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完整如何让bim在项目中落地
(完整)如何让bim在项目中“落地”
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如何让BIM在工程施工中“落地”
在2013年9月26晚、广州“BIM技术在建造阶段地应用”沙龙上,上海宝冶集团有限公司总工程师刘洪亮地一段关于国内某大型游艺工程BIM应用地动画短片吊足了大家地胃口,然而由于时间关系,有关BIM技术地具体应用未能展开阐述.沙龙结束后,本刊特别约稿,请刘洪亮总工程师就上次地话题“再续前缘”,百忙中地他抽时间完成了这篇文章,并谈及他对BIM“落地”地思考。
BIM(BuildingInformationModeling,建筑信息模型)是一个建筑(建设工程)物理和功能特性地数字表达;是一个共享地知识资源,是一个分享有关这个设施地信息,为该建筑从概念到拆除地全生命周期中地所有决策提供可靠依据地过程;在工程地不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责地协同作业。
BIM技术地应用正在引发建筑行业一次史无前例地变革,也为工程施工带来新地技术手段和新地管理方式,如何让BIM在工程施工中真正“落地”,是值得深入思考地问题.
BIM应用价值分析
从工程应用实践中,我们发现并可感受到参与工程建设地各方对BIM地关注点是有所不同地,应用BIM而体现出地价值预期也因此有所不同.
工程业主。
建筑作为一个系统,从投资意向、设计施工到竣工运营,工程业主希望随时利用有一个“所见即所得”地完整模型,帮助其实现建筑全生命周期地管理.盼望BIM能将建筑物空间信息和设备参数信息有机地整合起来,为其获取完整地建筑物全局信息提供途径。
因此,业主可能希望BIM有以下性能:
1)可视化地投资方案——能反映工程地功能,满足业主地需求,实现投资目标;
2)可视化地工程管理—-支持设计、施工阶段地动态管理,及时消除差错,控制建设周期及工程投资;
3)可视化地物业管理——通过BIM与施工过程记录信息地关联,甚至能够实现包括隐蔽工程资料在内地竣工信息集成,物业管理部门需要得到地不只是常规地设计图纸、竣工图纸,还需要能正确反映真实地设备状态、材料安装使用情况等与运营维护相关地文档和资料.不仅为后续地物业管理带来便利,并且可以在未来进行地翻新、改造、扩建过程中为业主及工程团队提供有效地历史信息。
设计方(设计师)。
设计方是工程地主要创造者,是最先了解业主需求地参建方,设计方可能希望BIM带来:
1)突出设计效果-—通过创建模型,更好地表达设计意图,满足业主需求;
2)便捷地使用并减少设计错误-—利用模型进行专业协同设计,通过碰撞检查,把类似空间障碍等问题消灭在出图之前;
3)可视化地设计会审和专业协同——基于三维模型地设计信息传递和交换将更加直观、有效,有利于各方沟通和理解。
软件商。
软件是工程工程管理中必不可少地应用工具,软件商是应用软件地制造者,支持BIM技术地实施,软件商可能更希望BIM为他们带来:
1)销售收入地增长-—BIM推广使得软件地用户数量和销售价格迅速增长;
2)强大地软件功能——为满足工程各方提出地各种需求,而不断开发、完善软件地功能;
3)持续地支持效益—-能从软件后续升级和技术支持中获得收益.
施工方(承包商或工程师).施工方是工程地最终实现者,是竣工模型地创建者,施工企业地关注点是现场实施,关心BIM如何与工程结合,如何提高效率和降低成本,因此,施工方更希望BIM带来地是:
1)理解设计意图-—可视化地设计图纸会审能帮助施工人员更快更好地解读工程信息,并尽早发现设计错误,及时进行设计联络;
2)降低施工风险——利用模型进行直观地“预施工",预知施工难点,更大程度地消除施工地不确定性和不可预见性,保证施工技术措施地可行、安全、合理和优化;
3)把握施工细节-—在设计方提供地模型基础上进行施工深化设计,解决设计信息中没有体现地细节问题和施工细部做法,更直观更切合实际地对现场施工工人进行技术交底;
4)更多地工厂预制—-为构件加工提供最详细地加工详图,减少现场作业、保证质量;
5)提供便捷地管理手段——利用模型进行施工过程荷载验算、进度物料控制、施工质量检查等.
一个建筑工程,通常是在业主、设计及承包商等相关方共同合作下实施地,各参与方地协同工作往往是工程成败地关键,在很多大型工程工程建设中,建立协同工作机制或平台一直是最为关键地管理核心,参与各方地目标或许相同,但各自地关注点却有着不小地差异.可见,在建筑行业大力推广应用BIM、变革传统工程管理方式地当下,如何协调工程参建各方需求地不同,关注各方BIM实施推广应用地差异,应是当前我们推广BIM应用发展和研究地重点.现今,无论是院校、研究机构还是软件供应商乃至一些大型施工企业,都热衷于BIM,大家都在积极地探索和努力地投入,这是值得庆幸地,但在宣传和推广地同时,我们更应该关注BIM成为今后建筑“语言”地根本所在,只有聚焦各方关注,凝炼出BIM应用地关键及核心,集中力量突破,让BIM在工程上真正“落地”,才能更好地使其发挥作用、体现价值,才能使各方获得更多收益.
BIM应用实施案例
建设工程地协同是跨企业边界、跨地域、跨语言地一种行为,除了需要建立支持这种协同方式地基于互联网地管理平台以外,BIM由于其整合了建设工程地三维几何、空间关系、地理信息、材料数量以及构件属性等几何、物理和功能信息,使得协同参与人员,无论是业主、设计师还是承包商,都可以根据BIM这个具象、完整、关联地信息快速准确做出与自己责任相关地决策,从而推动整个工程在计划工期和造价内高质量完成.
由于行业自身特点,工程建设行业地工作协同和数据互用存在一些问题:
一是高度分散管理地行业特性;二是“各自为政”地工作方式;三是数据信息交互标准化地缺乏;四是不同参与方应用技术地不一致性等.解决这些问题势必成为BIM能否在国内工程“落地"地关键,也理应成为我们关注地焦点。
近期,我们有机会参与了一个有外方投资并参与管理地工程工程(见图1),通过该工程地实施,初步了解和探索BIM应用地方法和路径,可供借鉴和参考。
图1 某大型游艺工程总体效果BIM模型截图
业主对承包商地要求。
在工程合同条款中有这样地描述:
“承包商应尽全力将使用VDC、BIM和4D综合工作计划(集成过程)地效益发挥至最大,以确保协调图和深化图(Shopdrawing)清楚地反映出工作范围和工序地优化组合,并使施工团队对工作范围、作业和工作计划有清晰地认识.对于使用BIM地工程,雇主将提供一支整体性BIM团队对使用BIM地工程地整体集成工作进行管理,承包商将负责实施并进行设备地施工协调和集成工作。
"
这里不难看出,整个工程地推进主体是业主,承包商更多地是在业主创造地BIM环境下完成合同规定地工作.
值得注意地是,在工程运作特别是最终使用地施工图纸方面,欧美国家与我国是有较大差异地。
在欧美体系中,现场最终指导作业地图纸(Shopdrawing)通常是由承包商提供,经工程工程师或设计师审核后,作为工程地施工依据;而在我们地体系中通常意义上要求“按图施工",最终图纸地提供者是设计方.也就是说,欧美体系下设计图到现场施工详图地“最后一公里”是由承包商完成地,而在我们地体系下,似乎没有了或是模糊了这“最后一公里";也正是这种差异,对建筑信息地交流和管理地需求两者有了本质地区别,或许这就是BIM在国内工程实施中“落地"较难地根源.
协同工作机制地建立。
工程中,业主为工程设计并建立了一个管理组织架构,图2为业主方总体工程管理地组织架构),这个架构中包含了业主管理团队、管理公司工程管理团队、设计团队及总承包管理团队等.BIM团队作为不可缺少地组成部分参与工程,在各个管理团队中都有相应地组织机构负责,为各协同工作提供支持,同时也保证了BIM在工程运作中地作用发挥,规范了BIM协同工作流程(见图3),以形成协同工作机制。
BIM团队除了单独地工作例会外,还必须参加每周地工程例会,利用模型为参建各方提供直观地工程信息,BIM成为例会必须地“工程语言”,施工协调地过程也是模型不断调整地过程.
图2 工程参与方
图3 BIM协作流程
BIM团队协同工作平台.对于大型工程,参与为模型提供信息地人员会很多,每个BIM人员可能分布在不同专业团队甚至不同城市或国家,BIM团队本身地信息沟通及交流也是BIM在工程上应用地一个关键。
除了让每个BIM参与者明晰各自地计划和任务外,还应让他了解整个工程模型建立地状况、协同人员地动态、提出问题(询问)及表达建议地途径.在当今地网络环境下,建立这样地交流平台是非常容易地,图4为工程使用地“告示板"式团队协作平台,工程组织中地BIM成员根据权限和组织构架加入协同平台,在平台上创建代办事项、创建任务,并可做任务分配,也可对每项任务(工程)创建一个卡片,可以包括活动、附件、更新、沟通内容等信息.团队人员可以上传各自创建地模型,也可随时浏览其他团队成员上传地模型,发布意见,进行便捷地交流,并使用列表管理方式,有序地组织模型地修改、协调,支持工程顺利进行
图4 轻量化地团队协同平台
BIM应用实施标准。
协同工作必须有相应地流程和标准,保证工程地有序,细化BIM实施标准地制定是必须地(见图5),标准中要规定工程不同施工阶段需要提交地模型详细程度、视图和出图地标准、工程工程分级分专业系统地结构树等,这些是BIM团队工作开展及工作计划地依据.在这个标准中,各个团队对最终BIM模型贡献地程度和内容是有所不同地,作为承包商是在设计提供地模型基础上进行施工详细设计,以满足加工和施工作业所需要地细度,承包商最终向业主提交模型,应该达到最详细地模型等级,如图6所示。
图5 BIM模型等级分解表
图6 曲面膜结构模型及细部节点
在我们参与地这个工程中,工程管理和运作是遵照欧美模式进行地,承包商需要在设计图基础上提供深化详图(Shopdrawing),前面已提到所谓“最后一公里”地问题,工程实际运作时,设计方在提供设计图纸地同时,也提供较为完整地模型文件(这一点非常重要,不仅仅是节约承包商重新建模地投入,更重要地是模型连贯性保证了工程协同作业地一致性),承包商依据这些文件和模型,进行深化设计(Shopdrawing)来完善设计信息未达到施工作业要求地一些细节,BIM地三维表达方式、包容性地海量信息让这个过程更为直观和准确,使得参与工程各方在解决所谓“最后一公里"地问题时更加有效.
由此,我们反思中国地工程管理模式,从某种角度看对设计依赖程度太高,施工单位必须“按图施工”,缺乏详细设计这一过程。
当然,我们很多时候是靠施工方案或者作业设计文件来解决部分深化问题,设计与施工问题是靠联络单方式解决,所以说最终竣工图要求施工方提供,但过程地“模糊"确实是存在地。
事实上,设计和施工是两个工程阶段,应该分工协作,体现各自专业水准.其实,国内钢结构工程工程因其是“后来者”及加工制作地特殊性,深化设计这一模式已经实现了,国内大型钢结构公司都在使用成熟地专业软件进行结构节点详细设计,并可生成工厂制作用地排版图、零件加工详图,甚至直接与自动化生产线连接实现CAM加工,这可能应该是BIM在国内最初“落地”地成功应用范例.因此,国内工程工程运作时能否采用类似地分工协作方式,改变以往低效地方法,同时,建立设计方、承包方一贯制地协同工作机制,或许才是BIM在国内工程“落地”应用地核心.
借鉴外资工程BIM地应用实践
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