PPP模式下引入BIM技術(shù)建設(shè)特色小鎮(zhèn)研究
——以西溪南鎮(zhèn)為例

程?，?，萬(wàn)凌瑞，許 璟，梁 瑤，趙 梵

（1.安徽科技學(xué)院 建筑學(xué)院，安徽 蚌埠233000；2.黃山學(xué)院 建筑工程學(xué)院，安徽 黃山245041）

0 引言

根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部《關(guān)于開展特色小鎮(zhèn)培育工作的通知》，到2020年，培育1000個(gè)左右各具特色、富有活力的休閑旅游、商貿(mào)物流、現(xiàn)代制造、教育科技、傳統(tǒng)文化、美麗宜居等特色小鎮(zhèn)，安徽作為國(guó)家新型城鎮(zhèn)化試點(diǎn)省，各項(xiàng)工作走在全國(guó)前列，而黃山市徽州區(qū)西溪南鎮(zhèn)就是最典型的一例[1]。近年來，PPP模式的出現(xiàn)最大程度地緩解了小鎮(zhèn)建設(shè)的龐大資金流問題，PPP模式助力特色小鎮(zhèn)建設(shè)也得到了廣泛運(yùn)用，但也出現(xiàn)了如小鎮(zhèn)建設(shè)模式雷同、施工工期長(zhǎng)、成本控制不當(dāng)、后期運(yùn)營(yíng)不完善等問題。這說明單一PPP模式和傳統(tǒng)模型已無法滿足小鎮(zhèn)建設(shè)的需求，本文引入BIM技術(shù)為PPP模式下的小鎮(zhèn)建設(shè)提供一種新的方法，以彌補(bǔ)單一模式在特色小鎮(zhèn)建設(shè)中的短板。

1 PPP模式下西溪南鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 西溪南特色小鎮(zhèn)發(fā)展概述

西溪南鎮(zhèn)位于安徽省黃山市徽州區(qū)西部，是皖浙贛地區(qū)交通樞紐的核心區(qū)域，毗鄰黃山高鐵北站、G205高速，距徽州主城區(qū)5km，有著得天獨(dú)厚的地理位置優(yōu)勢(shì)，如圖1。不僅如此，距今1200余年的歷史讓西溪南鎮(zhèn)沉積了深厚的徽文化底蘊(yùn)，使其被列入黃山市新一輪城市發(fā)展核心區(qū)域，另西溪南鎮(zhèn)位系丘陵平原區(qū)，農(nóng)業(yè)資源極為豐富，是宜農(nóng)、宜工、宜牧的綜合發(fā)展地區(qū)。

圖1 西溪南鎮(zhèn)及周邊區(qū)域地理位置

2016年響應(yīng)國(guó)家發(fā)改委推進(jìn)政策性金融支持小城鎮(zhèn)建設(shè)的號(hào)召，徽州區(qū)西溪南鎮(zhèn)作為黃山市第一批特色小鎮(zhèn)的試點(diǎn)，開始融入PPP模式建設(shè)特色小鎮(zhèn)。PPP是政府部門與私人企業(yè)或私有制公司之間的公私合作運(yùn)營(yíng)管理模式，其中社會(huì)資本主要參與承擔(dān)建筑項(xiàng)目的基礎(chǔ)部分施工建設(shè)，政府部門負(fù)責(zé)建設(shè)后期管理運(yùn)營(yíng)及質(zhì)量監(jiān)管過程，雙方秉承“利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共享、全程合作”的理念，全程參與項(xiàng)目建設(shè)過程，合作時(shí)間長(zhǎng)，信息分布相對(duì)均衡。同時(shí)政府和企業(yè)或公司共同為建設(shè)項(xiàng)目提供資金，有效地解決了公共資源供給的市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)失靈和政府經(jīng)營(yíng)低效的問題，擴(kuò)大了西溪南鎮(zhèn)建設(shè)的資金來源，PPP模式既可減輕政府負(fù)擔(dān)，還可以拓寬融資渠道，使后期經(jīng)營(yíng)得到更好的保障。2017年西溪南鎮(zhèn)成功躋身安徽省第一批特色小鎮(zhèn)，2018年被評(píng)選為全國(guó)特色小鎮(zhèn)50強(qiáng)。直至2020年，西溪南鎮(zhèn)實(shí)施重點(diǎn)特色小鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目30個(gè)以上，完成投資33億元。

1.2 PPP模式下特色小鎮(zhèn)建設(shè)中出現(xiàn)的問題

隨著建設(shè)進(jìn)程的逐漸加快，單一模型下的特色小鎮(zhèn)建設(shè)也暴露出一些問題。如西溪南的多個(gè)特色創(chuàng)意小鎮(zhèn)均融入古徽州建筑的特色，但從規(guī)劃到建設(shè)再到運(yùn)營(yíng)，工期長(zhǎng)、施工難度大，尤其是三維信息采集主要依賴皮尺等簡(jiǎn)易工具、手工繪圖和記錄，測(cè)繪成果因人而異，詳略不一，成圖精度較低，從而導(dǎo)致特色小鎮(zhèn)質(zhì)量參差不齊。其次，特色小鎮(zhèn)的建設(shè)雖然融入PPP模式，解決了融資問題，但國(guó)內(nèi)PPP模式還處于初創(chuàng)期，由于政府和投資企業(yè)對(duì)當(dāng)?shù)靥厣疃劝芽夭粔?、發(fā)展理念不夠創(chuàng)新、管理模式不夠多樣、監(jiān)管力度不夠大等原因，造成支撐小鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)營(yíng)機(jī)制構(gòu)建不夠靈活高效，建成之后出現(xiàn)盲目跟風(fēng)，創(chuàng)新不足，模式雷同等現(xiàn)象，體現(xiàn)不出特色小鎮(zhèn)的特色，最終變成了“政績(jī)小鎮(zhèn)”。

2 引入BIM技術(shù)建設(shè)特色小鎮(zhèn)的優(yōu)勢(shì)

為了打造迎合古徽州特點(diǎn)的特色小鎮(zhèn)，引進(jìn)BIM技術(shù)，走出一條“BIM+PPP”模式建設(shè)特色小鎮(zhèn)的新路子。事實(shí)上，PPP模式和BIM技術(shù)所推動(dòng)的建筑技術(shù)與管理信息化緊密結(jié)合恰好可以解決PPP模式下小鎮(zhèn)建設(shè)遇到的問題。

2.1 BIM技術(shù)功能概述

BIM，簡(jiǎn)單來說是建筑項(xiàng)目從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工再到管理各個(gè)階段協(xié)調(diào)統(tǒng)一的過程。將建筑項(xiàng)目的全壽命周期利用以數(shù)字三維、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)為核心資源的方式把標(biāo)準(zhǔn)的理念轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)據(jù)，大大提高了建設(shè)項(xiàng)目信息集成化，從而提高工作效率、減少建設(shè)損耗、降低生產(chǎn)成本，為相關(guān)工程利益方提供信息交換和共享的平臺(tái)，使各方能夠協(xié)同作業(yè)，極大程度地避免空間上各專業(yè)間的相互沖突，可以大幅度縮短建設(shè)工期。

2.2 PPP項(xiàng)目建設(shè)引入BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

BIM技術(shù)在小鎮(zhèn)規(guī)劃期，可以根據(jù)古徽州建筑特色，進(jìn)行建筑信息模型的初步設(shè)計(jì)，打造符合木結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代建筑融合的專屬于徽州地區(qū)的特色小鎮(zhèn)。且BIM技術(shù)還可以助力PPP模式下特色小鎮(zhèn)的建設(shè)，有助于更全面地響應(yīng)國(guó)家政策進(jìn)一步建設(shè)和發(fā)展特色小鎮(zhèn)。

2.2.1 規(guī)劃期的可視化性

PPP模式下小鎮(zhèn)規(guī)劃期間基本使用CAD等二維制圖軟件，而BIM的優(yōu)勢(shì)是可以二維和三維聯(lián)動(dòng)，生成模型或者修改模型的時(shí)候，二維和三維都可以同步更新[2]。且Revit建模使得模型整體可視化，為后續(xù)施工建造提供了精準(zhǔn)模型和內(nèi)部構(gòu)造，在施工質(zhì)量得到提高的同時(shí)，降低了難度，縮短了工期，促進(jìn)了設(shè)計(jì)建設(shè)過程中各專業(yè)之間溝通和決策。

2.2.2 施工期的協(xié)調(diào)性

采用PPP這種單一模式建設(shè)特色小鎮(zhèn)期間，雖然資金問題得到解決，但由于各專業(yè)之間溝通不到位，再加上運(yùn)用傳統(tǒng)的施工工藝，結(jié)合CAD圖紙進(jìn)行建造，可能導(dǎo)致各專業(yè)之間出現(xiàn)碰撞問題。而BIM通過前期建?？梢院艽蟪潭壬蠈?duì)可能進(jìn)行碰撞的部位進(jìn)行協(xié)調(diào)，同時(shí)軟件可提前為各設(shè)備管線開洞提資，減少后期施工麻煩。BIM技術(shù)不僅可以提供3D、5D的模型效果圖和相應(yīng)圖紙，還可以提供普通CAD無法提供的綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查報(bào)告和改進(jìn)后的模型圖等，利用BIM軟件功能可以直接導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)，模擬出可能發(fā)生的施工場(chǎng)景，尤其是安全生產(chǎn)事故及處理方式，降低事故發(fā)生的概率。

2.2.3 運(yùn)維期的實(shí)時(shí)性

特色小鎮(zhèn)建設(shè)完成后可以利用BIM技術(shù)的三維激光掃描功能對(duì)建筑物進(jìn)行全方位的掃描，將建筑的空間、設(shè)備資產(chǎn)等數(shù)據(jù)導(dǎo)入BIM運(yùn)維系統(tǒng)，隨時(shí)調(diào)用，BIM中的預(yù)警系統(tǒng)也可以對(duì)可能發(fā)生的災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防，降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。

因此將BIM技術(shù)融入到PPP模式中建設(shè)特色小鎮(zhèn)，使得特色小鎮(zhèn)擁有了精準(zhǔn)模型和政府資金支持，降低了小鎮(zhèn)建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了小鎮(zhèn)建成后的管理效率，推進(jìn)了特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目的落實(shí)[3]。

3 PPP模式和BIM技術(shù)在西溪南小鎮(zhèn)建設(shè)中的協(xié)同運(yùn)用

西溪南特色小鎮(zhèn)建設(shè)期數(shù)據(jù)來源于小鎮(zhèn)本身，且建模方式多種多樣，獨(dú)特的小鎮(zhèn)建設(shè)模式應(yīng)運(yùn)而生[4]。BIM技術(shù)利用Revit建模，把傳統(tǒng)建筑的數(shù)據(jù)融入到特色小鎮(zhèn)中，包括建筑工程的整體結(jié)構(gòu)、施工內(nèi)容、基礎(chǔ)水電暖氣等設(shè)備的相關(guān)信息數(shù)據(jù)組合成的建筑生命周期作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最終形成整體擬真特色小鎮(zhèn)模型。這樣一來提升了建筑整體的可視化和優(yōu)化性，也符合了特色小鎮(zhèn)建設(shè)的特點(diǎn)，為后續(xù)施工建造提供了精準(zhǔn)模型，降低了難度，縮短了工期。還可以利用BIM協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行西溪南特色小鎮(zhèn)的管理，打造符合當(dāng)?shù)靥厣男℃?zhèn)項(xiàng)目。

3.1 古建筑模型精細(xì)化

西溪南古建筑較多，老屋閣、綠繞亭以及大量明清古建筑，“豐溪八景”、“溪南十園”等遺跡清晰可見，但圖紙陳舊，許多數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致施工時(shí)出現(xiàn)經(jīng)常挖斷管線、破壞植被、圖紙與實(shí)際不符等現(xiàn)象，增加了工作量和返工次數(shù)。BIM技術(shù)利用三維可視化，將古建筑地上地下的情況進(jìn)行重塑及優(yōu)化設(shè)計(jì)，再進(jìn)行碰撞檢查，軟件能自動(dòng)計(jì)算，顯示出有多少個(gè)可能發(fā)生的三維碰撞點(diǎn)，以及其精確的位置。如圖2(a)中是軟件檢測(cè)出的碰撞點(diǎn)，圖2(b)則為軟件優(yōu)化修改后的情況。運(yùn)用BIM技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)了問題并精準(zhǔn)解決，輸出最精細(xì)的圖紙和模型，為后續(xù)建造提供依據(jù)，也彌補(bǔ)了圖紙陳舊的問題，優(yōu)化PPP模式的同時(shí)很好地避免了施工期間人材機(jī)的浪費(fèi)問題。

圖2 管線碰撞優(yōu)化示例

3.2 施工模擬降低事故發(fā)生頻率

西溪南特色小鎮(zhèn)中擁有國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，且保存完好，施工過程投資大、影響廣，一旦出現(xiàn)工程質(zhì)量事故將造成巨大損失。因此，將西溪南鎮(zhèn)預(yù)先設(shè)計(jì)的施工方案與BIM技術(shù)相結(jié)合，通過對(duì)施工方案的三維立體化，結(jié)合最恰當(dāng)?shù)腜PP模式的建設(shè)方案，采用4D（進(jìn)度）、5D（投資）集成施工模擬方式，在施工之前預(yù)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)布置以及所需的資金、材料情況，最大程度地避免經(jīng)濟(jì)損失。并且通過VR技術(shù)展現(xiàn)西溪南鎮(zhèn)實(shí)時(shí)計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的對(duì)比，隨時(shí)隨地三維可視化監(jiān)控施工進(jìn)展，既保證了施工效果，又能很好地引導(dǎo)施工人員遇到緊急事故時(shí)能正確做出應(yīng)急策略，做到安全施工、文明施工。

不僅如此，BIM技術(shù)的動(dòng)態(tài)模擬與漫游功能展示了特色小鎮(zhèn)地上地下施工場(chǎng)景和效果圖，如圖3所示，讓政府和相關(guān)投資者更直觀地了解西溪南特色小鎮(zhèn)的施工流程，有助于政府對(duì)“BIM+PPP”這一新型模式的支持，也能讓更多的投資者參與到西溪南特色小鎮(zhèn)的建設(shè)和發(fā)展中來。

圖3 小鎮(zhèn)地上地下3D效果圖

3.3 成本控制與管理

可視化的BIM技術(shù)正好將特色小鎮(zhèn)的整體規(guī)劃圖和局部細(xì)節(jié)圖都能清晰地呈現(xiàn)出來，建設(shè)管理者更容易準(zhǔn)確而又快速地得到任意細(xì)部工作的消耗量標(biāo)準(zhǔn)，能夠真正實(shí)現(xiàn)限額領(lǐng)料的初衷，同時(shí)，還能更加直觀地了解建設(shè)中的細(xì)節(jié)信息，看到整體規(guī)劃和建筑功能。利用BIM系統(tǒng)將不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整合，從而對(duì)特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，隨時(shí)提取最有效信息，將PPP模式下運(yùn)行不合理的方案或問題提前解決，得到最佳方案，降低后期工程出錯(cuò)率，實(shí)現(xiàn)高效施工，從而降低成本損耗，實(shí)現(xiàn)多算對(duì)照，提高特色小鎮(zhèn)建設(shè)效率。據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)分析，利用BIM技術(shù)可以減少PPP模式下西溪南特色小鎮(zhèn)建設(shè)期間40%的預(yù)算。

3.4 完善小鎮(zhèn)運(yùn)營(yíng)

PPP模式下的西溪南特色小鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目信息量大，由于管理疏漏，從建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)各階段所需信息或多或少會(huì)出現(xiàn)些許紕漏，而利用BIM技術(shù)建立的信息管理系統(tǒng)，保留PPP項(xiàng)目的全部信息，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目在各施工管理階段及后期運(yùn)營(yíng)階段的信息流通，并且將政府與社會(huì)資本牽線搭橋，方便各方通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)溝通協(xié)調(diào)，從而節(jié)約成本、提高質(zhì)量、增強(qiáng)管理效益，有利于發(fā)揮特色小鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。BIM技術(shù)建立的信息管理系統(tǒng)，也便于政府實(shí)時(shí)掌握并管理PPP模式下西溪南特色小鎮(zhèn)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，為政府根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)績(jī)效付費(fèi)提供了較為可靠的依據(jù)，從整體上提升運(yùn)營(yíng)效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，政府和社會(huì)資本合作建設(shè)特色小鎮(zhèn)不容置否[5]。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)時(shí)期，需要在小鎮(zhèn)建設(shè)領(lǐng)域變革傳統(tǒng)的建設(shè)思維，需要相關(guān)人員在PPP模式下按照項(xiàng)目的功能要求和模式要求，利用BIM技術(shù)完善特色小鎮(zhèn)建設(shè)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)民營(yíng)資本與前沿技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目在各階段的信息流通。PPP模式下BIM技術(shù)的投入和使用，必將使特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目取得建設(shè)期和營(yíng)運(yùn)期系統(tǒng)性、一體化的成功，必將出現(xiàn)政府、社會(huì)資本方、社會(huì)公眾三贏的局面?？梢灶A(yù)見，BIM與PPP的結(jié)合在特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目建設(shè)中會(huì)有廣闊而光明的前景。