周靜瑜 姜 荻
(華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,上海 200041)
建筑行業(yè)信息管理,依托現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等工具,通過(guò)建立可操作性強(qiáng)的、高速實(shí)時(shí)的信息傳遞體系,將提升建筑行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力、提高項(xiàng)目的決策水平,通過(guò)信息的整合與共享提高項(xiàng)目的管理水平。然而,隨著建設(shè)工程項(xiàng)目類(lèi)型和特征的日趨復(fù)雜化、工程參與方的國(guó)際化、建筑產(chǎn)品的精益化以及工程服務(wù)的多樣化,近幾年信息管理在工程建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用越來(lái)越深入,重要性越來(lái)越高。隨著信息技術(shù)和信息管理模式的發(fā)展,信息管理在項(xiàng)目全過(guò)程的集成化模式逐漸成為發(fā)展方向,而建筑信息模型—BIM(Building Information Modeling)作為信息集成的平臺(tái)有力推動(dòng)信息管理技術(shù)的發(fā)展。
信息管理是項(xiàng)目管理工作的重要內(nèi)容,是使項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程規(guī)范化、科學(xué)化、正規(guī)化的重要保障。有關(guān)項(xiàng)目信息管理的研究越來(lái)越多,信息管理應(yīng)用的范圍也很廣,包括企業(yè)的信息管理,某部門(mén)的信息管理和某個(gè)項(xiàng)目的信息管理等。我國(guó)自引進(jìn)項(xiàng)目管理的概念以來(lái),對(duì)項(xiàng)目管理的理論、組織方法、管理內(nèi)容和管理模式等進(jìn)行了深入研究,并在國(guó)內(nèi)工程實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用,取得了較大成績(jī),積累了大量經(jīng)驗(yàn)。但是,在建設(shè)工程實(shí)踐中,更多重視進(jìn)度、投資和質(zhì)量的控制,而非項(xiàng)目的信息管理。目前國(guó)內(nèi)對(duì)信息管理的理解、以及信息管理的方法和技術(shù)還停留在比較傳統(tǒng)的模式上。
建設(shè)工程項(xiàng)目信息是以文字、數(shù)字、圖形、圖表、錄音、錄像等形式描述的,能夠反映項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中各項(xiàng)業(yè)務(wù)在空間上的分布和在時(shí)間上的變化程度,并對(duì)建設(shè)項(xiàng)目管理和項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有價(jià)值的數(shù)據(jù)資料,根據(jù)功能不同,可將信息分為:項(xiàng)目的組織類(lèi)信息、管理類(lèi)信息、經(jīng)濟(jì)類(lèi)信息、技術(shù)類(lèi)信息和法規(guī)類(lèi)信息等。
建設(shè)工程項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程也是工程信息的傳遞、加工、共享和應(yīng)用等的過(guò)程,而如何使信息傳遞過(guò)程中信息丟失率降低、信息應(yīng)用效率和共享率提高是信息管理的重要內(nèi)容之一,工程信息的應(yīng)用效率提高將大大提高項(xiàng)目的溝通效率和整體效果,因?yàn)樾畔⒌慕邮照邔⒁罁?jù)所接收信息對(duì)當(dāng)前或?qū)?lái)的行為做出決策。
建設(shè)工程項(xiàng)目信息管理是通過(guò)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)、各項(xiàng)工作和各種數(shù)據(jù)的管理,使建設(shè)工程項(xiàng)目信息能方便和有效地獲取、存儲(chǔ)、存檔、處理和交流。
建設(shè)工程項(xiàng)目信息包括在項(xiàng)目決策過(guò)程、實(shí)施過(guò)程和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的信息,信息管理是將信息作為管理的對(duì)象,通過(guò)技術(shù)和管理手段使信息更高效地服務(wù)于項(xiàng)目。
建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生的信息數(shù)量巨大、種類(lèi)繁多。建設(shè)項(xiàng)目信息管理的過(guò)程主要包括信息的收集、加工整理、存儲(chǔ)、檢索和傳遞,在信息管理的過(guò)程中應(yīng)滿(mǎn)足以下基本原則:標(biāo)準(zhǔn)化;定量化;有效性;時(shí)效性;高效處理;可預(yù)見(jiàn)原則。
在建設(shè)工程中,為充分利用和發(fā)揮信息資源的價(jià)值、提高項(xiàng)目信息管理的效率,實(shí)現(xiàn)有序和科學(xué)的信息管理,項(xiàng)目各方應(yīng)在項(xiàng)目實(shí)施前期明確信息管理的任務(wù)和方式。信息管理的任務(wù)包括:編制建設(shè)工程項(xiàng)目信息管理規(guī)劃;明確建設(shè)工程項(xiàng)目管理班子中信息管理部門(mén)的任務(wù);編制和確定信息管理的工作流程;建立建設(shè)工程項(xiàng)目信息管理的處理平臺(tái);建立建設(shè)項(xiàng)目信息中心。
建設(shè)工程的項(xiàng)目信息管理,應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目信息的特點(diǎn),有計(jì)劃地組織信息溝通,有效管理和控制信息傳輸,以保證決策者能及時(shí)、準(zhǔn)確獲得相應(yīng)的信息,為工程項(xiàng)目建設(shè)提供增值服務(wù)。
本文的信息管理著眼于“國(guó)際化項(xiàng)目”,在本研究中關(guān)于國(guó)際化項(xiàng)目的定義,是指一個(gè)工程項(xiàng)目的咨詢(xún)、設(shè)計(jì)、融資、采購(gòu)、施工以及培訓(xùn)等各個(gè)階段的參與者來(lái)自不止一個(gè)國(guó)家或國(guó)際組織,按照國(guó)際上通用的工程項(xiàng)目的管理理念進(jìn)行管理的工程。與國(guó)內(nèi)項(xiàng)目相比,國(guó)際項(xiàng)目的不確定性和復(fù)雜性大大增加,包括參與方眾多,地域環(huán)境和文化的差別,不同空間和時(shí)間的工作量大,信息不對(duì)稱(chēng)情況較多等等。這些困難亟需先進(jìn)的信息管理技術(shù)解決,從而提升項(xiàng)目整體工作效率,降低風(fēng)險(xiǎn)。
在國(guó)際化項(xiàng)目中,信息管理對(duì)工程項(xiàng)目管理的重要性顯而易見(jiàn),對(duì)國(guó)際化項(xiàng)目的作用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
(1)國(guó)際化項(xiàng)目中,項(xiàng)目參與方來(lái)自不同的地域,專(zhuān)業(yè)分工更加復(fù)雜,因此信息管理可將建設(shè)工程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成化管理,包括各方建設(shè)工程系統(tǒng)的集成以及建設(shè)工程系統(tǒng)與其他管理系統(tǒng)(項(xiàng)目開(kāi)發(fā)管理、物業(yè)管理)在時(shí)間上的集成。
(2)建設(shè)工程組織的虛擬化。在國(guó)際化項(xiàng)目中,建設(shè)工程組織在地理上分散,運(yùn)用信息管理技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在不同空間和不同時(shí)間上的工作協(xié)同。
(3)信息技術(shù)的應(yīng)用,有效推動(dòng)項(xiàng)目實(shí)施中工程建設(shè)各方在信息溝通與組織協(xié)調(diào)的有效性,從而更多地采用主動(dòng)控制,避免了許多不必要的工期延遲和費(fèi)用損失,使得目標(biāo)控制更為有效。
工程建設(shè)領(lǐng)域中的信息管理主要有以下兩種管理模式:人工信息管理模式和利用信息系統(tǒng)的管理模式。
目前國(guó)內(nèi)的大多數(shù)工程項(xiàng)目仍然大部分使用手工進(jìn)行工程信息的管理,與手工管理信息相對(duì)應(yīng)的主要工具和方法包括信息編碼、信息管理制度、信息流程圖等。該模式容易造成信息流失、難以保持信息一致性和準(zhǔn)確性、信息更新難以跟蹤和管理。人工管理模式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的信息管理要求,將逐步被利用信息系統(tǒng)的信息管理模式所取代。
因此人工信息模式不滿(mǎn)足國(guó)際化項(xiàng)目的復(fù)雜性要求,不僅如此,傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)管理還無(wú)法達(dá)到集成信息管理的效果,因此國(guó)際化工程項(xiàng)目管理經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,越來(lái)越多地開(kāi)始運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的信息管理軟件和技術(shù)信息系統(tǒng),在工程項(xiàng)目進(jìn)度管理、項(xiàng)目合同管理等方面形成專(zhuān)業(yè)的信息管理軟件和技術(shù),從單一的功能發(fā)展到集成化信息管理的功能。
以上海某國(guó)際主題樂(lè)園項(xiàng)目為例,在此項(xiàng)目中所運(yùn)用的信息管理技術(shù)可劃分為以下幾種類(lèi)別:
(1)輔助解決項(xiàng)目管理的某一領(lǐng)域或某一問(wèn)題,常用的包括投資控制與合同管理軟件;概預(yù)算、成本或造價(jià)管理軟件;計(jì)劃管理軟件;文檔管理軟件;項(xiàng)目專(zhuān)用網(wǎng)站或項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù);項(xiàng)目監(jiān)管平臺(tái);在線(xiàn)投標(biāo);可視化等。
(2)基于計(jì)劃管理的項(xiàng)目管理軟件,以O(shè)racle的Primavera P6 Professional Project Management(P6 PPM)、P3 Project Planner和 Microsoft Project Professional等為代表,主要功能包括基于CPM的進(jìn)度計(jì)劃管理;日程管理;項(xiàng)目、作業(yè)的分解、分類(lèi)與編碼;時(shí)間/成本總和分析;可視化報(bào)告、報(bào)表;計(jì)劃跟蹤、目標(biāo)管理。
(3)在線(xiàn)項(xiàng)目管理平臺(tái),如Buzzsaw、eProject、Project Manager、Project talk、AceProject等,主要功能包括計(jì)劃管理;協(xié)同工作;項(xiàng)目信息交流與溝通;文檔共享與管理;任務(wù)日歷管理;個(gè)人工作臺(tái);工程領(lǐng)域CAD集成等。
表1 上海某主題樂(lè)園項(xiàng)目管理信息軟件平臺(tái)匯總
(4)項(xiàng)目和項(xiàng)目組合管理軟件,如Oracale Primavera 、Microsoft Project、CA、SAP 等,主要功能包括項(xiàng)目的可視化管理;輔助項(xiàng)目選擇和優(yōu)先級(jí)評(píng)估;項(xiàng)目資源分配;項(xiàng)目預(yù)算控制;項(xiàng)目績(jī)效評(píng)估;知識(shí)管理和流程管理等。
(5)企業(yè)級(jí)項(xiàng)目管理集成系統(tǒng),包括Oracale Primavera、Microsoft Project、PowerOn 等,主要功能包括支持群體項(xiàng)目管理;計(jì)劃可視化;項(xiàng)目、組織、資源等結(jié)構(gòu)化分解與關(guān)聯(lián);工時(shí)單管理;在線(xiàn)狀態(tài)更新;數(shù)據(jù)分析和報(bào)告;支持各層管理人員個(gè)性化工具和信息等。
(6)項(xiàng)目專(zhuān)用網(wǎng)站:針對(duì)該主題樂(lè)園項(xiàng)目單項(xiàng)合同眾多、及項(xiàng)目信息量大的特點(diǎn),為保障公司內(nèi)部項(xiàng)目參與各方高效便捷地進(jìn)行信息溝通,實(shí)現(xiàn)信息共享,提高項(xiàng)目服務(wù)質(zhì)量與效率,公司建立了“主題樂(lè)園項(xiàng)目網(wǎng)站”,各項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人(或被授權(quán)人)將依據(jù)權(quán)限進(jìn)行網(wǎng)站操作。
由于國(guó)際化項(xiàng)目信息管理難度較大,傳統(tǒng)信息管理方式無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)際化項(xiàng)目信息管理的需求。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,建筑行業(yè)借鑒制造業(yè)集成化、工業(yè)化生產(chǎn)的特征,提出了BIM的管理理念,進(jìn)行集成化的管理。
關(guān)于BIM理念的理解,很多組織對(duì)BIM的涵義進(jìn)行過(guò)詮釋?zhuān)@其中既有著名的軟件公司(Autodesk、Bentley和Graphisoft)和建筑企業(yè)(DPR建筑公司、Magraw-Hill建筑信息公司),也有行業(yè)協(xié)會(huì)(如美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)AIA、美國(guó)總承包商協(xié)會(huì)AGC)、政府部門(mén)(如:美國(guó)總務(wù)管理局GSA)和科研機(jī)構(gòu)(如美國(guó)建筑科學(xué)研究院NIBS、佐治亞理工大學(xué)建筑學(xué)院)。
Autodesk在其發(fā)布的《Autodesk BIM白皮書(shū)》對(duì)BIM進(jìn)行了如下定義(Autodesk 2002):BIM是一種用于設(shè)計(jì)、施工、管理的方法,運(yùn)用這種方法可以及時(shí)并持久地獲得高質(zhì)量、可靠性好、集成度高、協(xié)作充分的項(xiàng)目信息。
2006年,美國(guó)承包商協(xié)會(huì)(AGC 2006)頒布了《承包商應(yīng)用BIM指導(dǎo)書(shū)》,在指導(dǎo)書(shū)中對(duì)作了如下BIM定義:建筑信息建模(Building Information Modeling)是建立和使用計(jì)算機(jī)軟件模型來(lái)模擬建筑設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程。所建立的模型(Building Information Model)是一個(gè)包含豐富數(shù)據(jù)、面向?qū)ο蟮摹⒕哂兄悄芑蛥?shù)化特點(diǎn)的建筑設(shè)施的數(shù)字化表示,不同的使用者可從中提取所需信息用于決策或改善業(yè)務(wù)流程。
BIM有一個(gè)靜態(tài)的概念和一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。靜態(tài)的建筑信息模型(Building Information Model)可以從Building、Information、Model三個(gè)方面去解釋。Building代表的是BIM的行業(yè)屬性,BIM服務(wù)的對(duì)象是建筑業(yè)而非其它行業(yè);Information是BIM的核心,旨在不同的項(xiàng)目階段為不同的組織提供各種與建筑產(chǎn)品相關(guān)的信息,包括幾何信息、物理信息、功能信息、價(jià)格信息等;Model是BIM的信息創(chuàng)建和存儲(chǔ)形式,BIM中的信息是以模型的形式創(chuàng)建和存儲(chǔ)的,而這個(gè)模型具有三維、數(shù)字化、面向?qū)ο蟮忍卣?。由于建筑物的方案、設(shè)計(jì)、施工、交付是一個(gè)過(guò)程,應(yīng)用模型來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)、管理的過(guò)程可以被認(rèn)為是Building Information Modeling。
本文中所使用的“BIM”可以理解為是Building Information Modeling的縮寫(xiě),因?yàn)楸疚闹荚趯IM看做一種管理理念而非模型本身。另外,BIM在本文中的內(nèi)涵絕非僅限于軟件層面的模型建立,而是將通過(guò)信息的集成、傳遞和應(yīng)用達(dá)到對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行更科學(xué)、高效的管理過(guò)程。
目前,全球已有近200萬(wàn)個(gè)項(xiàng)目利用三維設(shè)計(jì)軟件ArchiCAD實(shí)施設(shè)計(jì),美國(guó)也開(kāi)始大規(guī)模進(jìn)行從二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換。三維設(shè)計(jì)在國(guó)外設(shè)計(jì)行業(yè)中有相對(duì)成熟的規(guī)范、體系、市場(chǎng)和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),基本形成了全過(guò)程的產(chǎn)業(yè)鏈。在國(guó)內(nèi),三維設(shè)計(jì)隨著北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)等大型工程項(xiàng)目的需要,開(kāi)始被各大設(shè)計(jì)院所接觸,高校等科研機(jī)構(gòu)也開(kāi)始了對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā)和研究,我國(guó)的三維設(shè)計(jì)正處于起步階段。
在設(shè)計(jì)階段,BIM的應(yīng)用可以解決建筑工程在軟件中的描述問(wèn)題,使設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息做出正確的應(yīng)對(duì),并為協(xié)同工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在施工階段,BIM又是一種應(yīng)用于施工建造、管理的數(shù)字化方法,這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境,可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險(xiǎn)。
在上海某主題樂(lè)園項(xiàng)目中,項(xiàng)目的參與方往往來(lái)自不同的國(guó)家不同的地域,該項(xiàng)目利用BIM技術(shù),從項(xiàng)目的前期策劃,到工程設(shè)計(jì)直至項(xiàng)目施工、交付運(yùn)營(yíng)維護(hù)均使用BIM技術(shù)進(jìn)行信息整合。在該項(xiàng)目中,BIM技術(shù)作為信息管理的重要手段貫穿項(xiàng)目的全生命周期,在此筆者將對(duì)BIM技術(shù)在該項(xiàng)目的實(shí)踐做介紹和分析。
上海某主題樂(lè)園項(xiàng)目中,從前期的藍(lán)天計(jì)劃(創(chuàng)意設(shè)計(jì)階段)、設(shè)計(jì)階段(方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì))、預(yù)算及招投標(biāo)階段、施工階段、直至竣工后的運(yùn)營(yíng)管理階段,BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿于項(xiàng)目的全生命周期。
在本項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,BIM的優(yōu)越性體現(xiàn)在,其創(chuàng)建的建筑信息模型在多個(gè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)之間發(fā)揮協(xié)調(diào)作用,甚至在整個(gè)建筑生命周期中(包括設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備、管理階段)都可以共享和使用數(shù)據(jù)信息。BIM技術(shù)的應(yīng)用離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件的支持,這些軟件類(lèi)別眾多,包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工管理、預(yù)算、設(shè)備管理等不同專(zhuān)業(yè)。如BIM設(shè)計(jì)軟件有三家主流公司,分別是Autodesk公司、Bentley公司和Graphisoft/Nemeschek AG公司;BIM施工類(lèi)軟件,以3D設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ),發(fā)展出4D(3D+進(jìn)度軸)和5D(3D+造價(jià))的職能,讓建筑師、工程師和承包商可以預(yù)見(jiàn)到施工進(jìn)度和成本。
在該項(xiàng)目中,有非常專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)團(tuán)隊(duì),有先進(jìn)的三維軟件,從項(xiàng)目的前期策劃、建筑設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)管理的全生命周期都使用BIM技術(shù),從而為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)管理、設(shè)計(jì)咨詢(xún)、施工管理提供了一種先進(jìn)的管理工具,通過(guò)有效的信息整合和信息集成,提高了項(xiàng)目管理的有效性和實(shí)時(shí)性。
本項(xiàng)目中建筑信息模型融合了兩方面基本思想:其一,設(shè)計(jì)信息以數(shù)字形式保存保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便于更新和共享;其二,在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間創(chuàng)建實(shí)時(shí)的、一致性的關(guān)聯(lián),對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的任何更改,都馬上可以在其他關(guān)聯(lián)的地方反映出來(lái),這樣可以提高項(xiàng)目的工作效率和保證項(xiàng)目的工程質(zhì)量。
本項(xiàng)目中應(yīng)用BIM得到的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)可視化
本項(xiàng)目中可視化的優(yōu)勢(shì)是明顯的,容易理解,容易溝通,能使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不同專(zhuān)業(yè)、不同背景、不同經(jīng)驗(yàn)、不同企業(yè)的參與人員之間的溝通效率大大提高。國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)師多數(shù)委托專(zhuān)門(mén)的效果圖制作公司根據(jù)二維設(shè)計(jì)圖紙做一些可視化的工作,可視化的結(jié)果主要被用于各種匯報(bào)和展示,可視化成為了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的工種??梢暬慕Y(jié)果不僅可以用來(lái)匯報(bào)和展示,更重要的是,項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。
(2)協(xié)調(diào)
在以前的實(shí)際項(xiàng)目中,進(jìn)度拖延和預(yù)算超支的原因往往是出在協(xié)調(diào)和配合上。國(guó)內(nèi)的工程一旦碰到問(wèn)題,往往就通過(guò)開(kāi)協(xié)調(diào)會(huì)、查圖紙、找問(wèn)題、討論修改方案、改圖紙,接著再施工。這一過(guò)程的工作量巨大,不僅拖延工期進(jìn)度,還產(chǎn)生了額外的成本代價(jià)。往往,舊的問(wèn)題是解決了,新的碰撞沖突又隨之產(chǎn)生。而在本項(xiàng)目中,BIM服務(wù)幫助項(xiàng)目經(jīng)理解決了很多各方協(xié)調(diào)問(wèn)題,成為有效的溝通協(xié)調(diào)手段。
(3)模擬
一般來(lái)說(shuō)模擬和分析(analysis)是相輔相成的,模擬通常是對(duì)分析結(jié)果的形象化表達(dá),分析是對(duì)建筑物某一個(gè)或幾個(gè)問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)原理研究。“設(shè)計(jì)-分析-模擬”一體化才能動(dòng)態(tài)表達(dá)建筑物的實(shí)際狀態(tài),設(shè)計(jì)有變化,緊跟著就需要對(duì)變化以后的設(shè)計(jì)進(jìn)行不同專(zhuān)業(yè)的分析研究,同時(shí)馬上需要把分析結(jié)果模擬出來(lái),供業(yè)主對(duì)此進(jìn)行決策。這正是基于BIM才能完成的于建筑物實(shí)際變化完全一致的同步模擬工作。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段基于BIM進(jìn)行了日照模擬、節(jié)能模擬、緊急疏散模擬等,輔助設(shè)計(jì)方優(yōu)化設(shè)計(jì),提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。
目前基于BIM的模擬有以下幾類(lèi):
1)設(shè)計(jì)階段:日照模擬、視線(xiàn)模擬、節(jié)能(綠色建筑)模擬、緊急疏散模擬、CFD模擬等;
2)招投標(biāo)和施工階段:4D模擬(包括基于施工計(jì)劃的宏觀4D模擬和基于可建造性的微觀4D模擬),5D模擬(與施工計(jì)劃匹配的投資流動(dòng)模擬)等;
3)銷(xiāo)售運(yùn)營(yíng)階段:基于web的互動(dòng)場(chǎng)景模擬,基于實(shí)際建筑物所有系統(tǒng)的培訓(xùn)和演練模擬(包括日常操作、緊急情況處置)等。
(4)出圖
在工程領(lǐng)域,記錄的主要內(nèi)容和方法就是圖紙。BIM通過(guò)對(duì)建筑物進(jìn)行了協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后,在本項(xiàng)目中幫助出如下圖紙:剖面圖、平面投影圖、綜合管線(xiàn)圖(經(jīng)過(guò)碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改,消除了相應(yīng)錯(cuò)誤以后)、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖(預(yù)埋套管圖)、碰撞檢查錯(cuò)誤報(bào)告和建議改進(jìn)方案。
(1)管線(xiàn)綜合與設(shè)計(jì)整合協(xié)調(diào)
通過(guò)使用BIM技術(shù)建立模型,可以完成大量的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作內(nèi)容,主要內(nèi)容見(jiàn)表2。
(2)施工前錯(cuò)漏碰缺檢查與糾偏
建筑業(yè)的同行都對(duì)這樣兩個(gè)專(zhuān)有名詞耳熟能詳,一個(gè)叫“錯(cuò)漏碰缺”,另外一個(gè)叫“設(shè)計(jì)變更”。其中錯(cuò)漏碰缺是因,設(shè)計(jì)變更是果。使用2D圖紙進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合的時(shí)候,常常花費(fèi)上大量的時(shí)間去解讀及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)BIM進(jìn)行施工前的錯(cuò)漏碰缺檢查與糾偏,可以使設(shè)計(jì)變更大大減少,得到更加高效和合理的變更方案。因此,一旦發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間的碰撞,BIM會(huì)自動(dòng)出具碰撞檢查錯(cuò)誤報(bào)告,并作為方案改進(jìn)的基礎(chǔ),輔助項(xiàng)目管理方進(jìn)行施工前的圖紙準(zhǔn)備工作。
表2 BIM進(jìn)行管線(xiàn)綜合協(xié)調(diào)的主要內(nèi)容匯總
(3)優(yōu)化方案,以直觀的數(shù)據(jù)和模型協(xié)助業(yè)主決策
目前,基于BIM的優(yōu)化可以根據(jù)具體項(xiàng)目的特點(diǎn),逐步開(kāi)展如下工作:
1)項(xiàng)目方案優(yōu)化:把項(xiàng)目設(shè)計(jì)和成本分析集成起來(lái),設(shè)計(jì)變化對(duì)投資成本的影響可以實(shí)時(shí)計(jì)算出來(lái);這樣業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)方案的選擇就不會(huì)主要停留在對(duì)形狀的評(píng)價(jià)上,可以綜合成本和經(jīng)濟(jì)參數(shù)進(jìn)行合理決策。
2)特殊(異型)設(shè)計(jì)優(yōu)化:裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設(shè)計(jì),這些內(nèi)容看起來(lái)占整個(gè)建筑的比例不大,但是占投資和工作量的比例和前者相比卻往往要大得多,而且通常也是施工難度比較大和施工問(wèn)題比較多的地方,對(duì)這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化,可以帶來(lái)顯著的工期和造價(jià)改進(jìn)。
3)限額設(shè)計(jì):BIM模型在建模的同時(shí),各類(lèi)的構(gòu)建就被賦予了尺寸、型號(hào)、材料等參數(shù),并經(jīng)過(guò)可視化設(shè)計(jì)的環(huán)境反復(fù)驗(yàn)證和修改,可導(dǎo)出精確的材料設(shè)備數(shù)據(jù),為成本控制、施工決算、限額領(lǐng)料提供有利的依據(jù)。同時(shí),在以后的施工過(guò)程中,可以利用BIM模型來(lái)控制材料的采購(gòu)和限額領(lǐng)料,并根據(jù)模型進(jìn)行成本核算對(duì)比,提升項(xiàng)目管理的精細(xì)化水平。
(4)模擬施工過(guò)程的項(xiàng)目管理
基于BIM的模擬,主要依托建筑性能分析軟件以及相關(guān)的4D模擬軟件,施工過(guò)程的項(xiàng)目管理,主要是進(jìn)度工期管理、施工界面控制、原料物資流動(dòng)以及施工場(chǎng)地動(dòng)態(tài)管理等。
1)基于施工計(jì)劃的宏觀4D模擬,把BIM模型和進(jìn)度計(jì)劃軟件(如MSProject,P3等)的數(shù)據(jù)集成,讓業(yè)主及團(tuán)隊(duì)能利用三維的直觀優(yōu)勢(shì),可以按月、按周、按天看到項(xiàng)目的施工進(jìn)度并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。
2)基于可建造性的微觀4D模擬,用于施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地、交叉工作界面模擬。把BIM模型和施工方案利用虛擬環(huán)境作數(shù)據(jù)集成,我們便可以在虛擬環(huán)境中作施工仿真,對(duì)項(xiàng)目的重點(diǎn)或難點(diǎn)部分的施工工藝進(jìn)行全面的可建性(Constructibility可施工性)模擬,分析施工的安全性,可靠性等,優(yōu)化施工方案。
3)與施工計(jì)劃匹配的物資流動(dòng)模擬
BIM的5D應(yīng)用結(jié)合BIM模型、施工計(jì)劃和工程量造價(jià)于一體,可以實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的“零庫(kù)存”(限額領(lǐng)料)施工,最大程度發(fā)揮業(yè)主資金的效益。
(5)后期交付運(yùn)營(yíng)的可視模型
基于BIM模型和物料、設(shè)備信息,運(yùn)營(yíng)方可以更加輕松、精確地實(shí)施設(shè)施管理和設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)、更新改造等工作;物業(yè)改建、擴(kuò)建、重建或退役。
在建筑行業(yè)越來(lái)越趨于國(guó)際化的今天,信息管理作為一種多層次和多方面的的項(xiàng)目管理手段,在項(xiàng)目實(shí)施中成為越來(lái)越成為一種必須的管理方法。通過(guò)有效地使用這些信息管理的技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)跨地域、跨層次的多項(xiàng)目管理,實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和共享,從而解決各方信息不統(tǒng)一和信息孤立的狀況,整合項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的物流、資金流和信息流,通過(guò)動(dòng)態(tài)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的成本、質(zhì)量和進(jìn)度的控制。尤其是BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,更是在工程建設(shè)管理行業(yè)引起了根本性的變革。筆者籍此文希望通過(guò)自己在具體的項(xiàng)目案例中的實(shí)踐經(jīng)歷對(duì)項(xiàng)目信息管理的理解做初步的探討和交流。
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