1广东保利房地产开发有限公司广州5103082中建三局集团有限公司武汉430061
摘要:BIM技术作为当前建筑行业最炙手可热的新型技术手段,从本世纪初期BIM的概念被首次提出以来,经过建筑行业的先行者们十几年坚持不懈开拓探索,已经搭建起BIM体系的基本框架和指导理念。工业化和可持续性发展是建筑业未来的发展方向,但无论如何,工业化和可持续性发展都离不开信息化的支撑,BIM技术的出现从一定程度上来说就是建筑业发展至今应运而生的产物。
关键词:BIM概念、项目级应用、总包BIM管理
1.工程背景简介
保利绿色金融国际中心位于广州市花都区中轴线上,集办公与商业一体,建成后是花都中轴线CBD重要组成部分,建筑面积18万平米,地下二层,地上30层,建筑总高度140米(详图1.保利绿色金融国际中心BIM模型)。项目建设单位为广东保利房地产开发有限公司,施工总承包单位为中建三局集团有限公司,在保利模式下总包自行施工范围只有土建结构,其余机电、幕墙、装修均为甲直分包。本工程土建结构较常规,亮点少,但总包合同对BIM应用要求高,要求至少获得国家级三等奖,如何协调好各甲直分包进行BIM技术推广应用,无疑是本工程最大的难点。
图1.保利绿色金融国际中心BIM模型
2.项目级BIM技术介绍
BIM是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,现阶段的BIM应用是依托于建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。而项目作为BIM应用的基本单位,发展实践BIM应用技术,只有在项目层级将BIM技术应用得当且转化成经济效益,才能在其他层面或层级的BIM技术运用和发展上提供有效的信息和技术支撑,因此项目级BIM应用管理尤为重要,本文是笔者通过对所经历的保利花都中轴线项目的BIM技术管理应用,依托行业先行者的指导和探索成果,总结的一些浅显的项目层面上的BIM应用心得总结。
尽管BIM技术的应用发展已经过十几年的探索,相对于漫长的人类建筑史,BIM运用仍处于起步和快速发展的阶段。而对于项目人员来说,BIM更像是一种工具,帮助我们通过最初的设计图纸,更加全面清晰地了解整个项目的全景全貌和整体概况,通过BIM技术绘制出整个生命周期的各个阶段和所有可能出现的场景,预演工程进行中可能出现的风险和重难点区域,有效规避未知的风险和降低成本创造效益,是现阶段的我们对BIM的最完整的诉求,但是由于市场的过度营销,导致人们普遍认为一个项目可以通过BIM技术,让所有上述优点得以实现。但工具本质上只能是工具,项目的BIM应用情况好坏与否诚然与工具的选择有关,但使用工具的人才是解决问题的关键!因此一个项目的BIM工作的开展,首先要有一个具备相应BIM技术手段和BIM运维经验的管理团队才能将BIM技术落实到实处,将其功能发挥得淋漓尽致。
企业BIM应用的最终目的是要通过应用BIM技术提升企业核心竞争力和综合经营效益,要让BIM转换为企业的日常生产力,需要企业不同层次、不同专业或岗位的人员掌握与其工作职责和目标对应的BIM生产力,或者说企业需要具备与企业运营管理和发展相适应的BIM应用人才架构。同时,对于BIM运行这一工具的载体,软硬件的配备齐全与否也会对项目BIM请款产生影响。这两个关键点的完成才称得上是“粮草先行”。
一般来说,施工单位在项目层面上的BIM应用要满足两个方面的要求。一是对于建设单位在施工项目招标文件中有明确要求的项目而言,项目BIM应用首先需要满足建设单位的合约要求;二是要满足施工单位和项目本身对BIM应用所要达到的目标和相应要求。在满足业主需求之后,再根据项目的自身需求决定是否设定更多的BIM应用目标,同时项目应根据自身的实际情况出发,编制符合项目特点的BIM应用策划。
3.本项目BIM应用策划
项目级BIM应用策划的编制离不开前期对整个项目工程信息的掌握,更离不开各参建单位、甲直分包的参与和协同,所以在项目前期准备阶段,还需充分考虑参建各方的BIM能力和配合力度,尽早进行沟通交流。笔者所在项目仅承建花都中轴线项目的土建部分,是传统的土建总包模式,因此如何将众多甲直分包管理起来,在没有直接合同约束的条件下,怎么将机电、幕墙等专业的BIM应用统筹起来,是本工程BIM管理的一大难点。对此,总包进场后即与业主进行沟通,对于项目BIM应用目标及指导思想进行统一,同时总包协助业主将BIM应用相关要求,写进机电、幕墙等重要分包合同。通过业主的协调,联合机电、幕墙等单位创建项目BIM中心,将各专业BIM专员召集在在一间办公室集中办公,由土建总包施工单位牵头BIM中心的工作,在前期即确定了BIM技术应用的大方向:
1、模型建立——施工单位接收到建设单位下发的施工图纸,开始根据图纸信息,按照统一的建模标准分专业建模,并在建模过程中与施工图纸校深,发现并收集图纸问题,反馈意见。
2、专业协调——通过项目建立的BIM中心,各专业BIM专员把建模中发现的问题集中处理,提前发现并处理解决工程中各个阶段的专业碰撞问题,尤其是土建与机电管网、土建与幕墙预埋等碰撞问题,及时调整、消除冲突、减少返工。
3、细化设计——根据现场施工过程中的专业深化以及一些复杂节点的施工模拟的需求,通过BIM模型进行建模分析和二次设计,解决现场难题。如本项目根据现场需求,绘制的钢柱节点模型大样、外脚手架BIM模型、高支模BIM模型,均达到了指导现场施工的目的。
4、成本管控——应用BIM施工模型,精确高效计算工程量,辅助工程预算,指导现场提料。如混凝土、砌体、模板、钢管等工程量统计,均可依托BIM模型精准的提取工程量。
5、过程管控——施工过程中通过依托BIM模型建立的总平模型和施工进度模拟等功能,对施工进度、人力、材料、设备、质量、安全、场地布置等信息进行动态管理实现施工过程的可视化模拟和施工方案的不断优化。
6、模型交付——工程竣工交付模型时,施工单位应将项目上包含建筑、结构和机电设备等在内的各专业BIM模型进行整合,模型内容应包括材料、荷载、技术参数和指标等设计信息,质量、安全、耗材、成本等施工信息,以及构件与设备信息等。
4.项目亮点技术推广
本项目BIM应用一切从施工现场实际出发,通过对于过往工程BIM应用总结和自我探索,改进传统项目管理方法,建立基于BIM应用的施工管理模式和协同工作机制。明确施工阶段各参与方的协同工作流程和成果提交内容,明确人员职责,制定管理制度,每周召开BIM协调会。同时借助如品茗CCBIM等软件创建项目信息网络平台,将建模过程中发现的图纸问题或模型冲突在BIM中心解决之后及时更新在平台上,时刻保证现场人员接收到最新的模型信息,大大减少了因各专业沟通不到位、信息传递不对等导致的图纸问题处理不及时的现象,避免返工降低成本,提高了各专业多维度的协调能力。
项目除在BIM技术应用主要包括BIM技术综合应用和BIM技术研发创新两个方向。其中BIM技术综合应用板块主要为历年来建筑行业相对成熟、且能实际指导现场施工的BIM应用点,主要包括:图纸校审与问题反馈、方案及节点优化、机电管线综合排布、幕墙数字化加工、模拟动画及平台化管控等,项目通过BIM技术解决了678项设计问题,减少了现场返工浪费;而BIM技术研发创新板块为本项目结合自身特点,以问题为导向,集思广益开拓创新,积极发展具有特色的BIM应用之路,其中由于项目所处地:广州花都地区溶洞发育强烈,桩基施工困难,项目采用了“超前钻+管波法+BIM技术的综合分析法”进行桩基设计及溶洞预处理,既从理论上保证了桩承载力,也减少了塌孔,加快了工期、保证了质量。除此之外,项目还采用了:VR/AR技术应用、3D打印技术、利用二维码现场进行可视化交底等技术(详图2.VR技术,图3.可视化交底技术)
图2.VR技术图3.可视化交底技术
5.施工单位项目级BIM技术管理总结与探索
经过长达一年半的BIM技术应用管理,项目在BIM技术应用方面也积累了一些实在的经验:
(1)本项目建设单位在总包招标时就对BIM应用提出明确要求,但项目BIM技术应用不是哪一家单位就能应用好的,需要主要参建单位通力合作,共同应用推广才能发挥出BIM技术可协调性的优势,故在前期配合建设单位在甲直分包合约中明确了BIM推广要求,合约管理对甲直分包众多的保利模式下BIM应用起了统筹规划作用;
(2)BIM中心负责人必须是懂BIM应用的人,杜绝假大空的形式主义,一切应用以解决问题为导向;
(3)下一步本项目BIM团队将重点探索作为施工单位,在传统承包模式下,特别是对于甲直分包众多的情况下,如何配合建设单位进行BIM正向设计,努力探索施工单位与建设单位怎样合作才能发挥BIM技术的最大价值。
(4)工业化和可持续性发展是建筑业未来的发展方向,BIM未来的方向会是围绕这一方向全面发展。但是目前对于项目层面的BIM应用我们还不够完善,对于建筑主体的实际应用落地和转换成切实可见的经济效益未达到相匹配的高度,未来还有很长的一段路要走,还需注入新的BIM指导思想和管理手段来实现。