基于BIM的施工總承包深化設(shè)計(jì)管理研究

邱 翔，于明武，陳 慧，季小普，王敬天，戚 林,王曉晴

(1.煙臺(tái)大學(xué)土木工程學(xué)院, 山東 煙臺(tái)264005；2.煙臺(tái)建筑設(shè)計(jì)研究股份有限公司, 山東 煙臺(tái) 264003；3.中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司, 上海 200135)

深化設(shè)計(jì)是BIM應(yīng)用由設(shè)計(jì)階段向施工階段發(fā)展的階段性延續(xù),文獻(xiàn)[1]將深化設(shè)計(jì)列為基于BIM的現(xiàn)場(chǎng)施工管理信息技術(shù)之一,對(duì)深化設(shè)計(jì)做出準(zhǔn)確定義,把施工工藝和施工技術(shù)規(guī)范與BIM模型進(jìn)行信息集成,并以此為基礎(chǔ)對(duì)各專(zhuān)業(yè)進(jìn)行綜合檢查,解決各專(zhuān)業(yè)碰撞沖突,以達(dá)到施工優(yōu)化設(shè)計(jì)和提升施工模型信息完整度的目的,增強(qiáng)各專(zhuān)業(yè)施工的準(zhǔn)確性和可檢驗(yàn)性[1]．即深化設(shè)計(jì)是為了解決設(shè)計(jì)圖紙缺陷、設(shè)計(jì)深度不足、施工操作不易理解等問(wèn)題．目前,基于BIM的深化設(shè)計(jì)在諸多工程中得到應(yīng)用,如美瑞泰富大廈項(xiàng)目[2]、深圳市當(dāng)代藝術(shù)館和城市規(guī)劃展覽館項(xiàng)目[3]、天津高銀117大廈項(xiàng)目[4]、南京青奧中心項(xiàng)目[5]等,通過(guò)深化設(shè)計(jì)將施工中可能遇到的重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題提前解決,達(dá)到精益建造的效果,但是在施工總承包模式下深化設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中因涉及參與方眾多、工作繁瑣、信息量大、多專(zhuān)業(yè)交叉而暴露出的入手難、協(xié)調(diào)難,以及因需要保證深化進(jìn)度和質(zhì)量而暴露出的監(jiān)督難等問(wèn)題亟待解決．

解決這些問(wèn)題的過(guò)程正是深化設(shè)計(jì)管理對(duì)BIM深度應(yīng)用提出需求的過(guò)程,深化設(shè)計(jì)管理效率的提升需要BIM技術(shù)為其提供更多的管理支持,比如健全的管理體系,協(xié)同的工作環(huán)境等．王陳遠(yuǎn)[6]提出應(yīng)對(duì)深化設(shè)計(jì)進(jìn)行組織協(xié)調(diào),在BIM應(yīng)用環(huán)境下梳理各參與方的職責(zé)和詳細(xì)的深化設(shè)計(jì)實(shí)施方案和規(guī)則．楊震卿等[7]結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn),提出了一套針對(duì)BIM技術(shù)的深化設(shè)計(jì)實(shí)施方案,包括深化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、粗略協(xié)同流程以及成果保障機(jī)制．郭紅領(lǐng)等[8-9]提出施工企業(yè)較少重視BIM實(shí)施的組織與管理,BIM應(yīng)用深度的增加需要流程與組織的改變．邱翔等[10]提出BIM的應(yīng)用價(jià)值除了為現(xiàn)代項(xiàng)目管理提供技術(shù)支持外,更多的是改變項(xiàng)目建設(shè)者的管理理念和實(shí)施方式,同時(shí)BIM的理念根源與價(jià)值體現(xiàn)在于協(xié)同的實(shí)施．可見(jiàn),對(duì)于BIM的應(yīng)用思路正逐步從技術(shù)應(yīng)用向協(xié)調(diào)管理的方向發(fā)展,對(duì)于深化設(shè)計(jì)管理也應(yīng)如是．但是在現(xiàn)階段基于BIM的深化設(shè)計(jì)管理的研究中,對(duì)于組織的協(xié)調(diào)和流程的梳理還較為粗略,對(duì)深化設(shè)計(jì)整個(gè)階段的進(jìn)度和質(zhì)量把控較為薄弱,仍需要對(duì)其進(jìn)行深入研究和梳理,充分發(fā)揮BIM在深化設(shè)計(jì)管理過(guò)程中的高效性和協(xié)調(diào)性．

因此本文以BIM在管理組織架構(gòu)中的定位分析為切入點(diǎn)進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)出有助于施工總承包模式下深化設(shè)計(jì)管理的新型組織架構(gòu),梳理工作流,制定深化設(shè)計(jì)工作體制并據(jù)此建立深化設(shè)計(jì)管控體系,為施工總承包深化設(shè)計(jì)管理及管理過(guò)程中BIM應(yīng)用模式提供一定的參考,同時(shí)也推動(dòng)基于BIM的管理理念在項(xiàng)目管理中的發(fā)展．

1 深化設(shè)計(jì)管理組織架構(gòu)的再設(shè)計(jì)

BIM本身所具備的可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性和可出圖性決定了其在工程建造管理過(guò)程中應(yīng)用的指向性和高效性,即BIM能夠在比較基礎(chǔ)的組織架構(gòu)下,作為信息化工具為項(xiàng)目管理提供多方面技術(shù)支持;而另一方面,BIM與生俱來(lái)的協(xié)同屬性,也要求項(xiàng)目各參與方,尤其是施工總承包單位內(nèi)部順勢(shì)運(yùn)用其協(xié)同模式和工作流程,縮短決策與執(zhí)行的距離,而不僅僅是對(duì)冗雜信息的堆積和項(xiàng)目模型的搭建、瀏覽與模擬[11-12]．因此,本文將BIM定位為管理組織架構(gòu)中的信息集成調(diào)配中心和項(xiàng)目管理協(xié)同中心．通過(guò)找準(zhǔn)BIM在管理組織架構(gòu)中的定位,將BIM的技術(shù)與協(xié)同管理理念同時(shí)融入施工總承包模式下深化設(shè)計(jì)管理的組織架構(gòu),依據(jù)調(diào)研結(jié)果,結(jié)合實(shí)際需求對(duì)其進(jìn)行合理再設(shè)計(jì),再設(shè)計(jì)結(jié)果如圖1．

通過(guò)對(duì)中建八局總承包公司和煙建集團(tuán)有限公司的現(xiàn)行深化設(shè)計(jì)組織架構(gòu)調(diào)研分析得出,對(duì)于現(xiàn)階段各單位組織架構(gòu)所體現(xiàn)出的BIM定位仍停留在BIM的傳統(tǒng)應(yīng)用和人工協(xié)同的狀態(tài)．BIM工作站或BIM服務(wù)中心雖在架構(gòu)中占有一席之地卻僅提供基礎(chǔ)技術(shù)服務(wù),沒(méi)有體現(xiàn)其在組織架構(gòu)中的協(xié)調(diào)性和主動(dòng)性,在需要同時(shí)完成項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中主要工作流中的輔助任務(wù)之外,還需要幫助各業(yè)務(wù)部門(mén)解決零碎問(wèn)題,極易造成BIM工作站的任務(wù)堆積,影響整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)而延誤工期以致影響工程造價(jià)及物資采購(gòu)．因此從組織架構(gòu)再設(shè)計(jì)出發(fā),施工總承包單位作為整個(gè)項(xiàng)目信息集成核心,從根本上協(xié)調(diào)施工總承包內(nèi)部各職能部門(mén)的工作,也是施工總承包單位與其他參與方之間工作協(xié)同的前提．以此為出發(fā)點(diǎn),將調(diào)研所得當(dāng)下深化設(shè)計(jì)管理組織架構(gòu)和上文對(duì)BIM在組織架構(gòu)中的定位分析作為基礎(chǔ),以充分發(fā)揮BIM協(xié)調(diào)性和集成技術(shù)為目的,對(duì)施工總承包模式下深化設(shè)計(jì)管理組織架構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計(jì),BIM工作站作為組織架構(gòu)中的協(xié)調(diào)部門(mén),設(shè)置多專(zhuān)業(yè)BIM工程師與各職能部門(mén)及受邀參與深化設(shè)計(jì)工作的其他項(xiàng)目建設(shè)參與方進(jìn)行對(duì)接,實(shí)現(xiàn)部門(mén)聯(lián)動(dòng),使得深化設(shè)計(jì)管理工作能夠充分協(xié)調(diào)開(kāi)展,體現(xiàn)BIM的協(xié)同價(jià)值．

圖1 組織架構(gòu)

在新型組織架構(gòu)下BIM工作站或BIM服務(wù)中心主要負(fù)責(zé)輔助各業(yè)務(wù)部門(mén)深化設(shè)計(jì)工作的完成及統(tǒng)籌控制下屬各專(zhuān)業(yè)具體工作和進(jìn)度,將深化設(shè)計(jì)階段性工作成果與各業(yè)務(wù)部門(mén)交接,全力輔助決策層進(jìn)行信息協(xié)同和工作協(xié)同,各專(zhuān)業(yè)分包BIM負(fù)責(zé)人在總包BIM工作站和各業(yè)務(wù)部門(mén)雙重管控下推進(jìn)深化設(shè)計(jì)工作．

2 基于BIM的深化設(shè)計(jì)工作流

為了方便施工總承包單位在深化設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行精細(xì)化管理以及與各參與方進(jìn)行信息互換和工作溝通,本文對(duì)深化設(shè)計(jì)工作流進(jìn)一步梳理和優(yōu)化,增加多方工作的協(xié)調(diào)性,將各參與方職責(zé)與流程相對(duì)應(yīng),提高深化設(shè)計(jì)的進(jìn)度可控性[13-15]．因深化設(shè)計(jì)的實(shí)施流程復(fù)雜且各參與方聯(lián)系密切,工作流梳理難度較高,因此將施工深化設(shè)計(jì)分為2個(gè)階段:深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段和深化設(shè)計(jì)實(shí)施階段,對(duì)不同階段內(nèi)各參與方主要工作內(nèi)容及其工作流進(jìn)行詳細(xì)梳理．

2.1 深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段工作流分析

準(zhǔn)備階段的工作目的在于深化團(tuán)隊(duì)組建、協(xié)調(diào)組織架構(gòu)、總承包協(xié)同管理平臺(tái)搭建及權(quán)限劃分、制定深化設(shè)計(jì)實(shí)施計(jì)劃及管理規(guī)范、BIM工作計(jì)劃及工作范圍的確定．施工深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段參與方主要是施工總承包單位與業(yè)主、設(shè)計(jì)方,本文將施工圖設(shè)計(jì)模型的建立工作設(shè)定為設(shè)計(jì)單位完成,不對(duì)建模工作多做贅述,工作流梳理結(jié)果如圖2．

圖2 深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段流程

2.2 深化設(shè)計(jì)實(shí)施階段工作流分析

深化設(shè)計(jì)實(shí)施階段是在深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段的基礎(chǔ)上,主要由施工總承包單位協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)分包及總包各業(yè)務(wù)部門(mén)利用BIM進(jìn)行工程項(xiàng)目各專(zhuān)業(yè)內(nèi)與各專(zhuān)業(yè)間碰撞等問(wèn)題的檢查和處理以及提升施工圖設(shè)計(jì)模型精度建成充分協(xié)調(diào)的深化模型并完成可指導(dǎo)施工的施工圖出圖工作．主要涉及到施工總承包單位、各專(zhuān)業(yè)分包單位、業(yè)主與設(shè)計(jì)單位,本文將深化設(shè)計(jì)實(shí)施階段分為兩項(xiàng)主要工作進(jìn)行流程梳理,即全專(zhuān)業(yè)碰撞檢查與方案優(yōu)化以及各專(zhuān)業(yè)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)優(yōu)化,流程如圖3．

圖3 深化設(shè)計(jì)實(shí)施階段流程

3 基于BIM的深化設(shè)計(jì)管控體系

3.1 深化設(shè)計(jì)管控體系建立

通過(guò)對(duì)深化設(shè)計(jì)工作流的詳細(xì)梳理,使項(xiàng)目各參與方和參與人員能夠充分了解工作流程,可以保證深化設(shè)計(jì)的順利實(shí)施,是深化設(shè)計(jì)管理的關(guān)鍵．然而深化設(shè)計(jì)工作需要循序漸進(jìn),其工作內(nèi)容繁瑣,缺乏恰當(dāng)?shù)墓芾眢w制,對(duì)保證深化設(shè)計(jì)效率及工作成果質(zhì)量存在一定影響．且深化設(shè)計(jì)過(guò)程中BIM技術(shù)在各專(zhuān)業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用程度深淺不一,只有通過(guò)建立統(tǒng)一的深化設(shè)計(jì)體制和完善的管控制度才能提高施工總承包單位的監(jiān)督效率,保證深化設(shè)計(jì)的順利實(shí)施．因此,本文在深化設(shè)計(jì)組織架構(gòu)和工作流的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際深化設(shè)計(jì)管理經(jīng)驗(yàn)并加以完善,制定基于BIM的深化設(shè)計(jì)工作體制和管理制度進(jìn)而有針對(duì)性地建立深化設(shè)計(jì)管控體系,如圖4,將深化設(shè)計(jì)工作變成遞進(jìn)式的線性工作,加強(qiáng)施工總承包單位對(duì)深化設(shè)計(jì)工作內(nèi)容的管理,保證深化設(shè)計(jì)過(guò)程中的工作效率和質(zhì)量．

3.2 “三級(jí)深化體制”的內(nèi)容

在一級(jí)深化過(guò)程中,主要進(jìn)行深化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工作,進(jìn)行主體模型建立,單專(zhuān)業(yè)制定優(yōu)化細(xì)則;二級(jí)深化是深化設(shè)計(jì)過(guò)程的核心階段,其主要工作是發(fā)現(xiàn)和解決模型問(wèn)題與復(fù)雜節(jié)點(diǎn)優(yōu)化、模型精度提升,通過(guò)協(xié)同平臺(tái)對(duì)信息的集成與傳遞,將業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、各專(zhuān)業(yè)分包等各參與方的意見(jiàn)進(jìn)行集成,協(xié)調(diào)各方制定處理方案,進(jìn)而改進(jìn)深化方案;三級(jí)深化作為三級(jí)深化體制的最后一級(jí)主要目的是完善細(xì)化,多專(zhuān)業(yè)碰撞檢查且協(xié)調(diào)跟進(jìn),完成充分協(xié)調(diào)模型并出具協(xié)調(diào)圖．

3.3 “四制度”的作用

深化設(shè)計(jì)工作在三級(jí)深化體制下仍存在眾多問(wèn)題無(wú)法避免,如涉及多專(zhuān)業(yè)的責(zé)任劃分和工作范圍界定、多專(zhuān)業(yè)間連接節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化和方案設(shè)置、同一空間下多專(zhuān)業(yè)構(gòu)件布置、深化資料收集和存儲(chǔ)、協(xié)同工作的實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題,因此必須建立對(duì)應(yīng)的制度輔助三級(jí)深化體制實(shí)現(xiàn)深化設(shè)計(jì)的整體管控．

圖4 深化設(shè)計(jì)管控體系

通過(guò)建立基于BIM模型的專(zhuān)業(yè)分包統(tǒng)籌協(xié)管制度,實(shí)行分包專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)制,總包統(tǒng)籌主導(dǎo)并管理分包,對(duì)模型進(jìn)行拆分,按照專(zhuān)業(yè)界定工作范圍,各分包指定專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人,全權(quán)承擔(dān)專(zhuān)業(yè)內(nèi)深化工作,聽(tīng)從總承包單位調(diào)配;通過(guò)建立常態(tài)化多方設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)例會(huì)制度,協(xié)調(diào)多專(zhuān)業(yè)工作,解決深化過(guò)程中的多專(zhuān)業(yè)碰撞、連接等問(wèn)題;通過(guò)建立基于Cloud-BIM平臺(tái)的協(xié)同制度,搭建協(xié)同平臺(tái),設(shè)置各方權(quán)限,保證工作指令與項(xiàng)目信息靠平臺(tái)傳遞;通過(guò)建立文檔存儲(chǔ)責(zé)任追蹤制度,結(jié)合云平臺(tái)對(duì)資料檔案進(jìn)行存儲(chǔ),保留檔案流傳記錄,設(shè)置人員定期專(zhuān)項(xiàng)整理．

四制度的建立規(guī)范了項(xiàng)目建設(shè)各參與方與參與人員在三級(jí)深化體制下的工作行為和問(wèn)題處置方式,使在三級(jí)深化體制執(zhí)行過(guò)程中所遇到的問(wèn)題能夠有制可尋,達(dá)到規(guī)范和高效的管理效果．

4 案例分析

4.1 工程概況

本文以北京市某合資項(xiàng)目為例,由中建八局總承包公司作為施工總承包單位,八局裝飾公司、八局鋼結(jié)構(gòu)公司、亞廈股份等七家專(zhuān)業(yè)分包加入,項(xiàng)目體量大、工藝復(fù)雜,同時(shí)對(duì)深化設(shè)計(jì)的技術(shù)和管理提出了較高要求．在施工深化設(shè)計(jì)階段,實(shí)行總包主導(dǎo),統(tǒng)籌分包,輻射相關(guān)方的BIM應(yīng)用模式,在完整的組織架構(gòu)、清晰的管理流程和健全的管控體系下,工作推進(jìn)順利,取得效果顯著．

4.2 深化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)建立及主要工作內(nèi)容

由中建八局總承包公司結(jié)合本文提出的深化設(shè)計(jì)組織架構(gòu)組建深化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),按組織架構(gòu)中對(duì)BIM定位建立BIM工作站發(fā)揮BIM協(xié)同作用,聯(lián)合設(shè)計(jì)、技術(shù)、計(jì)劃、合約、質(zhì)量安全、商務(wù)其余職能部門(mén)實(shí)行工作聯(lián)動(dòng),對(duì)各專(zhuān)業(yè)分包單位進(jìn)行管控,同時(shí)由BIM工作站對(duì)接其他項(xiàng)目參與方實(shí)現(xiàn)信息流傳遞和共享．由項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目總工進(jìn)行資源組織協(xié)調(diào)以及監(jiān)督推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)展．

施工總承包單位依據(jù)梳理的工作流推展深化設(shè)計(jì)管理工作,總承包單位與專(zhuān)業(yè)分包單位的主要工作內(nèi)容如下:

(1)總承包單位在深化設(shè)計(jì)過(guò)程中負(fù)責(zé)制定深化設(shè)計(jì)實(shí)施計(jì)劃及管理規(guī)范和深化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)目標(biāo)文件;深化設(shè)計(jì)過(guò)程中的模型維護(hù)與實(shí)時(shí)更新;主持深化設(shè)計(jì)工作進(jìn)展協(xié)調(diào)會(huì)議;在監(jiān)督并審核分包單位完成碰撞檢測(cè)和處理方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步完成多專(zhuān)業(yè)碰撞檢測(cè);模型文件跟蹤更新、整合;整理保存深化設(shè)計(jì)過(guò)程文件．

(2)專(zhuān)業(yè)分包單位在深化設(shè)計(jì)過(guò)程中負(fù)責(zé)各專(zhuān)業(yè)模型的優(yōu)化;單專(zhuān)業(yè)碰撞檢測(cè)問(wèn)題整合及優(yōu)化方案;設(shè)備安裝以及設(shè)備整合等4D可視化模擬;工程量統(tǒng)計(jì)與復(fù)核．

4.3 基于Cloud-BIM的協(xié)同管理制度實(shí)施

深化設(shè)計(jì)管控體系的落地,核心在于管控層的Cloud-BIM協(xié)同管理制度實(shí)施,其作為BIM技術(shù)的直接應(yīng)用,是深化設(shè)計(jì)管理的工作平臺(tái),將繁瑣的線下工作轉(zhuǎn)移至線上完成,為其他三項(xiàng)制度的實(shí)施提供技術(shù)和信息支持．本案例施工總承包BIM工作站租用廣聯(lián)云與Revit、廣聯(lián)達(dá)BIM5D相結(jié)合,建立Cloud-BIM協(xié)同管理平臺(tái),實(shí)行基于Cloud-BIM的協(xié)同管理制度,通過(guò)平臺(tái)將深化設(shè)計(jì)大部分工作在線上進(jìn)行協(xié)調(diào),各參與方之間進(jìn)行工作協(xié)同和信息協(xié)同．同時(shí)依靠云存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)文檔存儲(chǔ),落實(shí)文檔責(zé)任追究制度．結(jié)合總承包組織的定期例會(huì),在里程碑節(jié)點(diǎn)進(jìn)行工作總結(jié)和線下協(xié)調(diào),保證了深化設(shè)計(jì)工作的充分協(xié)同．

4.4 深化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)矩陣

本案例中業(yè)主提供施工圖設(shè)計(jì)模型及圖紙,由施工總承包技術(shù)、設(shè)計(jì)、計(jì)劃部結(jié)合設(shè)計(jì)模型,快速瀏覽圖紙結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)合預(yù)判,制定深化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)預(yù)判目錄,由施工總承包BIM工作站根據(jù)項(xiàng)目自身特點(diǎn)和施工階段可能面臨的技術(shù)難點(diǎn)分析BIM應(yīng)用整體思路及核心工作,按照風(fēng)險(xiǎn)大小、難易程度2個(gè)維度從BIM角度出發(fā),對(duì)預(yù)判目錄進(jìn)行篩選和分類(lèi),制成基于BIM的深化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)矩陣,如圖5,進(jìn)而制定出深化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)目標(biāo)文件,其中結(jié)合進(jìn)度計(jì)劃優(yōu)先和加大第一象限的深化力度,對(duì)于二、四象限而言,當(dāng)面對(duì)施工難度和因返工而帶來(lái)的額外造價(jià)等風(fēng)險(xiǎn)時(shí),在本案例中選擇優(yōu)先處理第二象限高風(fēng)險(xiǎn)、難度低的部分,將第三象限作為簡(jiǎn)單部分按常規(guī)進(jìn)行深化處理,以此為依據(jù)引導(dǎo)深化工作的逐步實(shí)施,有效解決了深化設(shè)計(jì)工作入手難的問(wèn)題．

4.5 三級(jí)深化設(shè)計(jì)體制的實(shí)施——以機(jī)電專(zhuān)業(yè)為例

在深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段編制的深化設(shè)計(jì)實(shí)施計(jì)劃、管理規(guī)范和深化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)文件的指導(dǎo)下各專(zhuān)業(yè)分包單位依據(jù)三級(jí)深化設(shè)計(jì)體制的內(nèi)容進(jìn)行具體的深化設(shè)計(jì)工作．

機(jī)電專(zhuān)業(yè)一級(jí)深化具體內(nèi)容如下:

(1)完善單專(zhuān)業(yè)深化細(xì)則,主要考慮管線綜合布置基本原則、管線操作空間、檢修空間、工序安排、支吊架做法等問(wèn)題,合理分配垂直空間,管線上下分層合理,平面布置平衡;

(2)充分分析施工圖設(shè)計(jì)圖紙與模型,分析管線分布和路由,做出合理平衡與修正,盡量避免管線高密度的集中;

(3)在土建施工前,結(jié)合主管線綜合方案及時(shí)出具結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋圖紙上交審核．

圖5 深化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)矩陣

機(jī)電專(zhuān)業(yè)二級(jí)深化在集成各方意見(jiàn)后,遵循常態(tài)化多方設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)例會(huì)制度,進(jìn)行方案討論與審核,確定深化方案,根據(jù)已確定的深化方案修改深化設(shè)計(jì)模型并出具圖紙．二級(jí)深化階段圖紙主要用于方案審核及多方溝通,因此主要以管線綜合平面布置圖與剖面圖為主,充分利用BIM的三維可視化特性,保證圖紙的立體層次和清晰傳達(dá)深化意圖．

機(jī)電專(zhuān)業(yè)三級(jí)深化具體內(nèi)容如下:

(1)完善模型中的機(jī)電末端點(diǎn)位與毛細(xì)管道,達(dá)到施工模型的要求精度(LOD400);

(2)加強(qiáng)與精裝的協(xié)調(diào)和配合,依據(jù)精裝點(diǎn)位圖等有效資料為依據(jù)開(kāi)展對(duì)應(yīng)深化工作,并及時(shí)跟進(jìn)深化模型更新,體現(xiàn)深化設(shè)計(jì)意義,即保證深化后建成的施工模型與施工圖對(duì)施工階段的指導(dǎo)性,提升施工模型對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際控制力;

(3)在該階段內(nèi),主管線已準(zhǔn)確定位,同時(shí)末端點(diǎn)位得到完善,是利用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查最佳階段,避免了在深化初期就開(kāi)始重復(fù)碰撞和設(shè)計(jì)頻繁變動(dòng)的工作浪費(fèi)現(xiàn)象,使得此時(shí)的碰撞問(wèn)題可輕易通過(guò)管線翻折等簡(jiǎn)單方式得到解決;

(4)結(jié)合施工工藝和施工方案,建立復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的交底模型,制作交底資料．

4.6 多專(zhuān)業(yè)協(xié)同優(yōu)化

在本案例中,各專(zhuān)業(yè)分包單位負(fù)責(zé)專(zhuān)業(yè)內(nèi)碰撞檢查,并提供優(yōu)化方案上報(bào)施工總承包BIM工作站逐層審批,如圖6,機(jī)電專(zhuān)業(yè)風(fēng)管、橋架、水管發(fā)生碰撞,由分包單位提供2種優(yōu)化方案,方案一將管道與橋架上翻進(jìn)而保證凈高,方案二將水管下翻,保持橋架水平,減少橋架翻彎從而節(jié)約材料．

圖6 專(zhuān)業(yè)內(nèi)碰撞檢查及方案優(yōu)化

此外,本案例涉及與鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電、幕墻、裝飾、電氣等多專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào),因此除了審核各專(zhuān)業(yè)分包專(zhuān)業(yè)內(nèi)碰撞統(tǒng)計(jì)之外,BIM工作站利用Fuzor2017同時(shí)進(jìn)行多專(zhuān)業(yè)間的碰撞檢查與凈高分析,進(jìn)而追蹤至對(duì)應(yīng)碰撞點(diǎn)的三維模型處,結(jié)合報(bào)告內(nèi)容篩選檢查報(bào)告,依靠篩選結(jié)果協(xié)同涉及專(zhuān)業(yè)及其他部門(mén)處理專(zhuān)業(yè)間存在的問(wèn)題,以實(shí)現(xiàn)深化設(shè)計(jì)模型的總體協(xié)調(diào),最大限度地減少甚至避免后續(xù)施工過(guò)程中的錯(cuò)漏碰缺及不合理問(wèn)題．

4.7 深化設(shè)計(jì)成果交付

施工總承包和各分包專(zhuān)業(yè)深化設(shè)計(jì)需結(jié)合三級(jí)深化體制和以下整體時(shí)間要求進(jìn)行管控和驗(yàn)收:土建結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)隨施工進(jìn)行且在對(duì)應(yīng)部位施工前1個(gè)月完成;機(jī)電各專(zhuān)業(yè)間碰撞檢測(cè)及管線綜合應(yīng)分層進(jìn)行,在對(duì)應(yīng)區(qū)域管道安裝前1個(gè)月完成;鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)應(yīng)在對(duì)應(yīng)區(qū)域施工前3個(gè)月完成;幕墻深化設(shè)計(jì)和精裝修深化設(shè)計(jì)應(yīng)在對(duì)應(yīng)區(qū)域施工前1個(gè)月完成．

本案例深化設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)模型精度達(dá)到LOD400,除深化設(shè)計(jì)模型的所有價(jià)值信息及深化內(nèi)容外,主要還完成狹小空間上部的通用支架或支撐、屋頂或狹小上部空間內(nèi)的輕鋼龍骨框架、檢修系統(tǒng)、電氣線路等類(lèi)似細(xì)節(jié)內(nèi)容;出具施工圖主要需包括各專(zhuān)業(yè)深化施工圖和剖面圖、三維剖面圖、節(jié)點(diǎn)大樣圖、三維安裝指導(dǎo)圖、三維效果圖等．此外,應(yīng)交付指導(dǎo)技術(shù)交底的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)交底模型與對(duì)應(yīng)圖紙或視頻文件,如圖7．

圖7 柱間主桁架與次桁架節(jié)點(diǎn)模型

Fig.7 Model of main and secondary truss joints between col-umns

5 結(jié) 論

(1)對(duì)BIM工作站在管理組織架構(gòu)中定位為信息集成調(diào)配中心和項(xiàng)目管理協(xié)同中心,據(jù)此完成施工總承包模式下深化設(shè)計(jì)管理組織架構(gòu)再設(shè)計(jì),提升BIM技術(shù)的應(yīng)用深度,使BIM協(xié)同理念在管理過(guò)程中得以體現(xiàn)和利用．

(2)將深化設(shè)計(jì)分為2個(gè)階段分別對(duì)其工作流進(jìn)行了細(xì)致梳理,涵蓋深化設(shè)計(jì)工作過(guò)程中的各個(gè)重要節(jié)點(diǎn),同時(shí)確定了施工總承包單位與業(yè)主、設(shè)計(jì)單位及各專(zhuān)業(yè)分包單位的信息傳遞關(guān)系及明確具體工作內(nèi)容．

(3)提出一體制四制度的深化設(shè)計(jì)管控體系,通過(guò)三級(jí)深化體制將繁雜的深化設(shè)計(jì)工作轉(zhuǎn)化為遞進(jìn)式的線性工作,通過(guò)提出4項(xiàng)管理制度有效加強(qiáng)對(duì)深化設(shè)計(jì)工作的監(jiān)督和管控．

(4)將本文提出的組織架構(gòu)、工作流以及管控體系應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中發(fā)現(xiàn),組織協(xié)調(diào)性增高,工作推進(jìn)有法可依,整體工作效率提升,可保證深化設(shè)計(jì)成果質(zhì)量,極大的發(fā)揮出BIM技術(shù)的協(xié)同效應(yīng),提升了管理能力．