李 政 陳楊澤 楊遠豐 劉振新
(1.廣東保利房地產開發有限公司,廣州 510308;2.廣州優比建筑咨詢有限公司,廣州 510060)
房地產是資金密集型行業,如何保證開發項目在產品品質、開發效率、成本控制等方面實現高溢價、快周轉,是房地產開發企業關注的焦點問題。而當前的項目管理中普遍存在甲方、設計單位、咨詢單位、總包、各分包、監理職權不明,管理協調制度不利、推脫責任事故頻發等現象,進而導致質量事故、工期拖延,費用超支等問題頻頻出現,亟待引入新的項目管理方式對此現狀予以改進。[1]
近年來,建筑行業逐漸向信息化方向發展,房地產商開始在項目中嘗試 BIM(Building Information Model,建筑信息模型)技術的應用,寄希望于利用BIM技術實現更精細化的項目管理,從而實現產品品質、開發效率、成本控制等管理線條的優化。
早期的BIM應用主要集中在設計校核、管線綜合排布方面,通過業主對設計方或施工方提出相關的BIM要求來實現,業主方主要關注應用結果。這種模式屬于“點狀”的技術手段應用,尚未形成體系。
有鑒于此,部分起步較早的房地產商在將BIM作為技術手段應用的基礎上,進一步嘗試將BIM與項目管理相結合,探索建立一種業主方主導的BIM項目管理模式,使BIM技術融入項目管理體系。其中,保利房地產(集團)股份有限公司旗下廣東保利房地產開發有限公司(簡稱“廣東保利”),在以往多個項目BIM應用經驗的基礎上,以保利魚珠項目A1塔樓為載體,開啟業主方主導的BIM項目管理新模式,取得了良好的效果。本文介紹這種管理模式的項目實踐情況,并對該模式的實施要點作總結與分析。
保利魚珠項目首開區北地塊全稱為魚珠國際木材市場商業改造單元——北片地塊(AP0518004)項目,位于廣州市黃埔區原魚珠木材市場內,總占地面積約4萬 m2,總建筑面積約 33萬 m2,地下建筑面積約 11萬m2(3層),地上建筑面積約22.6萬m2,地上建筑為六棟辦公塔樓及兩棟商業裙樓,如圖 1所示,其中A1塔高164m(36層),標準層面積2 100m2,是一個以辦公為主的超高層商業綜合體。

圖1 保利魚珠項目總體效果圖
為確保項目順利實施,廣東保利聘請BIM顧問方——廣州優比建筑咨詢有限公司,對基于BIM的項目管理創新模式作出策劃,在業主主導下,顧問方、設計方、施工方、監理方共同參與BIM實施工作。本項目BIM應用有一個顯著的區別,即由業主方主導并全程參與,將BIM與項目管理結合在一起,不單關注結果,同時也注重過程,因此取得了較好的應用效果。
本項目BIM應用重點在項目管理,整體流程如圖2所示。廣東保利在施工招標前,先確定了BIM應用目標——實施BIM技術在商業綜合體項目中的管理應用,并通過招標確定了BIM顧問公司(廣州優比),對項目BIM實施進行總體策劃、質量控制與技術支持。在施工招標文件中,明確提出各施工方的BIM應用要求,因此中標單位對本項目的BIM應用目標與流程要求非常清晰,避免了以往項目常見的“后加BIM要求”導致的追加費用或責任推諉等問題。
廣州優比根據業主的目標、要求與項目具體情況,制定了《保利魚珠北地塊A1塔項目BIM技術標準》及《保利魚珠北地塊A1塔項目BIM實施細則》,分別從技術與管理的層面對BIM應用作出策劃,對施工過程中BIM各種應用的技術要求、流程要求、交付成果要求等作出規定,為后面的順利實施打下了基礎。
在實施過程中,在現場設立BIM工作站,各施工方根據施工圖建立BIM模型并實施各種應用。BIM模型的質量由BIM顧問方負責審核,審核通過后方可進入指導現場施工的流程。在施工現場的 BIM應用實施,則與業主方的項目管理重點內容——質量控制、進度控制、成本控制、安全管理及各方協調結合起來,成為項目管理的一個重要支點。

圖2 項目BIM實施流程

圖3 BIM項目管理成果概覽
本項目的BIM項目管理,主要在圖3所示的五個方面發揮作用。這里列出的應用點,并沒有超出常規項目的BIM應用點,但我們的重點在于,業主方如何通過BIM技術的應用,實現相應的管理功能。下面對各個方面進行簡要的介紹。
2.3.1 質量管理

圖4 部分BIM問題報告

圖5 管線調整前后對比

圖6 凈高控制圖
對業主來說,質量管理包含了兩個層面,一是要確保設計意圖,如外觀、空間凈高等;二是要確保工程質量。BIM技術在質量管理方面可以發揮重要的作用:通過三維可視化的圖紙校審,提前發現圖紙問題,避免二次拆裝、返工;通過三維管線綜合排布可以確保空間凈高;通過工序工藝的模擬及重難點節點深化,提高施工完成質量。
如圖4所示,各施工方的BIM團隊根據平面設計圖紙搭建BIM模型,通過BIM模型發現并整理圖紙錯漏、專業沖突等問題,反提給設計方,使問題可以及時得到解決。
BIM對各種空間的凈高控制起到重要的作用。通過精細化的BIM管線綜合排布,可確保機電管線排布的視覺效果與空間凈高,對于影響凈高的部位,各方可以進行充分的討論研究,提出合理的優化方案,將建筑凈高最大化(圖5、圖6)。同時直接從BIM模型出管線綜合深化施工圖,現場指導機電管線的安裝(圖7)。
對于復雜節點,應用BIM模型進行節點深化,例如A1塔樓從-3層到26層都采用了鋼管混凝土疊合柱(以減少柱30%的截面積,提高使用率),施工單位通過BIM模型進行交底,監理單位對照模型現場驗收,將節點深化成果應用到管理過程中。
在土建施工完成后,采用相位式激光掃描儀對項目進行掃描,將掃描的點云成果與BIM模型進行合模對比,審核施工誤差,控制施工質量,同時為機電安裝與精裝設計提供了精確的數據源(圖8)。激光掃描技術突破了傳統的單點測量方法,具有高效率、高精度的獨特優勢。
2.3.2 進度管理
業主對于工程進度的管理,主要在于關鍵節點是否按計劃完成,并盡量避免影響工期的重大變更或返工。前面介紹BIM在質量管理方面的應用,已經消除了許多影響工期的不利因素;對于進度計劃關鍵節點的管控,主要通過4D-BIM模擬與對比來實現。
4D進度模擬是BIM技術在施工階段效益顯著的應用,尤其是多作業面、多工種穿插施工的情況下,能更直觀地判斷計劃的合理性并快速做出響應。如圖 9所示,將 BIM模型與 Project編制的進度計劃關聯起來,即可進行 4D-BIM進度模擬。通過定期對施工進度進行信息采集,并將實際施工進度與計劃進度進行對比,直觀反映進度完成情況(圖10),對可能延誤的區段進行預警,大大提高了對施工進度的管理,使關鍵節點的進度更加可控。[2]

圖7 鋼筋節點深化與驗收

圖8 激光掃描結合BIM模型審核施工誤差

圖9 基于BIM的進度模擬

圖10 基于BIM的進度計劃與實際進度對比

圖11 地下室頂板施工模擬
保證工期不僅要控制作業面穿插、掌握人材機信息并快速做出響應,還需要保證復雜工序的施工組織不出問題。因此對于復雜工序,需要對施工工序進行模擬。以A1塔樓地下室頂板為例,通過設定不同的顏色代表不同的標高,嚴格控制施工先后順序并結合混凝土發料來組織施工,以這種動態化的方式先模擬驗證,再現場作業,使施工井然有序。
2.3.3 安全管理
通過BIM三維模型對重要的高支模區域、臨邊洞口區域創建防護設施,并提前進行安全防護方案的模擬比選,避免工程安全風險,大幅減少安全隱患,如圖12、圖13所示。
通過可視化的BIM模型進行模架安裝的交底,施工班組非常容易理解,顯著提高交底的質量。同時安排監理現場校對現場是否與BIM模型一致,確保現場施工安全,如圖14、15所示。

圖12 外架手架模型

圖13 洞口防護措施

圖14 內腳手架模型安裝交底

圖15 現場監理核對
2.3.4 成本管理
對于業主方來說,成本管理主要關注實際用量與工程量清單之間的差異,并盡量避免計劃外的成本變化,因此動態控制就非常關鍵,有變更、有拆改可以馬上出量出價,根據費效比來做決策。直接基于 BIM模型進行工程量統計目前還沒有簡單可靠的技術路徑,但實物量的統計則非常直觀方便,因此對于成本動態管控有較高的價值。[3]
以A1塔樓4-6層為例,通過Revit模型,導出了結構墻、結構柱、以及結構梁板的混凝土量;同時根據材料清單統計了這三層混凝土的實際用量,計算結果與實際用量之間的偏差在-5%到+3%之間(圖16)。
同時本項目也對鋼筋工程量做了核對,選取了一個標準層建立所有實體鋼筋模型,通過Revit軟件統計各種標號的鋼筋用量,實現精細統計并指導鋼筋下料(圖17)。

圖16 混凝土對比

圖17 鋼筋統計

圖18 機電管線統計
在機電管線方面,結合項目BIM深化設計模型,通過軟件自帶統計工能,出具各專業相關的材料統計表,用于機電現場采購參考,合理安排各項工作用料(圖18)。由于管線綜合設計的深度已經達到指導施工的LOD350,因此實物量的準確度非常高。
2.3.5 協調管理
優比咨詢CEO何關培寫過一篇博客文章《BIM的可視化能力其價值如何高估都不會過份》[4],其中提到:“對人而言BIM模型比CAD圖形的信息可視化程度高,有利于提高人的思維、理解、溝通效率和質量”。盡管BIM的可視化說起來似乎是一個層次比較低的特性,但在項目實施過程中,其對于各方溝通的效率與效果確實有顯著的提升。前面的介紹中也多有提及,各種沖突協調、節點深化、施工交底、進度安排等環節,通過BIM模型的輔助,可以快速、直觀地讓各方理解與溝通,對于項目的推進有著重要的作用。業界常常討論BIM應用如何才算“落地”,我們認為,當各方遇到問題時,能第一時間想起打開模型看一看,就著模型討論解決方案,那至少可以說有一半“落了地”。[4-5]
在保利魚珠A1塔項目中,BIM介入的時間點在設計施工圖完成之后、施工招標之前,因此主要面向施工階段的應用,由施工方直接建立BIM模型并實施應用,因此不涉及設計BIM模型向施工BIM模型的轉換環節,業界有個名詞指代這種模式——“后BIM”,聽起來并不那么高大上,但對于項目施工過程的管理而言,這個模式簡單清晰,行之有效,不能簡單否定其價值。
當然這種模式對于前端的設計成果質量控制沒有起到及時的效果,因此在條件允許的情況下,宜在設計階段即介入BIM管理,業主可在設計招標或合約商定過程中,提出明確的設計階段BIM要求,并提前考慮施工階段的應用要求,使設計交付的BIM模型在模型組織、信息錄入、構件建模方式等方面均滿足一定的技術要求,以便后續施工方的順利銜接。[6]
BIM的具體建模與實施主要由各參與方完成,因此對各參與方均有相應的BIM要求,并且BIM要求應在招標或商務洽談過程中即明確提出,固化在合同中,方可順利推進實施。一般而言,對設計、施工方的BIM要求包含有以下方面:
(1)BIM應用范圍、各環節交付成果要求、應滿足的技術標準;
(2)BIM團隊配置要求;
(3)BIM軟硬件配置要求;
(4)BIM實施進度計劃。
具體的要求應根據項目具體情況而定,部分要求可固化成公司標準,以降低管理成本。
對于業主主導的項目管理層面BIM應用,并非簡單對設計或施工方提出要求即可,業主方本身也要有相應的投入與職責。
(1)業主方的項目經理應了解 BIM技術在各環節的各種應用,對其效益、投入產出比有比較全面的認識。
(2)業主方的主要技術人員應普遍掌握 BIM模型的瀏覽、查詢、測量、批注等基本技能,并應有專門的技術人員掌握4D模型的任務與進度查詢、實物工程量的提取等進階技能。
(3)業主方宜配備專門的技術人員,對各方BIM模型的交付質量進行審核。該項技術要求較高、工作量較大,也可考慮借助BIM顧問的力量進行。
(4)業主方的項目管理人員應將 BIM 模型作為配合圖紙的基本工程資料,應用在質量、進度、成本、安全等各個管理環節,并在各種溝通協調過程中,使用BIM模型作為基本的溝通媒介。這是BIM技術能否實現輔助項目管理職能的關鍵。
在起步階段,BIM顧問方可協助業主進行BIM應用策劃、建立BIM技術標準與管理體系,并對各方提交的BIM模型與應用成果進行審核,對各種應用提供技術支持。當BIM項目管理常態化以后,BIM技術標準與管理體系已成為公司標準,此時BIM顧問的職能就跟其他專業顧問的職能類似,重點在于模型審核與技術把控。
目前行業內有一種比較普遍的做法是由第三方BIM顧問公司建模并實施BIM應用。我們認為,這種做法對于業主方來說,只能起到前面所說的“點狀”效益,很難將BIM融入項目管理整體流程,因此建議在項目試用階段考慮。進入持續、成熟的應用階段,還是由各應用方自己建模,這樣才能真正融入工程進程,實現BIM技術的“落地”。
隨著BIM技術的不斷發展,“BIM協同平臺”的概念與需求已越來越多被業界所提及,部分軟件廠商也推出相關的產品,甚至進行了定制化的平臺開發。這些產品的功能與效果彼此之間相差甚遠,但都冠于“平臺”之名,其基本功能大致為輕量化云端展示BIM模型;文檔共享;多角色訪問及交互;支持手機端及網頁端等。
我們謹慎地認為,要將“BIM輕量化云端展示平臺”變成“BIM協同管理平臺”,需要將管理流程完全納入此平臺,因而需要深度定制化的開發與數據積累,并不是可以一蹴而就的事。而另一方面,BIM管理功能的實現,也并不完全依賴一個“協同平臺”。因此,我們在保利魚珠A1塔項目中,采取一種“線上+線下”兩者結合的模式,線下用各種BIM功能軟件如Revit、Navisworks、品茗、廣聯達算量等,實現相應的功能,再將成果發布到線上;線上采用廣聯達的協筑平臺,實現基本的文檔共享、模型展示、成果提交以及各種溝通協調的留痕等功能。兩者結合既可靈活應用,又可協同管理,在現階段是一種切實可行的模式。當積累了成熟的管理流程與數據,可以將需求固化下來的時候,再進行深度的定制化,這樣才能取得好的效果。
業主方主導的 BIM應用與設計或施工方主導的BIM應用有很大的區別,更關注其在項目管理方面的作用,希望通過BIM的技術手段解決以往項目管理方面的痛點。廣東保利在魚珠 A1塔項目中,通過前期的周詳策劃、實施過程中的強力執行以及不斷進行的經驗總結,在BIM顧問方優比咨詢、設計方廣東省建筑設計研究院深圳分院、土建施工方中建三局一公司、機電施工方中建四局、監理方珠江監理等各參與方的共同協作下,取得了良好的效果,在質量、進度、成本、安全等方面均發揮了顯著的作用,為后續其他項目的BIM項目管理打下了良好的基礎。