建設(shè)單位創(chuàng)造價值,提高工程建設(shè)效率和質(zhì)量。目前,建設(shè)工程監(jiān)理過程中應(yīng)用 BIM 技術(shù)期望實現(xiàn)可視化展示、提高工程設(shè)計和項目管理質(zhì)量、控制工程造價和縮短工程施工周期等目標。

3.2 應(yīng)用范圍

現(xiàn)階段工程監(jiān)理單位運用 BIM 技術(shù)提升服務(wù)價值,其應(yīng)用范圍主要包括可視化模型建立、管線綜合、四維虛擬施工和成本核算等方面。

由于工程項目本身的特殊性,工程建設(shè)過程中隨時可能出現(xiàn)無法預(yù)計的各類問題,而 BIM 技術(shù)的數(shù)字化手段本身也是一項全新技術(shù)。因此,在建設(shè)工程監(jiān)理與項目管理服務(wù)過程中,使用 BIM 技術(shù)具有開拓性意義,同時,也對建設(shè)工程監(jiān)理與項目管理團隊帶來極大的挑戰(zhàn),要求建設(shè)工程監(jiān)理與項目管理團隊不僅要具備優(yōu)秀的技術(shù)和服務(wù)能力,還要有強大的資源整合能力。

4 BIM 在建設(shè)工程各階段的應(yīng)用

4.1 方案設(shè)計階段

根據(jù)委托人的需求或合同要求,項目組在設(shè)計過程中采用相關(guān) BIM 設(shè)計軟件及與之對應(yīng)的設(shè)計策略對方案進行推敲、優(yōu)化、展示和匯報,讓委托人更直觀和全面地掌握方案設(shè)計意圖,同時能更好地對方案進行溝通和探討,對下一階段的工作做好充分準備。

4.2 初步設(shè)計階段

根據(jù)委托人的需求或合同要求,項目組相關(guān)專業(yè)在方案階段的 BIM 數(shù)據(jù)(模型)的基礎(chǔ)上進行深化設(shè)計。各專業(yè)通過科學計算及合理設(shè)計后,對數(shù)據(jù)進行相關(guān)整合,結(jié)合相關(guān) BIM 軟件的運用,把 BIM 數(shù)據(jù)(模型)往下設(shè)計一階段傳遞。

4.3 施工圖設(shè)計階段

根據(jù)委托人的需求或合同要求,在初設(shè)的設(shè)計深度上對 BIM 文件進行更細致的設(shè)計。對專業(yè)間條件圖進行整合及協(xié)同設(shè)計,傳遞專業(yè)設(shè)計信息,及時解決碰撞問題,避免設(shè)計缺漏,減少圖紙錯誤,提高圖紙質(zhì)量,節(jié)省建設(shè)成本。施工圖設(shè)計文件可更好地指導(dǎo)現(xiàn)場施工,加快工程進度,有利于施工工期的管控。同時,BIM 模型工程量清單能為工程造價提供依據(jù),避免過多浪費,能直觀地反映設(shè)計效果,準確地指導(dǎo)施工,精細地控制施工質(zhì)量,最終達到優(yōu)質(zhì)的工程質(zhì)量。

4.4 施工階段

根據(jù)委托人的需求或合同要求,在施工中 BIM 可以將各階段、各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進行整合,提供信息交互與共享平臺,打破傳統(tǒng)逐層專遞信息的壁壘,縮短傳遞環(huán)節(jié),降低干擾因素。通過建立 BIM 施工進度管理四維模型可以對施工作業(yè)進行實時監(jiān)護與查詢,以提升施工管理效率。在項目實施過程中,指導(dǎo)承包單位應(yīng)用該平臺,不僅可以有效地將各專業(yè)、各環(huán)節(jié)的工作人員協(xié)同起來,改善彼此之間的溝通環(huán)境,以增強施工團隊的凝聚力和協(xié)作能力,還可以對構(gòu)件的預(yù)制加工進行動態(tài)管理和實時監(jiān)控,以縮短加工時間、提供構(gòu)件質(zhì)量和加快施工進度等。

4.5 竣工驗收階段

根據(jù)委托人需求或合同需求約定,應(yīng)用 BIM 技術(shù)針對施工結(jié)束之后需要維護的項目及具體參數(shù)進行分析,形成竣工模型,為竣工建筑項目的維護管理奠定基礎(chǔ)。采用數(shù)據(jù)記錄和空間定位的方式,實現(xiàn)對整個建筑的運營與管理,防止維護管理階段出現(xiàn)相應(yīng)問題。

5 BIM 在建設(shè)工程監(jiān)理工作中的應(yīng)用

YMCC 依據(jù)國務(wù)院辦公廳《關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》、住建部《推進建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》、云南省住建廳《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》和 GB/T 51235—2017《建筑工程施工信息模型應(yīng)用標準》,自主研發(fā)了“城市建設(shè)監(jiān)理工作 BIM 技術(shù)應(yīng)用平臺”并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。該平臺可有效指導(dǎo) BIM 技術(shù)在項目監(jiān)理機構(gòu)建設(shè)過程中的應(yīng)用,從而提高服務(wù)水平和提升工作質(zhì)量。通過項目的運行,改變了建設(shè)監(jiān)理科技化應(yīng)用低的印象,提升了監(jiān)理形象。

5.1 應(yīng)用平臺的應(yīng)用導(dǎo)則

(1)企業(yè)內(nèi) BIM 技術(shù)信息化應(yīng)用的項目必須遵照本導(dǎo)則開展相關(guān)工作。

(2)本導(dǎo)則由企業(yè) BIM 辦公室負責管理,包括對具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。為進一步完善本導(dǎo)則,各生產(chǎn)事業(yè)部門及事業(yè)合伙人在使用本導(dǎo)則的過程中須注意積累資料和總結(jié)經(jīng)驗,及時將有關(guān)意見和建議反饋給企業(yè) BIM 辦公室。

(3)組織管理。① 為保障企業(yè)監(jiān)理工作 BIM 管理平臺應(yīng)用及推廣,統(tǒng)一工作標準,確保管理效果及達到管理目標,企業(yè)組建 BIM 辦公室(以下簡稱“辦公室”),負責應(yīng)用平臺的運作和統(tǒng)籌管理工作。② 辦公室負責發(fā)布及修訂工作導(dǎo)則標準,培訓(xùn)、指導(dǎo)和監(jiān)督項目機構(gòu)工作。③ 安全與技術(shù)管理委員會辦公室負責辦公室的日常管理工作,包括應(yīng)用平臺的立項管理、批準工作和計劃方案,及時解決項目機構(gòu)遇到的問題,收集和整理使用情況,為改進管理提供決策依據(jù)等。④ 項目機構(gòu)根據(jù)項目現(xiàn)場組建BIM 技術(shù)信息化應(yīng)用小組,負責企業(yè)監(jiān)理工作 BIM 管理平臺的具體應(yīng)用。⑤ BIM 技術(shù)信息化小組由執(zhí)行總監(jiān)負責,其工作內(nèi)容包括:組織管理應(yīng)用平臺的具體應(yīng)用工作;圍繞監(jiān)理工作的“三控兩管一協(xié)調(diào)”,制定應(yīng)用平臺的具體應(yīng)用方案,明確應(yīng)用平臺的應(yīng)用專業(yè)負責人和填報人,督促其工作并檢查其工作進展情況;收集、整理使用過程中的問題,及時向辦公室報告。

5.2 應(yīng)用平臺的組織架構(gòu)

應(yīng)用平臺的組織架構(gòu),如圖1所示。

圖1 應(yīng)用平臺的組織架構(gòu)

5.3 應(yīng)用平臺的系統(tǒng)方法

(1)工程資料應(yīng)真實反映建筑工程建設(shè)過程和工程質(zhì)量的實際情況?,F(xiàn)場項目機構(gòu)監(jiān)理人員應(yīng)將工程資料與建設(shè)進度形成同步并進行收集整理。

(2)填報人員應(yīng)及時將紙面資料轉(zhuǎn)換為電子文檔,按本導(dǎo)則編寫文件名,并且按照填報人職責上傳關(guān)聯(lián)到 BIM模型。

(3)工程資料按其特性和形成、收集、整理的單位不同,由 BIM 技術(shù)信息化小組依據(jù)規(guī)則,通過鏈接的方式,分類整理到應(yīng)用平臺中。該應(yīng)用平臺可分為基本建設(shè)程序系統(tǒng)、建造過程資料管理系統(tǒng)和運維資料管理系統(tǒng)。

(4)工程資料按照單位工程的分部資料形成的先后順序進行歸類。

(5)監(jiān)理控制資料與模型關(guān)聯(lián)。① 在平臺應(yīng)用中,可基于施工圖設(shè)計模型、深化設(shè)計模型和施工過程模型等,協(xié)助建設(shè)單位進行模型會審和設(shè)計交底,并將模型會審記錄和設(shè)計交底記錄附加或關(guān)聯(lián)到相關(guān)模型。② 在施工監(jiān)理控制中,應(yīng)用平臺對質(zhì)量控制、進度控制、造價控制、安全生產(chǎn)管理、工程變更控制 、竣工驗收和運維管理等工作進行管理,將過程記錄和資料信息附加或關(guān)聯(lián)到模型(對應(yīng)部位)中。③ 關(guān)聯(lián)信息分類:設(shè)計交底記錄包括設(shè)計交底的時間、地點、人員、措施、要求、回復(fù)落實記錄和簽名等信息;施工資料審查記錄包括各類施工資料審查清單、記錄和結(jié)論等信息;質(zhì)量控制信息包括自檢結(jié)果信息、材料質(zhì)量證明信息、原材料質(zhì)量合格與否的判定結(jié)論、測量放樣信息、質(zhì)檢記錄、實測實量記錄數(shù)據(jù)、檢驗批、分部分項工程驗收過程及具體記錄、工程質(zhì)量評估報告等;進度控制信息包括對施工單位開工報審的審批記錄、項目施工總進度計劃、階段性進度計劃審查、確認記錄、進度控制中發(fā)現(xiàn)的問題及對問題的處理記錄;安全生產(chǎn)管理信息包括安全檢查報告及發(fā)現(xiàn)安全問題的具體描述;投資控制信息包括施工預(yù)算審核、預(yù)算變更審查及各階段工程節(jié)點的工程款支付申請和支付審核等;工程變更管理信息包括各階段設(shè)計和施工等工程變更信息;竣工驗收信息包括竣工預(yù)驗收的時間記錄、竣工預(yù)驗收存在問題的整改完成復(fù)查時間記錄、單位工程的驗收結(jié)論、質(zhì)量合格證書及整改處理結(jié)果等;運維管理信息包括對設(shè)備設(shè)施技術(shù)資料進行歸納,以便快速查詢并確保設(shè)施設(shè)備的可追溯性及文件數(shù)據(jù)備份管理、設(shè)備類型、設(shè)備參數(shù)、生產(chǎn)廠家和檢查維修記錄等。

6 結(jié) 語

BIM 技術(shù)在我國的應(yīng)用還處于初始階段。雖然其相關(guān)的軟件還沒有形成統(tǒng)一的體系,有關(guān) BIM 數(shù)據(jù)傳輸和信息類互用標準等問題仍亟待解決,但其在建筑設(shè)計、施工和監(jiān)理領(lǐng)域多方面的應(yīng)用價值不容小覷,BIM 技術(shù)的應(yīng)用對促進整個建筑行業(yè)的快速發(fā)展起著重要作用,具有很高的社會效益和一定的經(jīng)濟價值。

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