文| 南京市城市建設投資控股(集團)有限責任公司 鄒建平 李雁 朱明/南京市江北新區(qū)公共工程建設中心 陳永戰(zhàn) 南京城市建設管理集團有限公司 李祥 程曦 郭軍 陳銘/河海大學 豐景春 張躍 王龍寶 王婷 李明
為了深入貫徹落實黨中央國務院“減政放權(quán)、放管結(jié)合、優(yōu)化服務”的重大改革決策部署,“放管服”改革已成為全面深化改革的先手棋和政府職能轉(zhuǎn)變的當頭炮,基 于BIM(Building Information Modeling,BIM)的城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺是支撐“放管服”改革的一大基石,而利用BIM 等信息技術(shù)優(yōu)化城鄉(xiāng)建設工程管理是一項重要創(chuàng)新?!秶鴦赵恨k公廳關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》(國辦發(fā)〔2017〕19 號)提出要全面提高監(jiān)管水平,強化政府對工程質(zhì)量的監(jiān)管,明確監(jiān)管范圍,落實監(jiān)管責任,加大抽查抽測力度,加強技術(shù)研發(fā)應用,加快推進BIM 技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用,實現(xiàn)工程建設項目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理,為項目方案優(yōu)化和科學決策提供依據(jù),促進建筑業(yè)提質(zhì)增效。住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確指出,“十三五”時期,全面提高建筑業(yè)信息化水平,著力增強BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應用能力,建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化取得突破性進展,初步建成一體化行業(yè)監(jiān)管和服務平臺,數(shù)據(jù)資源利用水平和信息服務能力明顯提升??梢?,為了滿足政府主管部門協(xié)同監(jiān)管和綜合執(zhí)法及公眾參與—實現(xiàn)智慧監(jiān)管,為建設單位實現(xiàn)建設工程的科學高效管理—實現(xiàn)智慧管理,為施工單位加強現(xiàn)場規(guī)范操作和精細化施工—實現(xiàn)智慧工地,需要構(gòu)建城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺。
當前,隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展,特別是以BIM 為代表的現(xiàn)代技術(shù)在工程建設領域的應用,掀起了工程管理信息化和智能化發(fā)展熱潮,并取得一定的進展。但是BIM 技術(shù)的效能未能得到充分發(fā)揮,BIM 技術(shù)應用的產(chǎn)出與投入比例過小,極大地限制了BIM 在城鄉(xiāng)建設工程管理中的應用。目前,國內(nèi)外有關智慧工地方面的研究與應用已取得巨大成就,但是能夠同時滿足政府監(jiān)管、建設單位管理、智慧工地的協(xié)同平臺尚未形成。為了實現(xiàn)BIM 技術(shù)在城鄉(xiāng)建設工程全生命周期發(fā)揮作用,增加BIM 在城鄉(xiāng)建設工程管理中的應用產(chǎn)出,實現(xiàn)BIM 與城鄉(xiāng)建設工程管理的深度融合,本文以滿足政府部門、建設單位、承包單位對城鄉(xiāng)建設工程管理需要為出發(fā)點,分析了平臺建設目標、平臺定位,重點研究并提出了平臺建設思路、BIM 本質(zhì)、平臺功能、平臺框架和平臺架構(gòu),本文的研究成果為全面建成城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺奠定基礎。
(1)深化改革的需要。城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺是建設領域深化改革的必然要求。緊緊圍繞正確處理好政府和市場關系的核心,切實轉(zhuǎn)變政府職能,全面深化建筑業(yè)體制機制改革。智慧建設平臺有助于實現(xiàn)簡政放權(quán),開放市場,放管并重,高效監(jiān)管;有助于創(chuàng)新和改進政府對建筑市場、質(zhì)量安全的監(jiān)督管理機制;有助于加強事中事后監(jiān)管,強化市場和現(xiàn)場聯(lián)動,落實各方主體責任,確保工程質(zhì)量安全。
(2)協(xié)同工作的需要。城鄉(xiāng)建設工程管理具有專業(yè)碎片化、建設過程碎片化和信息碎片化等特點,需要解決多業(yè)務、跨部門、多用戶、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)等問題,本智慧建設平臺可以有效地解決碎片化問題,從而實現(xiàn)多用戶、多業(yè)務、跨部門等在同一個平臺上協(xié)同工作。
(3)信息資源高效利用的需要。針對目前城鄉(xiāng)建設工程管理信息資源效用低下的現(xiàn)狀,通過構(gòu)建同一平臺,強化城鄉(xiāng)建設工程信息資源開發(fā)利用與共享,實現(xiàn)信息資源的整合、統(tǒng)籌,優(yōu)化信息資源配置,建成政府監(jiān)管部門(公眾)、建設單位(咨詢單位)與參建單位等三級的信息部署應用體系,實現(xiàn)信息共享、應用協(xié)同、基礎支撐和安全保障,并逐步過渡到集中部署、多級應用。本智慧建設平臺有助于一體化解決建設過程管理信息資源整合問題,形成建設工程管理信息資源體系,支撐各類應用業(yè)務。
(4)業(yè)務高效運行的需要。城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺的建設可以有力支撐城鄉(xiāng)建設工程管理各項業(yè)務高效運行,發(fā)揮以城鄉(xiāng)建設工程管理信息化帶動城鄉(xiāng)建設工程管理現(xiàn)代化的作用。智慧建設平臺有助于提升綜合管理能力、應急響應能力、科學決策能力和公眾服務能力。
從全國情況來看,城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺的建設相對滯后,與當前城鄉(xiāng)建設工程政府監(jiān)管水平、公眾參與和建設單位(含咨詢單位)管理、承包單位管理要求等不匹配,加之城鄉(xiāng)建設工程管理專業(yè)性強,現(xiàn)有的平臺、信息系統(tǒng)已經(jīng)難以全面滿足城鄉(xiāng)建設工程管理的數(shù)字化、信息化和智能化需要,從已開展的城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺建設的省份看,成功經(jīng)驗不多??傮w而言,已建成的城鄉(xiāng)建設工程管理平臺、信息系統(tǒng)尚不具備“統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一業(yè)務應用系統(tǒng)、統(tǒng)一應用支撐平臺、統(tǒng)一空間信息服務平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源”等“五統(tǒng)一”以及“安全保障體系、建設與運維管理體系、信息化標準體系”等“三體系”,使得業(yè)務應用系統(tǒng)難以全面滿足城鄉(xiāng)建設工程管理的需要。
我國智慧工地建設已取得巨大成就,但是我國城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺建設仍處于初期階段,普遍存在基礎工作滯后、頂層設計和統(tǒng)籌規(guī)劃滯后、數(shù)據(jù)共享服務不足、信息孤島現(xiàn)象突出等問題。建成的信息系統(tǒng)大多分散建設在不同業(yè)務部門,形成以專業(yè)、部門、系統(tǒng)等為邊界的孤島,甚至有些孤立的系統(tǒng)只能在有限范圍、有限時段內(nèi)由少數(shù)人員使用,城鄉(xiāng)建設工程智慧建設依然存在“協(xié)同工作能力不足、信息孤島現(xiàn)象較為突出、各自為政和重復建設問題突出、信息資源效用低、系統(tǒng)效能低下、智能管理功能缺乏、運維與升級改造困難、系統(tǒng)壽命不長”等比較突出的問題,嚴重影響城鄉(xiāng)建設工程智慧整體效益的發(fā)揮。BIM 是有效地解決信息孤島,實現(xiàn)政府、建設單位、承包商等之間協(xié)同工作,實現(xiàn)智能化功能,提高信息資源利用效率的重要抓手。
(1)解決當前城鄉(xiāng)建設工程管理中專業(yè)碎片化、過程碎片化、信息碎片化等問題,提高城鄉(xiāng)建設工程管理的協(xié)同度。城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺可以有效地解決專業(yè)多主體協(xié)同困難、消除全壽命周期的割裂、避免信息孤島和信息損失等問題。
(2)實現(xiàn)政府監(jiān)管方式的轉(zhuǎn)變,提高政府事中事后、主動、動態(tài)監(jiān)管的水平。通過智慧建設平臺的實施,可以實現(xiàn)四個方面的轉(zhuǎn)變:一是有助于實現(xiàn)政府由事前監(jiān)管向事中事后監(jiān)管的轉(zhuǎn)變;二是有助于實現(xiàn)由事后被動管理向事前主動管理的轉(zhuǎn)變;三是有助于實施對某些事故進行預警、報警,將隱患遏制在萌芽狀態(tài);四是有助于實現(xiàn)由靜態(tài)管理向?qū)崟r動態(tài)管理的轉(zhuǎn)變,解決傳統(tǒng)監(jiān)管模式只能實現(xiàn)對靜態(tài)、滯后信息的傳輸和處理等問題,能通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù),實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設工程實時信息掌握,并能實現(xiàn)人機交互、遠程控制。
(3)實現(xiàn)“資源數(shù)字化、辦公協(xié)同化、信息交流網(wǎng)絡化”,提高政府監(jiān)管效率、公眾參與度、建設管理水平和工地監(jiān)控度。能夠?qū)崿F(xiàn)更透徹的感知、更廣泛的互聯(lián)互通。城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺的構(gòu)建突破了空間上的障礙,加強和促進了政府及政府有關部門(含公眾)、建設單位(含咨詢單位)、承包單位等之間的信息交流和信息共享,有效提高政府監(jiān)管部門監(jiān)督執(zhí)法的效率,從而進一步為政府監(jiān)管部門加強監(jiān)督執(zhí)法提供決策依據(jù),同時有助于建設單位和參建單位等各方責任主體及時有效精準地做出最優(yōu)化的決策。
(4)實現(xiàn)對城鄉(xiāng)建設工程工地前端反饋的各類信息數(shù)據(jù)的匯總、分析和評價,提高城鄉(xiāng)建設工程實時管理能力。城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺提供切實可靠的工程形象進度、文明工地、投資控制等實時信息和相關工作報表,進而提高政府監(jiān)管部門、建設單位管理等對城鄉(xiāng)建設工程全生命周期工程管理的效率,是當前政府監(jiān)管部門實現(xiàn)高效監(jiān)管、建設單位管理實現(xiàn)工程高效管理的迫切需要。
(5)實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設工程智能化管理,提高城鄉(xiāng)建設工程精細化管理水平。智慧建設平臺所匯聚的人流、物流、信息流等形成了城鄉(xiāng)建設工程信息生態(tài)圈,為城鄉(xiāng)建設工程的實施提供智能化的管理、監(jiān)控、決策、統(tǒng)計、查詢分析服務等,為實現(xiàn)現(xiàn)場精細化管理提供重要保障。
(1)實現(xiàn)智慧監(jiān)管。為政府及政府有關部門(含公眾等)的協(xié)同監(jiān)管和綜合執(zhí)法及公眾參與提供抓手。環(huán)保、城管、安監(jiān)、住建等行業(yè)主管部門分別從工地揚塵和噪音、工程車輛運輸、質(zhì)量與安全、工地標準化管理等方面對在建工地進行監(jiān)督管理。
(2)實現(xiàn)智慧管理。為建設單位(含咨詢單位等)實現(xiàn)建設工程的科學、高效管理提供手段。建設單位承擔著從方案策劃、項目立項、資金計劃、進度、質(zhì)量和安全管理、驗收移交等全生命周期的項目管理工作,而每個項目全生命周期內(nèi),都會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。城鄉(xiāng)建設智慧建設平臺的建立和應用,可以全天候?qū)崟r監(jiān)控在建工地,對工地前端反饋的各類信息數(shù)據(jù)進行匯總、分析和評價,提供工程形象進度、文明工地、投資控制等實時信息和相關工作報表,切實提高建設單位對工程建設項目全生命周期工程管理的工作效率。
(3)實現(xiàn)智慧工地。為承包單位加強現(xiàn)場規(guī)范操作和精細化施工提供重要保障。南京市政府2017年2月17日印發(fā)了《2017年南京市城市精細化建設管理十項行動方案》,提出“施工管控精細化”,要開展城市建設和交通組織統(tǒng)籌研究,動態(tài)調(diào)整施工工序,加強施工管理,進行綠色施工和集中有序作業(yè),最大程度降低施工影響,這對項目現(xiàn)場施工管控提出了更高的要求。城鄉(xiāng)建設智慧建設平臺可以實現(xiàn)工地實時監(jiān)控,掌控現(xiàn)場施工形象進度、安全文明施工、交通組織等圖像和數(shù)據(jù)信息;借助平臺視頻會議功能,及時向施工現(xiàn)場傳達指令和工作要求率。本平臺定位見圖1。
建立“以有形建筑市場為基礎、以工程現(xiàn)場管理為核心、以監(jiān)管全覆蓋及全程可追溯為目標、以懲處違法違規(guī)為保障”的城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺頂層設計,按照“統(tǒng)一平臺、信息共享、管理協(xié)同、執(zhí)法聯(lián)動”原則,以城鄉(xiāng)建設工程建設程序和建設過程監(jiān)管為主線,以建設市場主體行為、城鄉(xiāng)建設工程質(zhì)量、安全、生態(tài)環(huán)境等為監(jiān)管重點,以解決專業(yè)碎片化、過程碎片化、信息碎片化等問題為出發(fā)點,構(gòu)建管理規(guī)范、便捷高效、公開透明的城鄉(xiāng)建設工程建設智慧建設平臺,實現(xiàn)“數(shù)據(jù)一個庫、監(jiān)管一張網(wǎng)、管理一條線”的城鄉(xiāng)建設工程建設智能化監(jiān)管目標。
(1)縱向整合。城鄉(xiāng)建設工程建設監(jiān)管平臺縱向整合包括:一是實現(xiàn)與住房和城鄉(xiāng)建設部等相關部委、行業(yè)協(xié)會等整合,實現(xiàn)省、市、縣建設行政主管部門之間的整合;二是實現(xiàn)與城鄉(xiāng)建設工程整合;三是實現(xiàn)建設期與項目前期、運營期的整合;四是實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設工程不同專業(yè)之間的整合。
(2)橫向整合。實現(xiàn)與省政府相關部門、公共資源交易中心等之間的整合。
根據(jù)城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺功能定位及建設目標,平臺建設內(nèi)容見圖2。
為了有效地解決當前智慧建設平臺上線率不高、持續(xù)使用情況不好、數(shù)據(jù)采集困難等較為普遍的問題,根據(jù)城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺的建設內(nèi)容,城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺建設思路見圖3。
BIM 技術(shù)的優(yōu)點為實現(xiàn)跨組織、跨專業(yè)、跨階段、跨地區(qū)的協(xié)同與共享,從而為城鄉(xiāng)建設工程全過程管理提供工作協(xié)同和信息共享平臺。借助BIM,城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺需要實現(xiàn)涵蓋全生命周期不同階段、不同專業(yè)、政府以及不同市場主體的信息共享,按照“一庫、一平臺”的思路,基于BIM 的城鄉(xiāng)建設工程建設智慧建設平臺的本質(zhì)見圖4。
圖1 城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺定位
根據(jù)建設工程智慧建設平臺設計思路及BIM 的本質(zhì),構(gòu)建城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺架構(gòu),見圖5。
依據(jù)城鄉(xiāng)建設工程建設管理內(nèi)容及需求,構(gòu)建基于BIM 的城鄉(xiāng)建設工程全壽命周期智慧建設平臺結(jié)構(gòu)圖,依據(jù)信息流向,平臺結(jié)構(gòu)圖由采集層、傳輸層、信息層、模型層、應用層、媒介層、用戶層七個層次構(gòu)成,見圖6。
本文構(gòu)建了基于BIM 的城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺框架,為全面實施城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺奠定基礎。
(1)本文構(gòu)建的基于BIM 的城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺能夠較好地滿足政府(公眾)智慧監(jiān)管、建設單位(咨詢單位)智慧管理、承包商智慧工地的需要,并能夠?qū)崿F(xiàn)它們之間的協(xié)同工作,同時大大提高了信息資源的利用效率。
圖2 城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺建設內(nèi)容
(2)本平臺框架先進、性能良好,具備可持續(xù)使用和升級改造的前提條件。本平臺實現(xiàn)了“六個一”,可以有效地解決當前信息化建設中信息孤島、數(shù)據(jù)多次采集、智能功能不足、重復建設、升級改造困難、壽命短等問題,從而提高平臺建設的成功率。
圖3 城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺建設思路
圖4 基于BIM 的城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺本質(zhì)
圖5 城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺架構(gòu)
圖6 基于BIM 的城鄉(xiāng)建設工程智慧建設平臺結(jié)構(gòu)