BIM技术在工程参与主体协同中的应用效果

工程建造活动能否顺利进行,很大程度上取决于参与各方之间信息交流的效率和有效性,许多工程管理问题如成本的增加、工期的延误等都与项目组织中各参与方之间的“信息沟通损失”有关。工程项目全生命周期一般由策划、设计、施工和运营等阶段构成,传统管理模式按照全生命周期的不同阶段来划分,即每个阶段由不同的项目参与方来完成。在建设过程中,不同参与方的管理是分割的。然而,由于专业分工及各参与方介入工程项目的时间差等问题,上游的决策往往不能充分考虑下游的需求,而下游的反馈又不能及时传达给上游,造成了信息管理中的“孤岛现象”,使项目参与方处于孤立的生产状态,不同参与方的经验和知识难以有效集成、不同阶段产生的大量资料和信息难以得到及时地传递和沟通,容易出现信息失效、内容短缺、信息内容扭曲、信息量过载、信息传递延误、信息沟通成本过高等一系列问题,加大了项目控制难度,造成工期拖延、成本增加及工程质量得不到保证等众多问题。传统模式下“分工合作”导致的问题主要包括设计过程的建筑、结构、设备等各专业间缺乏协调,设计深度不够,施工过程各参与方信息交流不畅,工程变更频繁等。

基于BIM的工程项目管理,以BIM模型为基础,为建筑全生命周期过程中各参与方、各专业合作搭建了协同工作平台,改变了传统的组织结构及各参与方的合作关系,为项目业主和各参与方提供项目信息共享、信息交换及协同工作的环境,从而实现了真正意义上的协同工作^[2]。

(1)设计—施工协同

在设计施工总承包模式下,施工单位在施工图设计阶段就可以介入项目,根据以往的施工经验,与设计单位共同商讨施工图是否符合施工艺和施工流程的要求等问题,提出设计初步方案的变更建议,然后设计方做出变更以及进度、费用的影响报告,由业主审核批准后确定最终设计方案。

(2)各专业设计协同优化

基于BIM的项目管理在设计过程中,各个专业,如建筑、结构、设备(暖通、电、给排水),在同一个设计模型文件中进行,多个工种在同一个模型中工作,可以实时地进行不同专业之间以及各专业内部间的碰撞检测,及时纠正设计中的管线碰撞、几何冲突问题,从而优化设计。因此,施工阶段依据在BIM指导下的完整、统一的设计方案进行施工,就能够避免诸多工程接口冲突、施工、变更、返工问题。(www.xing528.com)

(3)施工环节之间不同工种的协同

BIM模型能够支持从深化设计到构件预制,再到现场安装的信息传递,将设计阶段产生的构件模型供生产阶段提取、深化和更新。例如,将BIM3D设计模型导入到专业的构件分析软件Tekla里,完成配筋等深化设计工作。同时,自动导出数控文件,完成模具设计自动化、生产计划管理自动化、构件生产自动下料工作,实现构件设计、深化设计、预制构件、加工、预安装一体化管理。

(4)总包与分包的协同

BIM技术能够搭建总承包单位和分包单位协同工作平台。由于BIM模型集成了建筑工程项目的多个维度信息,可以视为一个中央信息库。在建设过程中,项目各参与方在此中央信息库的基础上协同工作,可将各自掌握的项目信息进行处理,上传到信息平台,或者对信息平台上的信息进行有权限的修改,其他参与方便可以在一定条件下通过信息平台获取所需要的信息,实现信息共享与信息高效率、高保真率地传递流通。

以BIM技术为基础的工程项目建设过程是策划、设计、施工和运营集成后的一体化过程。事实上,在工程管理全过程中,每一个阶段的结束与下一个阶段的开始都存在工作上的交叉与协作,信息上的交换与复用。而BIM则为建设工程中各阶段的参与主体提供了一个共享的工作平台与信息平台。基于BIM的工程管理能够实现不同阶段、不同专业、不同主体之间的协同工作,保证了信息的一致性及在各个阶段之间流转的无缝性,提高了工程设计、建造的高效率。相关参与方在设计阶段能有效地介入项目,基于BIM平台进行协同设计,并对建筑、结构、水暖电等各个专业进行虚拟碰撞分析,用以鉴别“冲突”,对建筑物的能耗性能模拟分析。所有工作都基于BIM数字模型与平台完成,保证信息输入的唯一性,这是一个快速、高效的过程。在施工过程中,还可以将合同、进度、成本、质量、安全等信息集成至BIM模型中,形成整体工程数字信息库,并随着工程项目的生命延续而实时扩充项目信息,使每个阶段各参与方都能够根据需要实时、高效地利用各类工程信息。