付 凯 (深圳市福田区建筑工务局,广东 深圳 518048)
近年来,随着政府投资建设项目不断增加,附加在建筑工程项目上的信息量越来越多。建筑工程项目的相关信息对整个建筑工程周期乃至整个建筑物生命周期都会产生重要的影响。例如,建筑物用地的地质资料、所用的建筑材料以及材料的各种数据对项目的施工方式、生产成本及工期、使用后的维护都密切相关。 这些信息如果利用好、处理好,就能够节省工程开支,缩短工期,也可以惠及使用后的维护工作。但在目前的政府投资项目建设过程中,各个阶段的信息并不能很好的衔接,使得信息量的增长在不同阶段的衔接处出现了断点[1]。因此,应用建筑信息模型(BIM)创新政府投资建设项目管理方式,通过在建筑工程中应用信息技术,快速处理与建筑工程有关的各种信息,合理安排工期,控制生产成本,尽量避免建筑项目中由于规划和设计不当甚至是错误所造成的工程损失以及工期延误。
政府投资建设项目涵盖卫生、教育、文体综合楼宇、城市绿道、社区公园、市政断头路等六大类,这些项目涉及庞大的建筑信息,但目前并没有一个有效的系统将这些信息整合,因此如何收集和有效管理这些建筑信息为政府在民生、环境、经济等领域提供决策依据是亟待解决的问题[2]。
目前的建筑信息载体主要包含纸面、电子等媒介,政府部门依靠文字和图纸对项目从规划、设计、建设、运营等阶段进行管理,牵涉到设计单位、建设单位、使用单位等众多部门,在建设项目的整个周期内,因无法有效利用庞大的建筑信息进行协同工作,依靠文件传递等方式,难以实现高效的沟通,影响决策的时效。而且,由于使用的软件众多,数据交互和共享差,造成设计、建设、运营各个阶段的信息收集、计算等重复劳动,资源浪费,效率低下。
BIM(Building Information Modeling)即是建筑信息模型。BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达,也是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法,它能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源,被建设项目各参与方普遍使用[3](见图1)。 它的全面应用将大大提高政府投资项目的集成化程度。同时,也为建筑业的发展带来巨大的效益,使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高,成本降低。
我国从2003 年起,开始BIM 应用技术的研究,并制定了相关技术标准和开发基于BIM 的技术软件。 上海中心大厦在方案设计和施工图设计阶段, 杭州奥体中心主体育馆在设计阶段,都使用了BIM 设计手段。 住房城乡建设部也于2011 年专门出台了《2011-2015 年建筑业信息化发展纲要》。《纲要》指出,在“ 十二五”期间要加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用,推动信息化标准建设,基本实现建筑企业信息系统的普及应用。2012 年,深圳市建筑工务署也相应成立了BIM 工作领导小组和课题小组, 对BIM 在实际工程中的应用进行了专门研究。
2.2.1 应用BIM 进行工程设计
第一,能够实现三维设计。根据3D 模型自动生成各种图形和文档,当模型发生变化时,与之关联的图形和文档将自动更新。第二,能实现不同专业设计之间的信息共享。各专业CAD系统可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息,不需要重复录入数据,避免数据冗余、歧义和错误。第三,实现虚拟设计和智能设计。实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。
2.2.2 应用BIM 进行施工及管理
第一, 能够实现集成项目交付IPD(Integrated Project Delivery)管理。把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起,着眼于项目的全生命期,利用BIM 技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。第二,实现动态、集成和可视化的4D 施工管理。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。第三,实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享,基于网络实现文档、图档和视频的提交、审核、审批及利用,进行工程洽商、协调,实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。第四,实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程,虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测,包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。
2.2.3 应用BIM 技术进行建筑节能设计
建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量设计信息,包括几何信息、糍料性能、构件属性等等,只要将模型导人相关的能量分析软件,就可以得到相应的能量分析结果。原本需要专业人士花费大量时间输入大量专业数据这个过程,如今利用先进的计算机技术就可以自动完成,建筑师不需要额外花费精力。
在政府投资建设项目领域,建议推广使用BIM 技术标准,设计、建设、使用各方使用BIM 标准及软件,实现项目建设周期内建筑信息共享,数据无损传递。
①政府投资建设项目建设周期内设计、建设、运营维护等各参与方,在招标、签订合同等过程中约定BIM 技术在项目内的应用,并通过一定的优惠政策和降低取费标准等来鼓励建筑业的相关单位在各自的工作中积极应用BIM 技术。
②积极推进现有的基于二维平面图纸的审查制度改革。在建设项目行政审批工作中推行建设工程设计方案三维审批管理。
③运用BIM 体系,创建全新的政府投资项目建设和运营管理工作方式,选择有代表性的项目开展BIM 体系的试点工作,结合工程项目建设管理的特点,提高其实际操作性,并定期及时组织对BIM 工作的总结、交流,为该系统在政府投资项目中全面推广应用积累成功经验。
[1]柴君,傅俊卫,李培亮.对我国政府投资项目管理方式的探讨[J].价值工程,2003(2).
[2]刘增桂.政府投资项目管理存在的问题及防范对策的思考[J].特区经济,2007(8).
[3]张建平,余芳强,李丁.面向建筑全生命期的集成BIM建模技术研究[J].土木建筑工程信息技术,2012(1).