BIM技術(shù)在裝配式建筑中的組織實(shí)施

楊國(guó)偉，齊立偉*，劉媛媛，劉喜洋，韋 標(biāo)

（1.江蘇宜居建設(shè)工程有限公司，南京 210000；2.南京貝唐建筑科技有限公司，南京 210000）

傳統(tǒng)的建筑施工方法都會(huì)使用大量的鋼筋、混凝土和沙石等建筑材料，消耗量非常大。即使與一些發(fā)展中國(guó)家相比，我國(guó)的建筑材料的消耗量也是比較大的。這種施工方式在施工過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵對(duì)大氣的污染比較嚴(yán)重，雖然現(xiàn)在各地都很重視揚(yáng)塵的治理，但是仍然有很多不到位的地方。此外，施工過程中機(jī)械的噪聲、振動(dòng)棒的聲音等，尤其是在夜間施工產(chǎn)生的這些噪聲會(huì)對(duì)附近生活的居民造成很大的負(fù)面影響。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水及大量的建筑垃圾，都對(duì)環(huán)境帶來很大的影響。

如何既能滿足當(dāng)前城鎮(zhèn)化快速發(fā)展需求，又能滿足節(jié)能降耗的要求呢？這就必須升級(jí)現(xiàn)有的傳統(tǒng)建筑業(yè)的生產(chǎn)方式。裝配式住宅構(gòu)件和部品由工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)組裝，施工機(jī)械化程度高，因此可以使得勞動(dòng)生產(chǎn)效率顯著提高[1]。構(gòu)件由工廠嚴(yán)格按圖施工生產(chǎn)，經(jīng)多道檢驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)條件可控、工藝先進(jìn)及尺寸精確的目的，最終提高建筑品質(zhì)。住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展到更高階段可集成應(yīng)用新技術(shù)，進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能環(huán)保。通過可再生能源與建筑一體化、中水雨水處理系統(tǒng)、室內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)和智能家居集成系統(tǒng)等綜合應(yīng)用，提高科技進(jìn)步對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)率，大幅提高住宅建設(shè)、管理的勞動(dòng)生產(chǎn)率和住宅的整體質(zhì)量水平，全面改善住宅的使用功能和居住質(zhì)量，高速度、高質(zhì)量、高效率地建設(shè)符合市場(chǎng)需求的高品質(zhì)住宅[2]。

BIM 技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，通過對(duì)建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)及包括建筑、運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期等方面發(fā)揮重要作用。BIM 的出現(xiàn)，提升了建筑業(yè)的信息化水平。在裝配式建筑中運(yùn)用BIM 技術(shù)，能夠有效解決裝配式建筑全生命周期管理中的難點(diǎn)，有利于生產(chǎn)效率的提升，從而發(fā)揮重大作用[3]。

BIM 工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的管理是全過程進(jìn)行協(xié)同、進(jìn)度和質(zhì)量控制而開展的目標(biāo)管理[4]，建立一個(gè)核心實(shí)施團(tuán)隊(duì)尤為重要。BIM 設(shè)計(jì)項(xiàng)目在滿足原有二維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上還需滿足一系列BIM 目標(biāo)要求，由BIM 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和BIM 專業(yè)負(fù)責(zé)人共同制定。通過配置各專業(yè)技術(shù)人員，選擇合適的管理模式和技術(shù)培訓(xùn)來組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，各司其職，協(xié)作完成BIM 實(shí)施計(jì)劃和目標(biāo)[5]。

1 BIM 團(tuán)隊(duì)的組建

應(yīng)用BIM 技術(shù)，建立BIM 模型，能夠在項(xiàng)目全過程的各個(gè)階段進(jìn)行應(yīng)用，為管理和決策提供參考，提高投資價(jià)值，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

1.1 設(shè)計(jì)院組建BIM 團(tuán)隊(duì)

在項(xiàng)目前期，通過建立簡(jiǎn)單模型，進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，制定最優(yōu)的規(guī)劃方案。在施工圖設(shè)計(jì)完成后，BIM 團(tuán)隊(duì)與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)充分溝通協(xié)作，按照建模流程進(jìn)行項(xiàng)目建模，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的錯(cuò)漏碰缺，提高設(shè)計(jì)成果質(zhì)量。同時(shí)，BIM 模型的可視性，便于業(yè)主、承包商及時(shí)發(fā)現(xiàn)和提出問題，提前進(jìn)行方案修改和優(yōu)化。

1.2 設(shè)備供應(yīng)商組建BIM 團(tuán)隊(duì)

設(shè)備供應(yīng)商較少組建BIM 團(tuán)隊(duì)，一般主要為BIM模型提供相關(guān)設(shè)備信息即可，以便BIM 團(tuán)隊(duì)進(jìn)行模型建立和完善。

1.3 施工單位組建BIM 團(tuán)隊(duì)

施工單位組建的BIM 團(tuán)隊(duì)，主要在機(jī)電管線方面應(yīng)用BIM 技術(shù)，提前模擬管線鋪排，能夠?yàn)閷?shí)際施工提供極大的幫助。在設(shè)計(jì)單位已經(jīng)完成的建?；A(chǔ)上，施工單位BIM 團(tuán)隊(duì)可自行增加工藝控制、材料控制、工期控制和質(zhì)量控制等功能，不斷豐富BIM 模型并根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)展不斷更新調(diào)整，提升施工管理水平和效率。

1.4 咨詢公司組建BIM 團(tuán)隊(duì)

咨詢公司的BIM 團(tuán)隊(duì)主要是為業(yè)主進(jìn)行BIM 模型的規(guī)劃、督促工作實(shí)施等，定期組織協(xié)調(diào)會(huì)，調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)單位、施工單位等，檢查、推動(dòng)BIM 模型搭建過程中的問題，提出要求，檢查進(jìn)度及質(zhì)量。

1.5 項(xiàng)目級(jí)施工BIM 團(tuán)隊(duì)

項(xiàng)目級(jí)施工BIM 團(tuán)隊(duì)主要是施工企業(yè)根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)需求、業(yè)主的合同要求及國(guó)家政策指導(dǎo)等條件組建的施工BIM 團(tuán)隊(duì)。應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的整體、全面的需求來確定團(tuán)隊(duì)的人員和設(shè)備，能夠較好地匹配合同要求，并能夠指導(dǎo)施工等。項(xiàng)目的規(guī)模、專業(yè)、難點(diǎn)和合同等各方面的要求，決定了項(xiàng)目的施工BIM 團(tuán)隊(duì)的規(guī)模和人員配置。只有建立健全合理的團(tuán)隊(duì)，才能控制團(tuán)隊(duì)成本，提升團(tuán)隊(duì)水平，才能使BIM 應(yīng)用真正精準(zhǔn)指導(dǎo)項(xiàng)目建設(shè)。

2 BIM 團(tuán)隊(duì)的組織結(jié)構(gòu)

組織的目標(biāo)、任務(wù)和環(huán)境等因素決定了一個(gè)團(tuán)隊(duì)的組織模式，組織模式?jīng)Q定了組織內(nèi)部的指揮、溝通、協(xié)調(diào)、執(zhí)行等關(guān)系方式，這對(duì)于按期、優(yōu)質(zhì)地實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)十分關(guān)鍵。按照組織結(jié)構(gòu)的基本原理，項(xiàng)目的組織結(jié)構(gòu)也可分為線性的項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)、職能的項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)和矩陣的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)等若干形式，不同的項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施會(huì)產(chǎn)生不同的影響。

2.1 線性架構(gòu)

線性架構(gòu)按項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，部門中的成員接受領(lǐng)導(dǎo)和指揮。

2.2 職能架構(gòu)

職能架構(gòu)按照職能進(jìn)行設(shè)置，項(xiàng)目管理班子沒有明確的界定，各職能部門均承擔(dān)部分工作，需部門間協(xié)調(diào)處理的部分事務(wù)則由職能部門經(jīng)理級(jí)別進(jìn)行協(xié)調(diào)。

2.3 矩陣架構(gòu)

矩陣架構(gòu)將以上2 種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)予以融合，可分為弱、中和強(qiáng)3 種，取決于選擇特征大小，建立相應(yīng)明確的項(xiàng)目管理層。

與傳統(tǒng)的項(xiàng)目組織架構(gòu)不同，BIM 團(tuán)隊(duì)成員的角色與責(zé)任，需與企業(yè)文化契合，以符合BIM 技術(shù)導(dǎo)入，項(xiàng)目BIM 應(yīng)用工作的開展應(yīng)由項(xiàng)目經(jīng)理統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，項(xiàng)目總工負(fù)責(zé)BIM 應(yīng)用的實(shí)施，其他部門配合、服從BIM 團(tuán)隊(duì)開展工作，方便BIM 團(tuán)隊(duì)為各職能部門提供技術(shù)支持，共同推進(jìn)BIM 技術(shù)應(yīng)用的有效開展。

3 職責(zé)分工

眾所周知，BIM 的深化必須依靠各參與方的分工與合作。只有通過系統(tǒng)有效的管理，使各單位的目標(biāo)統(tǒng)一、行動(dòng)有序、執(zhí)行有力，才能推動(dòng)BIM 設(shè)計(jì)工作正常開展。

3.1 各參建單位職責(zé)分工

3.1.1 建設(shè)單位

統(tǒng)籌負(fù)責(zé)BIM 深化設(shè)計(jì)工作；協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)單位、預(yù)制構(gòu)件廠和總分包各方之間的關(guān)系。

3.1.2 設(shè)計(jì)單位

負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)平面圖；負(fù)責(zé)向業(yè)主及總分包單位進(jìn)行交底；負(fù)責(zé)部分深化設(shè)計(jì)工作。

3.1.3 預(yù)制構(gòu)件廠

負(fù)責(zé)將設(shè)計(jì)院圖紙深化，建立構(gòu)件模型；負(fù)責(zé)構(gòu)件模具設(shè)計(jì)；負(fù)責(zé)構(gòu)件預(yù)制并制定運(yùn)輸與堆放。

3.1.4 總承包單位

負(fù)責(zé)總包范圍內(nèi)的BIM 深化設(shè)計(jì)工作；負(fù)責(zé)制定實(shí)施方案；將項(xiàng)目進(jìn)展情況及時(shí)錄入BIM 模型。

3.1.5 分包單位

負(fù)責(zé)分包內(nèi)容的BIM 深化設(shè)計(jì)工作；負(fù)責(zé)將深化模型及時(shí)移交給總包單位。

通過對(duì)各參建單位的職責(zé)進(jìn)行明確和限定，來推動(dòng)深化設(shè)計(jì)工作的有序開展，并通過多方面的協(xié)同，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、提出和解決BIM 深化設(shè)計(jì)中的問題。

3.2 項(xiàng)目部職責(zé)分工

3.2.1 項(xiàng)目經(jīng)理

項(xiàng)目BIM 應(yīng)用第一責(zé)任人，負(fù)責(zé)制定目標(biāo)及實(shí)施計(jì)劃，組建BIM 團(tuán)隊(duì)并確定各人員職責(zé)及權(quán)限，形成考核制度，完善各種規(guī)章制度，綜合協(xié)調(diào)各部門。項(xiàng)目BIM 技術(shù)主要執(zhí)行者負(fù)責(zé)分配各BIM 小組成員具體工作并提供技術(shù)指導(dǎo)。

3.2.2 項(xiàng)目總工程師

負(fù)責(zé)匯總及檢查各成員成果；負(fù)責(zé)編制施工組織設(shè)計(jì)及各項(xiàng)施工方案，為施工提供準(zhǔn)確的施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；負(fù)責(zé)圖紙會(huì)審、設(shè)計(jì)變更歸集。

3.2.3 BIM 小組

負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各專業(yè)部門，及時(shí)調(diào)整、修正BIM 模型，完成BIM 模型歸集，保障項(xiàng)目BIM 工作順利開展。

3.2.4 質(zhì)量部門

負(fù)責(zé)將每日現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量工作信息及時(shí)輸入BIM 模型；負(fù)責(zé)各工序樣板引路的實(shí)施，觀摩活動(dòng)中各工序樣板的講解；落實(shí)“三檢”制度，做好隱蔽工程質(zhì)量檢查；負(fù)責(zé)組織分部分項(xiàng)工程的質(zhì)量檢查、評(píng)定和監(jiān)督工作。

3.2.5 安全部門

負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)安全文明布置，觀摩活動(dòng)中安全文明情況的講解；負(fù)責(zé)組織安全檢查、評(píng)定和監(jiān)督工作。

3.2.6 物資部門

負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)材料的采購(gòu)、進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收和記錄等工作；負(fù)責(zé)將材料信息及時(shí)輸入BIM 模型；負(fù)責(zé)將每日現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度工作信息及時(shí)輸入BIM 模型；應(yīng)用BIM 模型對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行比對(duì)。

3.2.7 綜合辦公室

負(fù)責(zé)圖紙、方案、交底及聯(lián)系單等技術(shù)文件的下發(fā)工作；負(fù)責(zé)各項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)工作；負(fù)責(zé)工程資料收集歸檔工作。

4 應(yīng)用方案

建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位對(duì)BIM 應(yīng)用的支持非常重要。施工單位的BIM 小組制定出本項(xiàng)目施工BIM 應(yīng)用方案，這是工程全生命周期延續(xù)和應(yīng)用BIM 效益的關(guān)鍵工作。編制應(yīng)用方案是BIM 小組的最基本的工作，作為全周期的指導(dǎo)性文件，需明確應(yīng)用目標(biāo)，做好相應(yīng)工作分工，明晰成員間的責(zé)任與義務(wù)，并遵照相關(guān)工作流程，將BIM 技術(shù)運(yùn)用到工程中，給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來BIM 效益。根據(jù)層級(jí)不同，應(yīng)用方案可分為公司層級(jí)與項(xiàng)目層級(jí)。

公司層級(jí)的應(yīng)用方案，需結(jié)合公司整體規(guī)劃，制定應(yīng)用方案。項(xiàng)目層級(jí)的應(yīng)用方案，是從本項(xiàng)目存在的實(shí)際問題出發(fā)，制定應(yīng)用方案。因此，項(xiàng)目層的應(yīng)用方案應(yīng)包括BIM 應(yīng)用模式與組織架構(gòu)、責(zé)任分工、工作流程、保障措施和標(biāo)準(zhǔn)制度等。

4.1 BIM 應(yīng)用范圍

公司層可從3 個(gè)方面進(jìn)行考慮，即短期、中期和長(zhǎng)期。短期規(guī)劃一般在單個(gè)項(xiàng)目試點(diǎn)。中期規(guī)劃在項(xiàng)目已應(yīng)用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮其推廣模式及推廣范圍，在更多的項(xiàng)目上更進(jìn)一步地應(yīng)用BIM 技術(shù)。長(zhǎng)期規(guī)劃可以與企業(yè)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略發(fā)展結(jié)合在一起，將BIM 應(yīng)用與公司其他業(yè)務(wù)相結(jié)合，帶動(dòng)BIM 技術(shù)騰躍式發(fā)展。項(xiàng)目層面的規(guī)劃應(yīng)用可以在公司層規(guī)劃出來以后，結(jié)合公司及項(xiàng)目目標(biāo)，細(xì)化成各階段目標(biāo)，再根據(jù)階段目標(biāo)規(guī)劃應(yīng)用范圍及深度等。在項(xiàng)目層應(yīng)用范圍上綜合參考多項(xiàng)因素，設(shè)定每個(gè)應(yīng)用點(diǎn)，并清楚描述該應(yīng)用點(diǎn)需要解決的問題，逾期取得何種效果及應(yīng)用深度并明確負(fù)責(zé)人及協(xié)助人?？蓪IM 技術(shù)在整個(gè)項(xiàng)目施工過程中從施工準(zhǔn)備階段、預(yù)制生產(chǎn)階段、施工階段及施工后期階段等方面具體應(yīng)用。采用BIM 技術(shù)對(duì)準(zhǔn)備階段對(duì)全專業(yè)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，在施工階段有效地進(jìn)行施工方案優(yōu)化必選、進(jìn)度控制、質(zhì)量安全控制和可視化施工等豐富的運(yùn)用，在施工驗(yàn)收階段將資料收集歸檔、助理各項(xiàng)驗(yàn)收、助理交付移交等應(yīng)用，從而更好地提高整個(gè)項(xiàng)目的管理水平。

4.2 基本設(shè)備配置

選擇BIM 軟件要選擇適合自己的BIM 軟件并能夠與硬件相匹配，使BIM 系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。選擇合理的軟件配置需重點(diǎn)考慮統(tǒng)一的軟件版本，并確定數(shù)據(jù)傳輸格式。當(dāng)前各家公司推出不同的軟件產(chǎn)品，部分產(chǎn)品存在功能重疊，但沒有一家產(chǎn)品能夠?qū)IM 的各項(xiàng)運(yùn)用全部包含，因此公司需根據(jù)發(fā)展需要選擇適合自己的軟件產(chǎn)品。作為BIM 應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，項(xiàng)目BIM 應(yīng)用的硬件選型應(yīng)該承接公司的選型方案。BIM技術(shù)應(yīng)用對(duì)企業(yè)個(gè)人筆記本電腦建模、渲染的數(shù)據(jù)計(jì)算能力、圖像表現(xiàn)能力和信息處理數(shù)等性能要求比較高，因而BIM 應(yīng)用硬件系統(tǒng)環(huán)境在BIM 應(yīng)用初期的投入也較為集中，所以硬件的選擇既要滿足合理性價(jià)比方案，又能滿足后期的整體執(zhí)行質(zhì)量。因此公司需要針對(duì)企業(yè)整體的信息化發(fā)展規(guī)模和BIM 技術(shù)應(yīng)用對(duì)硬件資源的需求，做出總體考量。

4.3 組織架構(gòu)與分工

在項(xiàng)目BIM 應(yīng)用實(shí)施過程中，上下游參與方極多，必須建立一個(gè)健全、高效的組織機(jī)構(gòu)，明晰職責(zé)劃分，做好人員分工和基本的人員保障。

4.4 應(yīng)用流程設(shè)計(jì)

確定好BIM 應(yīng)用范圍以后，要想使BIM 技術(shù)真正落地執(zhí)行，還需要進(jìn)行應(yīng)用流程設(shè)計(jì)。應(yīng)用流程設(shè)計(jì)是BIM 應(yīng)用中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，流程的合理性直接影響B(tài)IM 應(yīng)用的效果，直接影響B(tài)IM 技術(shù)在施工中應(yīng)用的成敗。因而本項(xiàng)目根據(jù)自身特有情況，結(jié)合公司原有流程設(shè)計(jì)及參考其他項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，改造了現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程。

4.5 整體實(shí)施

項(xiàng)目應(yīng)該在制定出應(yīng)用內(nèi)容后，明確實(shí)施節(jié)奏，制定出節(jié)點(diǎn)計(jì)劃及需要交付的成果內(nèi)容等，在實(shí)施過程按計(jì)劃執(zhí)行。

4.5.1 準(zhǔn)備階段

包括組織機(jī)構(gòu)確定、方案編制、各類BIM 軟件培訓(xùn)、建立BIM 基礎(chǔ)模型和測(cè)試信息平臺(tái)等。

4.5.2 應(yīng)用階段

包括協(xié)同辦公、應(yīng)用匯報(bào)和優(yōu)化提升等。

4.5.3 驗(yàn)收階段

包括成果交付等。

4.6 統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定

詳細(xì)描述BIM 項(xiàng)目組遵守原則及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，例如崗位職責(zé)、人員權(quán)限、命名規(guī)則、模型結(jié)構(gòu)、坐標(biāo)系統(tǒng)、協(xié)同會(huì)議和關(guān)鍵任務(wù)等。

4.7 成果交付

包括經(jīng)BIM 深化后導(dǎo)出的相應(yīng)的施工圖紙，由BIM 軟件深化后而形成的最終模型，在BIM 信息平臺(tái)收集歸檔的資料檔案、分析報(bào)告等。

5 結(jié)束語

本文總結(jié)BIM 團(tuán)隊(duì)的組建、BIM 團(tuán)隊(duì)的組織結(jié)構(gòu)、職責(zé)分工、應(yīng)用方案，對(duì)BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的組織實(shí)施具有一定的指導(dǎo)意義。