管亞君
上海建工集團(tuán)工程研究總院 上海 201114
近年來(lái),隨著B(niǎo)IM軟件和技術(shù)的不斷提升,以及國(guó)家宏觀(guān)政策的支持,建筑工程各參與方對(duì)BIM技術(shù)逐漸認(rèn)可并積極推動(dòng),BIM技術(shù)在各類(lèi)項(xiàng)目中得到了普遍的應(yīng)用,取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在BIM技術(shù)應(yīng)用率大幅提升的同時(shí),我們注意到BIM技術(shù)并未真正落地,未取得更明顯的實(shí)際效益。分析其原因,主要有如下幾方面:
1)整體上,BIM相關(guān)從業(yè)人員素質(zhì)不高,缺少?gòu)?fù)合型人才,特別是懂項(xiàng)目管理和實(shí)際需求的從業(yè)人員。
2)雖然各類(lèi)軟件水平有所提高,但是適用的、好用的、符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要的、能供設(shè)計(jì)和施工階段直接使用的軟件不多,能夠落地解決實(shí)際問(wèn)題的操作型、管理型軟件不多。
3)我國(guó)長(zhǎng)期實(shí)行的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維分階段相對(duì)獨(dú)立的建設(shè)模式導(dǎo)致模型傳遞存在天然的障礙。這些問(wèn)題長(zhǎng)期制約著B(niǎo)IM技術(shù)的真正落地。
2017年10月,上海市發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)上海市建筑信息模型技術(shù)推廣應(yīng)用的通知》,明確規(guī)模以上工程項(xiàng)目必須應(yīng)用BIM技術(shù),并在上海試點(diǎn)地區(qū)政府投資項(xiàng)目中進(jìn)行推廣。這條政策有利于建設(shè)方主導(dǎo)的BIM應(yīng)用模式的推廣。業(yè)主或建設(shè)方作為項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的主導(dǎo)方,是從全過(guò)程的角度總攬全局的主角,其需求有別于其他單位,更注重項(xiàng)目整體效益,對(duì)應(yīng)用BIM技術(shù)提升項(xiàng)目整體品質(zhì)的追求更為迫切。
自國(guó)家及地方政策開(kāi)始強(qiáng)制要求重點(diǎn)項(xiàng)目、政府投資項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)以來(lái),應(yīng)用BIM技術(shù)成為了工程建設(shè)活動(dòng)的必選操作,促進(jìn)了全過(guò)程BIM應(yīng)用的飛速發(fā)展。作為BIM技術(shù)實(shí)施成本的最終承擔(dān)者,業(yè)主關(guān)心的最核心的問(wèn)題是如何讓BIM體現(xiàn)其效益。
目前,設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)單位在工程項(xiàng)目全過(guò)程、全生命周期中相對(duì)獨(dú)立,各自有一定單獨(dú)實(shí)施BIM技術(shù)應(yīng)用的能力,應(yīng)用BIM的目標(biāo)各有不同[1-4]??梢灾饕?dú)w納為以下幾個(gè)方面。
1)設(shè)計(jì)單位應(yīng)用BIM的目的是運(yùn)用三維模型解決設(shè)計(jì)的碰撞、管綜、性能化分析等常規(guī)難點(diǎn)問(wèn)題,提升整體設(shè)計(jì)的質(zhì)量。其BIM應(yīng)用通常能夠在提供圖紙的同時(shí)提供與圖紙相一致的模型。
2)施工單位在維持傳統(tǒng)安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本管理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用BIM模擬施工方案、進(jìn)度等以方便施工,提升建設(shè)效率。BIM軟件主要用于進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、節(jié)省材料、方便施工及基于BIM平臺(tái)提升施工過(guò)程管理效率等。
3)運(yùn)維單位的應(yīng)用目的是通過(guò)BIM技術(shù),集成施工階段信息,運(yùn)用可視化的特點(diǎn),快速、準(zhǔn)確地掌握運(yùn)營(yíng)情況,實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能監(jiān)測(cè)、運(yùn)行管理、能源管理、系統(tǒng)維護(hù)等應(yīng)用,提升物業(yè)管理效率,降低運(yùn)營(yíng)成本。
由于BIM應(yīng)用在各階段大多服務(wù)于設(shè)計(jì)和施工企業(yè),其實(shí)施出發(fā)點(diǎn)更多的是運(yùn)用先進(jìn)的BIM技術(shù)提升各自公司的能力和品牌價(jià)值,而對(duì)于全過(guò)程的BIM應(yīng)用實(shí)施,缺乏從項(xiàng)目整體、全周期管理方向、業(yè)主和投資方角度的考慮,導(dǎo)致BIM技術(shù)應(yīng)用的效益在業(yè)主方的體現(xiàn)并不明顯。
從建設(shè)工程全過(guò)程BIM應(yīng)用來(lái)看,目前還存在如下幾個(gè)主要問(wèn)題。
1)面向業(yè)主的基于BIM技術(shù)的管理平臺(tái)欠缺。從業(yè)主的總體管理角度,需要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本等方面進(jìn)行總體把握。一些重要的節(jié)點(diǎn)需要借助基于BIM的可視化管理平臺(tái),動(dòng)態(tài)地反映給業(yè)主。近年來(lái),BIM應(yīng)用的重點(diǎn)在于BIM管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā),多數(shù)是設(shè)計(jì)、施工以及預(yù)制構(gòu)件廠(chǎng)商等自身服務(wù)內(nèi)部管理的功能。類(lèi)似的成熟平臺(tái)在業(yè)主方服務(wù)上經(jīng)驗(yàn)不多。面向業(yè)主的管理平臺(tái)定位功能對(duì)象不同,目前,單一階段的BIM平臺(tái)難以滿(mǎn)足業(yè)主全面管理的需求,缺乏相應(yīng)的以業(yè)主為服務(wù)主體的基于BIM技術(shù)的管理平臺(tái)。
2)BIM實(shí)施人員專(zhuān)業(yè)水平欠缺。業(yè)主要掌握全過(guò)程管理情況,就需要有了解全過(guò)程的專(zhuān)業(yè)人員為其服務(wù)。目前,除了業(yè)主自身缺乏相應(yīng)人才外,市場(chǎng)上也缺乏相應(yīng)的全過(guò)程專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)。通常的項(xiàng)目管理公司長(zhǎng)于項(xiàng)目的整體運(yùn)作,但是對(duì)采用BIM實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、進(jìn)度、安全、成本控制的方式并不熟悉。需要一個(gè)熟悉全過(guò)程業(yè)務(wù)和BIM技術(shù)的咨詢(xún)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行具體操作。
目前,對(duì)BIM技術(shù)人員的培養(yǎng)和考核偏重于軟件操作能力,對(duì)專(zhuān)業(yè)背景技術(shù)的培訓(xùn)教育和考量較少。在設(shè)計(jì)階段,BIM技術(shù)人員偏重建模技術(shù),缺乏設(shè)計(jì)背景和經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)與BIM脫離,無(wú)法真正做到正向設(shè)計(jì)。在機(jī)電深化階段,BIM人員偏重建模技術(shù),普遍缺少機(jī)電專(zhuān)業(yè)背景與施工經(jīng)驗(yàn),BIM機(jī)電管綜深化應(yīng)用的進(jìn)度、質(zhì)量缺乏有效保障。
3)各階段存在模型傳遞割裂、模型信息缺失、模型復(fù)用率低的問(wèn)題。全過(guò)程的管理需要一個(gè)動(dòng)態(tài)的、長(zhǎng)期的不斷更新的模型作為實(shí)施基礎(chǔ)。業(yè)主需要的管理數(shù)據(jù)、管理要素、信息等要不斷在模型中更新。而各階段模型缺乏規(guī)范性,執(zhí)行國(guó)標(biāo)交付標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)有缺失,模型完整性、規(guī)范性和設(shè)備型號(hào)參數(shù)等信息與設(shè)計(jì)圖紙不匹配的情況較普遍。特別是設(shè)計(jì)階段模型深度不夠,施工階段難以基于設(shè)計(jì)模型進(jìn)行深化,設(shè)計(jì)信息無(wú)法完整傳遞,無(wú)法完全做到以模代圖 ,導(dǎo)致施工階段各方基于模型進(jìn)行深化、驗(yàn)收、整體管理的信心不足。模型的質(zhì)量問(wèn)題制約了BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的發(fā)揮。
在分析研究BIM技術(shù)推進(jìn)的難點(diǎn)時(shí),我們注意到,BIM技術(shù)應(yīng)用的主體及其所處的角度立場(chǎng)是其中的關(guān)鍵。通常項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方、施工方在開(kāi)展BIM應(yīng)用時(shí),較多地從提升自身工作的角度去考慮,建設(shè)方也往往對(duì)項(xiàng)目的BIM提出整體概念性要求,有時(shí),僅僅出于報(bào)獎(jiǎng)等項(xiàng)目榮譽(yù)角度會(huì)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施方提出一些具體要求。在這樣較松散的格局下,即使各方協(xié)作推進(jìn)使項(xiàng)目BIM應(yīng)用較為成功,但無(wú)法做到各方共享最終效益。在此背景下,是否能站在全局的角度去研究,并協(xié)同各方推進(jìn)BIM技術(shù),也是值得研究的。
BIM是動(dòng)態(tài)、多維的模型信息集成技術(shù),在現(xiàn)階段,由于種種原因,設(shè)計(jì)企業(yè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全三維正向設(shè)計(jì)、模型自動(dòng)出圖。在建模與設(shè)計(jì)分隔的情況下,會(huì)帶來(lái)模型質(zhì)量低下、信息不全、基于模型的應(yīng)用浮于表面等問(wèn)題。各類(lèi)應(yīng)用對(duì)模型規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)不一:工程量統(tǒng)計(jì)、施工模擬、深化設(shè)計(jì)對(duì)模型的構(gòu)件拆分、精度控制、構(gòu)件規(guī)范布置、構(gòu)件間扣減關(guān)系設(shè)置各有不同。特別是未有拆分的模型在設(shè)計(jì)階段不影響管綜碰撞的應(yīng)用,但會(huì)對(duì)算量、施工方案的模擬和基于BIM的管理平臺(tái)上的各模塊功能使用帶來(lái)影響。如果沒(méi)有源頭質(zhì)量上的控制,模型失去可傳遞性,在后續(xù)階段可能需要重新建模,不僅使業(yè)主重新投入時(shí)間金錢(qián)成本,也失去了BIM提升質(zhì)量進(jìn)度等的管理能力。針對(duì)相關(guān)問(wèn)題,需要從源頭進(jìn)行BIM模型質(zhì)量的把控。在項(xiàng)目的策劃階段,在設(shè)計(jì)合同中加入相關(guān)技術(shù)要求,明確相關(guān)需求的內(nèi)容。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)在各階段單點(diǎn)應(yīng)用和局部應(yīng)用的局限性,其應(yīng)用價(jià)值的衡量缺乏客觀(guān)性。業(yè)主的需求角度更注重綜合性、全局性應(yīng)用BIM。需要從項(xiàng)目策劃階段開(kāi)始規(guī)劃BIM實(shí)施方案,明確整體目標(biāo),對(duì)BIM應(yīng)用范圍進(jìn)行規(guī)定,結(jié)合每個(gè)項(xiàng)目特點(diǎn)對(duì)特定項(xiàng)目的BIM應(yīng)用分項(xiàng)進(jìn)行必要的需求篩選、方案定制。
基于項(xiàng)目總體BIM實(shí)施目標(biāo)需要細(xì)分對(duì)應(yīng)不同應(yīng)用點(diǎn)的模型要求,并基于不同應(yīng)用確定建模規(guī)范性。模型精細(xì)度要求的高低必然涉及成本投入的高低。應(yīng)用專(zhuān)業(yè)軟件的不同也會(huì)造成質(zhì)量、速度、效率不同。各專(zhuān)業(yè)BIM設(shè)計(jì)軟件功能特點(diǎn)不同,與BIM通用IFC格式的交互性、兼容性不同,其中,需要做判斷及取舍,對(duì)于不同軟件不適用一刀切的模型標(biāo)準(zhǔn)。需要從應(yīng)用BIM技術(shù)的方案中明確各細(xì)分階段、細(xì)分專(zhuān)業(yè)的不同要求,在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中預(yù)留建模及應(yīng)用實(shí)施的時(shí)間。確保模型在各階段順利傳承、整合,避免重復(fù)建模或模型無(wú)法利用導(dǎo)致利益受損。
應(yīng)在項(xiàng)目策劃之初,從決策的頂層進(jìn)行BIM整體規(guī)劃、通盤(pán)考慮各類(lèi)問(wèn)題。建議由專(zhuān)業(yè)的第三方顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)策劃并建立一套業(yè)務(wù)價(jià)值導(dǎo)向的整體標(biāo)準(zhǔn)體系。由業(yè)主方來(lái)主導(dǎo)需求,明確要求達(dá)到的效果,由第三方專(zhuān)業(yè)顧問(wèn)提供性?xún)r(jià)比最高的實(shí)現(xiàn)方式和整體方案。
全過(guò)程BIM的實(shí)施是一項(xiàng)涉及設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、項(xiàng)管、業(yè)主多方的綜合性工作。對(duì)各階段應(yīng)用及模型細(xì)度等不僅需要明確的技術(shù)要求,還涉及基于BIM技術(shù)的各項(xiàng)工作的流程再造、制度再設(shè)計(jì),涉及各參與方的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、溝通、協(xié)調(diào)工作。同時(shí),模型在各階段的傳遞質(zhì)量需要審核把關(guān),應(yīng)用程度需要客觀(guān)評(píng)價(jià),應(yīng)用實(shí)施需要專(zhuān)業(yè)管理。
面向業(yè)主的基于BIM技術(shù)的BIM+PM、BIM+FM管理平臺(tái)模塊內(nèi)容需要定制開(kāi)發(fā),基于平臺(tái)的各方職責(zé)需要分工明確。這些工作都需要組建專(zhuān)業(yè)的團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行總體管理:對(duì)各參建單位的BIM技術(shù)能力確定篩選條件,整體把控運(yùn)作模型的傳遞、延續(xù)及繼承,指導(dǎo)各參與方基于平臺(tái)的管理工作,監(jiān)督各參建方的BIM技術(shù)應(yīng)用程度和模型質(zhì)量最終符合業(yè)主的需求。
BIM技術(shù)是以一個(gè)創(chuàng)建信息、共享信息、管理信息的數(shù)字化方式,從根本上改變從業(yè)人員依靠符號(hào)、文字、圖紙進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的工作方式的集成技術(shù)。通過(guò)以模代圖 、信息化平臺(tái)等實(shí)現(xiàn)在建設(shè)工程全過(guò)程中,提高工作效率和質(zhì)量、減少錯(cuò)誤和風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。當(dāng)前階段,BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了貫穿設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全過(guò)程,從單純的技術(shù)需求延伸到管理需求,正在邁向與建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理全面融合的集成應(yīng)用階段。
BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷拓展,總體需求正在不斷提升,希望本文的研究可以為業(yè)主主導(dǎo)的BIM技術(shù)未來(lái)的發(fā)展提供借鑒。