鄭開峰 羅 蘭
(1.深圳市鄭中設計股份有限公司,深圳 518017; 2.中國建筑股份有限公司技術中心,北京 101300)
建筑裝飾項目在竣工階段,要向模型添加竣工驗收信息,并對項目模型根據實際情況調整后,形成最終BIM竣工模型??⒐つP蛢仁占墓こ绦畔⑷妫婕暗膬热輳V泛,形成一個數據量較大的BIM數據庫,真實體現了建筑裝飾工程的設計效果、施工動態、應用信息,是工程成果最終反映記錄,是運維階段應用BIM重要的參考和依據[1]。
裝飾工程BIM竣工模型交付后用于哪方面工作,要實現什么樣的目標,關系到采用什么樣的方式方法建立竣工模型。這些竣工模型建模的方式方法也決定了整個竣工模型的成果及建模的工作量,同時也印證整個裝飾工程的模型的最終形態和信息數據是否能與工程一致,是否能滿足業主的需求,以及實現最終的竣工交付。這就需要我們對裝飾工程的BIM竣工模型的工作內容進行梳理,完善工作流程,形成工作標準,對竣工交付環節的BIM應用和成果交付工作進行指導。
本文對前人的相關研究進行了查閱:目前BIM技術尚在持續發展中,前人在探討采用BIM技術工程驗收交付環節中,張校偉在2012年基于IPD的協同優化的管理模式對整個項目完整且全過程對BIM技術交付方式進行了相關研究,介紹了項目交付的原則及實質[2]; 周成2013年基于IDM對數據交付標準進行了研究[3]; 陳偉民在2015年也對BIM交付標準進行了系統研究[4]; 2016年朱晶探討了基于BIM技術的工程驗收資料交付標準[5]; 另外,從2012年開始,寧冉[6]、孫莉[7]、樓躍清[8]、董莉莉[9]、張峰[10]、陳達非[11]等人分別基于各自不同的專業領域對BIM交付進行了實踐研究并提出各專業工程中BIM模型交付所需的條件。
在裝飾專業, 2013年和2017年羅蘭對建筑裝飾工程BIM技術應用流程進行了研究[12-13], 2018年羅蘭、盧志宏等主編的《BIM裝飾專業基礎知識》[14]中提到了裝飾BIM的竣工交付,但論文和書中都對竣工交付的研究深度不足。鑒于這種情況,當前對于很多裝飾BIM項目,竣工時交付的BIM模型等交付物也不同,交付方式、方法、內容不清晰不統一。通過學習和研究文獻及現狀,可以看出,裝飾行業從業者對建筑裝飾工程的BIM應用雖然已經有一些研究,但還欠缺對竣工交付環節的工作內容、方法和流程以及具體應用的深度梳理和總結。因此,本文作者通過文獻查閱,對比研究傳統交付要求和工作流程、對基礎理論進行研究并結合實踐,專門針對此環節的工作進行了詳細的歸納和整理,以期能夠指導建筑裝飾工程的竣工交付BIM模型的具體工作。
傳統的竣工交付驗收分為工程實體驗收交付和技術資料驗收交付部分,另外還需要依據竣工資料進行工程結算。傳統驗收即對于即將完工的裝飾工程,應根據設計文件及施工合同所規定的內容,制定驗收方案,按照工程質量合格的要求進行驗收。驗收方案中,應明確實體的驗收范圍、驗收依據、驗收人員、驗收方法,并對分部分項的工程資料進行檢查。在實體驗收時一并整理過程文件,并在驗收過程中逐漸形成系列驗收記錄及資料。另外,加上合同與協議、開工與竣工報告、竣工驗收通知及意見、工程竣工圖紙幾項,組成了技術資料驗收的內容。以上實體驗收和資料驗收共同組成了驗收交付的工作內容。需要注意的是,傳統的交付工作,還需要在驗收完畢、資料提供之后進行結算,即提交完整的工程技術經濟數據,并簽訂工程保證,最終決結算必須符合國家相關規定。以上傳統的竣工驗收交付工作內容繁瑣,經常會出現各種問題,如工程質量沒有達到要求而進行整改、資料缺漏需要整改、結算爭議等情況屢見不鮮。
在采用BIM技術后,竣工交付的工作內容與傳統相比發生了很大變化。
裝飾項目竣工BIM交付是裝飾項目結尾最重要的一部分??⒐そ桓稌r,首先要有完善的施工過程模型,在此基礎上錄入竣工需要的信息,形成竣工交付模型。本環節對模型細度要求較高,為LOD400-500,并能真實反映裝飾專業動態及使用信息。本環節工作內容是依據項目實施和管理方、業主提出裝飾BIM模型的交付要求,錄入完善并形成竣工交付資料的信息模型,同時不限于每個階段的信息模型(如原始的方案模型或最終的施工模型)。另外,還要包含各種視圖,碰撞檢測報告,分析成果,說明文檔,量化的統計結果,施工方案模擬資料(輔助多媒體文件)、竣工圖等等。
經過查閱多個標準中對竣工模型的定義,本文推斷和總結裝飾竣工模型交付要求為以下幾點:
(1)完成的裝飾模型,另外包括建筑,結構和機電等其他專業的整合模型,裝飾模型為其中一部分;
(2)施工完成后,根據施工方的信息確認模型的深化設計部分以及施工方的總承包方完成的部分,并責成分包方提供所有專業的完整詳細的設計部分;
(3)竣工模型的輸出可用于空間管理,建造和維護,以及人員使用期間的變化。
(4)竣工交付時的竣工圖可以有兩種方式:一種是在施工過程模型二維圖基礎上添加變更信息,形成竣工交付圖紙; 另一種是從竣工交付模型中輸出竣工交付圖紙。
在傳統交付和BIM交付中,其共同點是項目質量和資料完整是建設方首要關心的,需要確保項目質量符合項目建設的相關法律,法規和強制性標準。只有工程完成且質量合格,才有可能形成項目竣工報告,制定驗收方案,并按照方案通過檢查才能完成交付。另外,竣工結算也是需要在之后完成的任務。
基于BIM竣工交付與傳統的竣工交付不同點在于:
交付形式不同:竣工驗收資料采用BIM交付時,采用的是三維數據模型文件,信息和資料可以關聯入BIM竣工模型,具有信息的完整性,因而可以呈現出一體化的資料表現形式,方便查找; 而傳統交付中,采用的是二維紙質文件,圖紙和資料是分離且不便查閱的。
交付時間不同:裝飾工程的傳統交付,因人力、成本、工期縮短等原因竣工資料交付等經常處于滯后的狀態,難以做到真正實時。而基于BIM的工程管理需要關注工程信息的實時性,項目部要根據施工現場的情況,要實時記錄BIM模型中的工程信息,并確認記錄負責人輸入的數據。在施工過程中,項目質量驗收,設計變更等數據文件將被保存,鏈接到BIM模型,同時要遵循交付規則,刪除冗余信息,分析施工過程中用到的各種工程材料,結合BIM模型的特點和項目的實際建設,建立工程數據和模型,因此,基于BIM的裝飾工程竣工交付能做到實時。
綜上所述,應綜合傳統及應用BIM后新的交付要求,采用新的工作方式以適應BIM竣工交付的要求。
項目應根據約定的交付BIM成果的標準和約定,開展項目竣工相關工作。竣工交付環節,BIM模型首先應滿足項目備案的應用,該環節交付的模型細度和信息粒度大于施工深化設計模型,構件定位應按照施工現場情況復核更新,材料設備屬性值按實際采購產品信息進行更新。
根據前述建筑裝飾工程竣工BIM交付的內容,項目組需要進行下列工作: 1)結合現場實際施工情況和工程資料,完成竣工模型; 2)輸出竣工圖; 3)利用BIM模型進行工程量核算; 4)依據完善的BIM竣工模型,利用BIM軟件或平臺,進行資料信息集成; 5)提交給各相關方。
2.1.1 數據準備
在竣工模型創建前,需要進行數據準備,需要收集的內容見表1:

圖1 竣工模型創建流程圖

表1 數據準備階段收集內容
以上收集的資料和數據,需要保證其準確性。
2.1.2 交付物
根據合同內容及總包要求,在項目各進度節點,需要交付的文件即交付物見表2:
2.1.3 工作流程
進入到竣工交付環節后,要根據當前資料、交付物著手創建及整合竣工模型,并根據實際情況進行竣工模型創建,流程如圖1所示。
2.1.4 工作內容及方法
創建裝飾專業竣工模型應依次進行如下工作: 1)依據標準規范,整理施工圖紙、模型及設計變更資料并歸檔; 2)檢查施工圖紙及施工作業模型是否缺漏; 3)根據現場實體竣工工程情況,檢查施工過程中的模型是否一致; 4)如果模型表達不準確或者有誤差,應該及時安排技術人員對模型進行完善,并完善相關信息,使其達到裝飾竣工模型細度,并且采用漫游及模型剖切的方式對模型進行校核;5)傳遞模型信息,把裝飾專業模型與建筑、結構、機電專業模型整合,與其他專業進行協調、檢查碰撞等,并根據現場情況將遺漏的部分修改調整模型;6)將驗收合格資料、相關信息關聯或附加至竣工模型,形成竣工驗收模型; 7)完成的竣工模型,竣工驗收資料可通過其進行檢索、提取。
需要注意的是,在裝飾專業竣工模型生成的同時,其他各專業也需要同時制作本專業竣工模型,并協同工作,各方配合校對審核,才能達到竣工模型的精準。
2.1.5 信息錄入內容
建筑裝飾竣工模型中須完善裝飾構件部品設備等生產廠家、出廠日期、到場日期、驗收人、保修期、經銷商、聯系人及聯系方式等。在竣工驗收備案階段,建設單位可以采用BIM模型歸檔,向建設方申報審核BIM技術應用成果; 成果信息應當包含應用的內容、細度、成本、成果等信息。對于對后期維護毫無指導作用的模型,刪除或適當調整修改,保證竣工模型的有效性、及時性及完整性。
2.1.6 成果形成
基于BIM的模型成果一般應體現出構件的外表幾何形態、材質、生產廠家以及安裝數據等信息,形成基于BIM的竣工模型和竣工驗收資料。通過前節所述的操作,可形成裝飾竣工模型成果。其中裝飾工程竣工模型的要求是:在竣工交付模型中準確表達裝飾構造的幾何信息、非幾何信息、產品制造信息,保證竣工交付模型與工程實體情況的一致性。裝飾工程竣工驗收資料的要求是:通過對竣工模型的驗收,應可以通過模型輸出必要信息,作為重要參考依據。因此,裝飾專業可以根據竣工交付模型提取裝飾裝修工程所需的竣工交付資料,為后期資料存檔提供有效的竣工交付材料。

圖2 BIM模型輸出的裝飾專業竣工圖
2.2.1 準備工作
竣工圖是重要的竣工交付資料。在竣工圖開始制作前,需要做好前述竣工模型制作的準備工作。BIM模型數據源,在理論上將會把設計階段、施工階段的模型都包含在竣工模型中,通過軟件的聯動性,修改模型后,信息與之關聯,竣工圖紙也會自動更新, 2D圖紙也會做出相應的修改,這種聯動式更新的方式,由BIM模型關聯2D圖紙的自動性,節約了工程人員在圖紙后期調整修改的大量時間。因此,在做好前期工作生成竣工模型后,接下來就可以進行竣工圖的輸出工作了。
2.2.2 工作內容
裝飾BIM模型具備可視化的優越性,以三維的形式表達裝飾施工節點構造,同時裝飾專業施工圖紙繪制時,附加關聯裝飾規程,對裝飾裝修工程質量檢查、工程結算、后期運維等起著重要作用。在BIM模型及施工圖的基礎上進行裝飾裝修竣工圖紙的正確制作,是未來運維參考依據和結算中保證經濟效益的手段。
2.2.3 工作流程
圖為輸出的裝飾專業竣工圖(圖2)。輸出施工圖的實施步驟為: 1)在調整后的裝飾模型上創建剖面圖、平面圖、立面圖等施工圖; 2)添加二維圖紙尺寸標注和標識使其達到竣工圖深度; 3)導出竣工圖; 4)核查模型和圖紙,確保模型、圖紙的一致性及準確性,竣工模型細度應達LOD400-500要求,符合裝飾竣工模型內容及基本信息要求; 4)調整修改; 5)成果輸出,形成裝飾專業竣工圖紙。
2.2.4 成果應用

圖3 基于BIM的裝飾專業竣工圖制作流程圖

圖4 基于BIM的裝飾工程竣工結算流程
裝飾專業竣工模型在運維階段可以提供高質量的數據依據,進行一些運維基本應用,如改造裝修設計和施工、拆除模擬等。在竣工環節裝飾竣工模型可以與其它專業模型一起在輔助工程結算、決算、復盤,其中竣工環節很重要的工程結算,可以進行核對應用。
2.3.1 準備工作
在工程驗收完成后,施工方會依據竣工圖來對工程進行竣工結算,而建設方也會依據竣工圖進行決算。建立基于BIM技術的竣工計算方式,能夠提高竣工結算審核以及決算的準確性,提升效率。在結算開始前,首先要檢查結算的依據,即做好數據檢查的準備工作??⒐そY算的依據一般包含以下幾個方面: ①基于國家相關規范及標準; ②簽約的施工合同及工程合同; ③工程項目竣工圖紙及資料; ④雙方確認的工程量; ⑤雙方確認追加(減)的工程價款; ⑥雙方確認的索賠、現場簽證事項及價款; ⑦招標文件; ⑧投標文件; ⑨其他依據。
2.3.2 新舊方法比對
采用傳統方法核對工程量,首先要檢查結算依據,然后進行手工計算。對預算員來說,手工計算速度較慢,花費的時間相對較長,重復工作量較大。而且,傳統結算方式會存在一定的誤差。采用BIM進行核對,通過完整的、有數據支撐的、可視化竣工BIM模型與現場實際的建筑進行對比,可以快速進行結算和決算,且誤差較小。其中結算的工作內容中核對工程量是最主要的工作,需要規定工作流程,采用一些方法來進行。
2.3.3 工作流程
圖4為裝飾專業基于BIM的裝飾工程竣工結算流程。
2.3.4 工作方法
基于BIM的裝飾專業主要工程數量核對方法依據先后順分為四種。其具體應用如下:
1)分區核對:在分區核對時,核對數據作為重要的第一環,一般BIM工程師根據項目施工階段的區域劃分列出主要的工程量清單,跟工程總量進行比對,形成對比分析表。對BIM工程師來講,竣工模型關聯著預算表,模型參數的改動,后臺就已經即時對工作量完成了重新計算。在裝飾工程中,通過BIM模型導出的數據,作為結算工程量重要的參考依據,體現出施工實際用量,可以避免手工結算所產生誤差造成的損失。
2)分部分項清單工程量核對
分部分項清單工程量核對是在分區核對完成以后,為減少工程量數據與施工總量的差異而做的核對。如果BIM數據和手工數據需要對比,可通過BIM建模軟件導入外部數據,快速形成對比分析表。由于BIM軟件中限制條件的設立,對于存在大量偏差的數據進行自動排序及提前預警,并對對應的構件及漏項進行分析檢查比較,得出項目最終合理的分部分項子目。
3)整合查漏
以當前項目總承包管理模式,土建與機電、裝飾往往不是同一家單位,手工計量的方法會造成不同參與單位不同專業之間的實際工程量結算偏差,欠缺全面性。又或相關工作人專業知識局限性,也會造成結算數據的偏差,因此需要在各家都完成之后再整合模型進行比對。采用BIM技術,工程各參與單位各專業都可以輕松完成整合查漏工作。
4)大數據核對
大數據核對,相對于前三個階段,是核算程序非常重要的的最后一環。對于項目的管理人員,可直接查漏及檢查偏差項,及時檢索核對,依據對比分析報告,得出結論。
2.3.5 應用總結
在建筑裝飾工程竣工交付環節的工程量核算的BIM應用過程中,經過總結,其功能和特點為:技術核定單等原始資料“電子化”; 可同時將建設項目結算數據信息工期、價格、合同、變更簽證信息融合到一個模型中,形成數據庫,可供各方及時共享調用,核定施工工程量快速精確,能提高了結算效率和質量。
基于上述研究,我們在泰康同濟(武漢)醫院項目工程上進行了實踐應用。為實現BIM應用的標準化及流程化,在不斷提高BIM應用水平的同時,BIM竣工模型必須與建筑物交付時保持高度一致,BIM竣工模型后續可以在運維階段與運維系統對接,實現建筑物的智慧運維,最終形成了為業主交付一系列滿意的服務成果。
該項目位于湖北省武漢市漢陽區四新北路與連通港路交匯處,為泰康同濟(武漢)醫院。規劃用地性質為醫院用地,規劃凈用地面積為90 089m2,總建筑面積271 016m2。項目主要由兩層地下停車庫、四層裙房門診、三棟住院塔樓組成。建筑功能主要包括:地下車庫、下沉廣場、裙房門診樓、住院樓、婦幼樓、癌癥中心、辦公樓、宿舍樓、各類機房、停機坪等組成。建筑不同單體之間,塔樓與裙房之間以及建筑塔樓之間,均用“橋”連接在一起。該工程室內設計精而雜,空間布局造型不一,精裝工程量大,設計和施工均由深圳亞泰裝飾承擔。業主在招標時就提出要求以BIM交付,對交付要求較高。針對本工程特點,基于復雜面進行多專業設計,設計后模型數據的提取和施工中的應用必然需要BIM技術的介入與支持。對此亞泰裝飾擬借助該項目的BIM實施總結醫療類項目BIM交付要求和標準,通過BIM管理提升項目交付能力,解決現場深化設計和全專業接口管理,提高施工效率,降低項目成本,體現BIM虛擬建造價值。
裝飾項目部為達到業主交付要求,利用BIM技術對設計模型及圖紙進行校核與深化,優化圖紙錯漏,解決建筑、結構、機電安裝、精裝、醫療專項等專業碰撞問題。利用可視化技術模擬復核復雜施工工序,輔助總平面管理。在項目實踐過程中,特別是竣工交付環節著重加強了以下措施的實施:
(1)竣工BIM模型細度滿足業主在竣工后運營維護的使用要求,并應是在竣工階段中經過各參建方最終確認基礎上匯總而成,并進行維護生成的最終版本。其不包括多余的信息或工作空間層、廢棄的設計、對象創建和測試地點、空層和BIM創建過程中常有的其他內容。
(2)竣工BIM文件整合的數據包括構建信息、施工信息、運維信息等,如:飾面構件尺寸、空間位置、材質等等,同時還包含裝飾裝修使用的材料名稱、性質及生產廠家,以及工藝設備的技術參數、運行操作手冊、保養及維修手冊、售后信息等,形成三維電子數據庫,便于工程項目竣工資料存檔及后期運維等。
(3)向業主提交成果光盤的內容,提供了業主在不需要另行購買安裝軟件的情況下,可以使用的BIM施工竣工模型,內容包含如下。
1)項目基本信息;
2)根據工程項目建立索引目錄,以便于業主方便檢索BIM模型并進行展示;
3)施工和竣工模型:在施工期間,項目部負責根據施工進度定時向業主提供BIM施工過程模型。在施工完成后,向業主提供已完善各項變更和洽商的BIM全專業竣工模型,提供原始格式、IFC格式和三維DWG三種數據格式的BIM數據文件,數據模型可以存儲、瀏覽、查詢、修改。能夠滿足維護、使用階段的各項操作要求如圖5-7所示;
4)過程中產生的會議紀要、碰撞報告、溝通往來函件和變更通知等文檔;
5)影像資料,包括相關會議、檢查和過程中產生一些照片和視頻等。

圖5 土建專業整合模型

圖6 裝飾專業整合模型

圖7 機電專業整合模型

圖8 接待臺室各專業模型整合
建筑裝飾工程BIM竣工交付的重點和難點體現在:在項目施工實施過程中,在模型建立之初和應用過程中,就需要進行嚴格的檢查,項目部設立了過程檢查、自檢、審查三個審查階段,保證未來工程竣工模型完整有效,以避免模型完成后不能使用,到竣工環節無法交付的情況。
(1)過程檢查:由于該項目體量大,BIM模型建模是一個比較漫長的過程,BIM項目經理需在日常工作中對各工程師的BIM建模工作的質量進行把關、糾偏。模型在整合過程中,由于各專業整合數據量大,服務器運行緩慢,BIM團隊就將模型拆分成相對較小的空間來整合(圖8),保證了模型的質量。
(2)自檢:模型完成后,在項目生產例會上由BIM工程師介紹模型的具體情況。由項目部各成員對整體機電模型的建模規則、建模深度、模型中施工區域重難點進行分析討論。會后根據生產例會討論結果對模型進行修改,保證BIM模型能完全滿足現場施工需求。
(3)審查:將最終的模型提交甲方、總包,由其提出審核意見,項目部針對審核意見修改模型。
除了在模型建立之初和應用過程中必須把控模型質量,在竣工環節,項目部也采取了各種管控措施來完善模型提高模型質量,提升應用水平。
通過實踐,項目的BIM竣工交付應用取得了如下效果:BIM竣工模型與建筑物交付時保持高度一致。精裝修BIM竣工模型包含了精裝修涉及的所有構件,構件的尺寸、位置、材料、個別特殊構件的保養維護說明、構件的廠家信息等數據信息都保存在BIM模型中。BIM技術的成功應用為本項目的精裝修工程的順利施工提供了有力的保障,實現既定目標的同時,兌現了對客戶保質保量完成精品工程的承諾。為業主節約了成本,創造了價值,經濟社會環境等效益明顯。
綜上所述,可以看出,我們實際應用中取得了較好的效果,在后期維修工程中給予了業主強有力的支持,受到了業主的一致好評。
本文作者深入研究了建筑裝飾項目竣工交付的BIM應用,研究其步驟,內容,方法,流程,重點和難點,效果,總結并形成了一套的建筑裝飾工程竣工交付環節BIM應用模式:基于BIM的工程管理必須注重工程信息的及時性、準確性、完整性、集成性,將項目參與方在施工過程中的實際情況及時錄入到施工過程模型,將工程所有資料按要求整理、通過審核并提交,體現模型數據與實際工程的有效一致,才能最終形成竣工模型,滿足電子化交付及運營基本要求,取得良好效果; 基于BIM的竣工驗收,所有驗收資料以數據的形式存儲并關聯到模型中,記錄施工全過程的信息,并根據交付規定對工程信息進行過濾篩選,不包含冗余的信息。
工程竣工交付,意味著交付的模型,會在前期施工過程模型的基礎上,調整完善的模型信息,集成包括隱蔽工程的所有工程資料信息,為后續的物業管理運維帶來了便利; 另外,也為以后建筑物翻新、改造、擴建過程中提供有效的構件信息。本項研究對未來建筑裝飾行業企業滿足BIM建筑裝飾工程的BIM應用的竣工交付基本要求,以及電子化交付及運營具有積極的指導意義。