◎ 本刊記者 于巧稚

全生命周期集成化的工程信息模型BIM是建筑工程全生命周期管理BIM的技術核心,應該大力推廣和應用。幾年前,建筑全生命周期管理還是一件無法想象的事情,隨著科技的不斷發展,尤其是隨著BIM的應用推廣,建筑全生命周期管理變為可能。尤其是在施工階段的應用,目前各方面都在進行嘗試。以廣州東塔項目為例,來闡述施工總承包進行BIM方面深入應用,為BIM技術在施工中的應用譜上一曲新章。
廣州東塔項目的全稱是廣州周大福國際金融中心,位于廣州的CBD。廣州東塔總建筑高度達530米,地上112層,地下5層,整個項目包括商場,辦公區域,酒店等多種業態。
作為大型超高層項目,BIM在其中應該如何運用?首先可以看到東塔項目在施工中,作為總承包施工管理的挑戰。施工企業的效益獲得絕大部分取決于工程項目成本的控制,工程成本控制的最終目的,就是向成本要效益,對建設項目的每個環節進行管理,以獲得最佳的經濟收益。
第一個挑戰來自進度管理方面。投資8000萬元左右的項目,一般是延期一天罰款3000元,而像東塔這樣投資100億元的項目,每拖延一天罰款是50萬元。簡單的通過罰款數目的巨額,就能體現進度管理在項目中的必要性。尤其是這種大型項目,進度管理難,進度編制難,進度跟蹤難,這就要求施工總承包方合理安排計劃,這在傳統作業下是及其困難的事情。
第二個挑戰是配套工作管理難。配套工作指的是實體進度計劃的背后,需要做實體工作時需要配合的工作,包括招標、采購、材料進場等等。其實這些配套工作就是各個業務部門的工作,如商務部要招標擬定合同,技術部要做圖紙等等。配套工作的管理,也非常困難,大分包特別多很容易造成作業沖突,現場協調困難,這是進度管理方面的難點。

第三個挑戰是合同管理方面。如此龐大的項目,合同信息量巨大,合同條款眾多,而且條款里面有很多風險項,風險項有很多時效性,可能過了某個時間點想索賠都索賠不了,如果合同管理不善也將造成損失。
第四個挑戰來自于成本管控方面。很多項目不知道在建造過程中需要多少錢才能把項目完成,成本事先控制少,同時材料管控方面也非常困難,施工階段材料花費大概占到60-90%,材料方面是一個非常重要工作。
第五個挑戰是變更管理。變更是在每個項目上都會發生的,而超高層這種項目的變更會更頻繁,變更量會非常大。總包單位需要去做一些工作,當變更方面的時效性過了索賠期,變更就會影響索賠,這是變更管理方面的困難。同時計量工作量巨大,尤其是鋼筋部分,往往很難算清楚。
第六個挑戰是圖紙、資料管理的方面。施工圖、深化圖、變更圖,圖紙送審跟蹤難,以及圖紙檢索難。
第七個挑戰是勞務管理方面。現在經常會有一些情況,勞務說今天有多少人來,如果沒有人去現場就不知道有多少人來上班。
這些問題都是施工總承包企業非常關注的問題,在東塔項目中,施工總承包也要面臨這些挑戰,為了應對這些挑戰,總承包單位提出了能不能用BIM+項目管理(BIM+PM)的方式來解決?
總承包方和服務提供商梳理了BIM+PM的大方向,首先要建立一個建筑信息模型集成平臺,總包不能只關注某一個分包,而是要關注項目的各個方面,必須把鋼結構、基建、幕墻等集成到一個平臺上去做集成管理。
同時還要兼顧各方面的需求。如工程進度動態管理的需求,所謂的動態管理要實時跟蹤到項目進度是什么狀況?現在的進度狀況跟進度計劃有什么區別?會影響后續的哪幾條計劃?尤其是總包各專業工作面動態管理,通常把施工區域劃分很多子作業面,每個作業面在一段時間內只允許一家專業分包工作,利用作業面的管理避免專業分包之間的沖突,減少對建筑的影響,這是工作面管理方面的需求,也是對進度管理方面的應用要求。工程量的自動統計、商務管理方面的需求以及總包、分包的需求,整個項目對資金管理的需求。還有圖紙變更、材料管理、運維信息,運維信息要做的是形成最終的竣工交付模型,交付給甲方。
有了這些方面的需求,就需要在應用層把專業軟件產生的進度數據、計劃提升到BIM平臺上,再從這個平臺上去支撐BIM系統的管理,包括合同、成本、勞務變更的管理。整個系統架構分成了幾個模塊,包括BIM平臺,主要集成各個方面的模型,還有進度管理模塊、合同管理模塊、變更管理、成本管理、勞務管理等。所有軟件要相輔相成,所有工具要相互配合與依托,才能共同實現BIM。而BIM的實現,一定是團隊合作的結果,不是單打獨斗的產物。
首先是BIM集成平臺彰顯開放特色。在BIM平臺上可以集成從設計階段過來的模型,也能夠集成施工單位自己建立的模型,還包括各個專業的模型,平臺是非常開放的,可以支持不同的模型。在平臺上能夠對每個模型進行相應的版本管理,模型是隨著施工變化而變化,因此版本是非常重要的事情。
在東塔項目中現在已經集成進來的模型包括土建方面(從地下5層到地上60多層進入系統),機電模型(9到20層模型進入系統,整個東塔項目對機電專業都是在三維上細調然后出深化圖紙),鋼結構模型(1到68層進入系統)。集成這些模型之后,就可以隨意分樓層、分構建類別查看這些模型。除了這些功能之外,還能夠查看這些構建的屬性信息,查看進度方面的完成情況,選中的進度對應它是否完成,以及實際進度各個部門的完成情況。比如完成的情況是滯后未開始,在平臺上就可以看到它為什么是滯后未開始,可以追究到個人,并能夠及時解決相應的問題。同時還可以查看到工程量方面的信息,這是模型集成平臺的功能,屬性信息的查看。為了滿足工作面的管理,像東塔整個項目分成了核心統內和核心統外,核心統內分成核心水平結構。因為進入系統就是按照這些區域,或者劃分的工作方面去編制的。因此,集成平臺提供了這個功能,為的是對后面工作面管理做一個空間的劃分。
那么,BIM與PM究竟如何結合呢?首先是結合BIM改進業務流程,要做實體工序包,還有配套工作的梳理,做數據的積累。在設計階段的建模最令人頭疼的的問題是沒有模型的構建庫。而有了這些數據庫可以快速配件一些模型,這個庫就類似設計階段的構建庫,有了這個,就可以快速編制計劃。


第二個工作就是計劃的編制以及計劃的跟蹤、預警跟分析,這是非常熟悉的流程。在計劃編制過程中,基礎準備以及配套工作,三維模型BIM要跟PM做關聯,在這個項目中,找了一些機制,給每條計劃添加屬性,添加屬性之后就能實現與模型實時動態的功能。當然,項目不會采取給每條進度計劃手動設置它需要關聯到哪些模型,這是BIM跟PM結合的顯著亮點。結合了以后就可以瀏覽查看,在這個平臺里面,可以查看相應的模型,而且是實時動態的,可以選擇查看的是計劃還是實際完成情況。在開周例會的時候可以去設置時間,以及工作面,顯示模型的效果,去查看整個進度。編制了計劃之后,就要做計劃的跟蹤與預警。配套部分,實體背后的配套工作分派、提醒、跟蹤,可以跟蹤業務部門工作,達到有效的管理。工作面管理方面,每一條線代表每一個工作面,每一個工作面是有前后的關系,例如東塔項目中,可以通過這個查看整個進度情況,并設置了多種多樣的展現方式,方便做工作面作業的管理。模型在成本管理結合BIM能夠帶來哪些幫助?成本管理分這幾個步驟:預算、控制、核算、分析。現在在東塔已經把所有的清單已經關聯上了。成本控制上面可以提供消耗資源量,包括鋼筋、混凝土等。成本核算與實際進度、模型關聯,提供實際完成工作量。成本分析因為有了前面分析,才實現成本管理。
東塔BIM系統實施方案,首先是準備工作,制定標準規范,最后是上線運行。東塔工作包括知識培訓、研討,專門成立了BIM工作小組,還制定了BIM的計劃,對各部門的需求做了詳細地分析。在建模之前首先是選定軟件,選定一個好的系統,最后制定相應的流程、規范,才能保證模型符合需求。業務數據流程規范,也對這個做了一些分析。BIM+PM是近年來引領建筑數字技術走向更高層次的新技術,越來越多的成功案例證實了:它的全面應用大大提高了建筑企業的生產效率,提升了工程建設行業的集成化程度。
施工總承包BIM成功應用關鍵,一是BIM模型集成;二是BIM+項目管理,這兩個M之間的結合,是成功的關鍵點,才能達到施工管理的需求;三是決心,在流程變化的過程中,可能在初期帶來了工作量的增加,工作不適應,或者利益沖突,這時候領導的決心異常重要,只要有決心,沿著BIM+PM的方向前進,一定會帶來嶄新的方向。隨著各項技術在國內工程建設行業的深入推廣,未來,BIM技術與多種技術相結合不僅僅成為錦上添花的工具,更是企業在競爭中必備的支撐工具。
