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BIM室內設計PK傳統室內設計

2018/12/5 15:49:40 人評論

摘要:由于城市軌道交通工程項目的特點,在傳統工程項目管理模式中,存在著管理分散、信息離散、溝通效率低、建設與運營脫節、孤島效應強、工程質量難以管控、返工多、變更多、超概預算、工期延后、安全事故時有發生、受賄腐敗等問題,難以達到工程項目的預期目標。以集成3D設計、MIS、GIS等功能的BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型作為系統平臺,以具有“精益建造”與“協同合作”的IPD(Integrated Project Delivery)集成項目交付作為管理模式,實時動態的搜集、分析、共享信息,為各參建方提供管理及決策支持,實現“所見既可建”的目標。

關鍵詞:城市軌道交通;工程項目管理;BIM;IPD

1、城市軌道交通工程項目特點及傳統管理模式問題

1.1、城市軌道交通工程項目特點

在技術方面,外部存在著受外部城市環境影響多、土建工程施工安全風險源多等特點;內部存在著工程質量標準高、運營維護性強、交通與建筑結合緊密、工程投資額度大、技術專業種類多、設計圖紙數量多、交叉施工多、管線碰撞沖突多、工程界面接口多等特點。

在管理方面,外部存在著社會關注度高、監管部門多、與市政工程協調多等特點;內部存在著參建單位及人員多、管理層級多、專業性崗位多等特點。

1.2、傳統管理模式問題

在傳統管理模式中,至始至終以業主方為中心驅動工程項目管理。但由于各參建方存在著為實現各自利益最大化的想法,至始至終存在著“零和博弈”,根本無法做到基于工程項目整體目標的管理及決策,造成各參建方投入大量的人力成本和時間成本,通過頻繁的召開和參加會議,擬定和出臺大量文件,以推進工程項目建設工作開展。因此造成管理分散、信息離散、溝通效率低、建設與運營脫節、孤島效應強、工程質量難以管控、返工多、變更多、超概預算、工期延后、安全事故時有發生、受賄腐敗等問題,難以達到工程項目的預期目標。特別是在PPP類工程項目中,業主方一般都沒有實際權利以控制工程項目的整體目標。

 

BIM室內設計PK傳統室內設計_1

圖1. 傳統管理 

2、基于BIM的系統平臺

BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型,是以三維數字技術為基礎,通過集成工程相關信息數據,建立數字化的三維模型,其包含與幾何圖形有關的數據模型和與管理有關的行為模型,兩者通過邏輯關聯可以模擬演示工程施工,其具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等特點,目前國內外常用的有Autodesk的Revit、中國建科院的PKPM、廣聯達、魯班、Tekla、Solibri、MagiCAD、Bentley等軟件。 

 

圖2.三維線路的BIM設計

圖3.管線碰撞沖突檢查

 

該系統平臺集成3D設計、MIS(信息管理系統)、GIS(地理信息系統)等三個主要功能。并能在PC電腦、平板電腦、手機等Windows、Android、IOS各系統下運行該系統平臺。

(1)通過3D設計功能,對城市軌道交通工程模型實現固化,可視化顯示工程成果,實現“所見既可建”。對土建工程中隧道、橋梁、車站、軌道等構件進行施工動畫模擬以指導現場施工,還可通過標準化設計,開發相應的模型,進而指導裝配式建筑構件的生產和安裝;對機電工程中供電系統、通風系統、消防系統、通信系統、信號系統等各個系統的設備廠家型號進行信息錄入;對車輛工程中車體、轉向架、受流裝置、緩沖裝置、制動裝置等各個零部件進行信息錄入。此外,將各個系統、部位、節點等與相關的設計規范、施工規范、驗收規范、合同文件、工程量清單、預算造價信息等進行邏輯關聯,而且對某一個構件的修改都將引起與之有關的所有信息進行智能協同修改,以實現同時設計、同時施工、同時管理的三同時目標,還可做到管理有理可依、工作有據可查。

(2)通過MIS(Management Information System)管理信息系統功能,對工程建設過程中的所有信息進行實時收集、匯總、分析、共享,各參建方錄入各自工作信息。其中,業主方錄入行業法律法規、合同文件、管理要求、需求標準等,設計方錄入設計規范、技術標準、工程圖例等,監理方錄入驗收規范、工地會議紀要、巡檢記錄等,施工方錄入施工規范、質量自檢記錄、設備材料信息等,監測單位錄入監測數據、監測日志等。 對于運營維護,在工程項目竣工交付前,由各參建方將所有材料及設備的種類、型號、品牌、廠家、供應商等信息錄入系統平臺,建立運營維護的數據庫,其包含設備使用手冊、運行參數、保養周期、備品備件庫存等邏輯關聯信息。此外,再通過搜集、分析運營維護的信息和數據,可核算運營維護成本,可根據客流量調整行車計劃,可及時更新列車運行信息、機電設備狀態記錄、財務狀況等信息,為運營維護提供全面的技術與管理支持,并生成信息積累,以新建線路提供經驗數據。 

 

圖4.車站設施設備信息管理平臺

 

(3)通過GIS(Geographic Information System)地理信息系統功能,通過移動終端,在施工過程中,在工程現場任意位置,查閱該位置的工程建設信息,實時動態的掌握和了解工程建設的預期目標和已完成目標等,通過工程實體與3D模型的比對查找問題、差異等,以及時進行質量整改、目標修正、工程變更等。在運營維護中,在隧道、區間、車站的任意位置,查閱該位置的土建設施與機電設備使用情況、工作狀態等信息,以及時進行維護維修。

 

圖5.移動終端登錄系統平臺

 

3、IPD管理模式

IPD(Integrated Project Delivery)集成項目交付,該模式從前期的規劃設計到中期的施工建造再到最終的竣工交付,通過“信息集成”,讓各參建方“協同合作”,實現“精益建造”的目標。英國政府商務辦公室(UKOGC)研究表明,采用IPD模式可節省高達30%的成本。

(1)信息集成。集成個人、組織、流程、知識、技術、經驗等,通過各參建方早期介入,在初期把各自的知識、技術、經驗充分共享,從而一方面減少錯誤發生概率,另一方面提高建設的整體執行效率。

(2)協同合作。通過各參建方之間的協同合作,組建基于信任、協作、信息共享的組織構架和管理體系,共同完成整體目標制定,使各參建方利益趨于一致,進而降低甚至消除建設風險,而不是轉移風險。

(3)精益建造。通過各參建方風險共擔、利益共享,形成激勵獎懲機制,如采取發現問題加分、解決問題加分、隱瞞問題扣分、不及時解決問題扣分等考核辦法,使各參建方利益完全與工程項目的整體目標相關聯,最大程度的減少返工和浪費、降低造價、縮短工期,達到最優整體目標。 通過深度融合BIM系統平臺與管理體系,構建適應城市軌道交通的IPD管理模式,以達到工程項目目標不因參建人員水平素質差異而改變。

 

BIM室內設計PK傳統室內設計_2

圖6.基于BIM的管理

 

4、結論與展望

4.1、結論

綜合應用BIM和IPD,通過開發3D設計模型,關聯全生命周期數據、標準化構件生產安裝,優化人力資源配置、構建協同合作關系,實時動態的搜集、分析、共享信息,為各參建方提供管理及決策支持,實現“精益建造”的目標,實現建設與運營的無縫對接。 

 

圖7.BIM系統平臺開發流程

圖8.基于BIM的IPD管理模式的作用

 

4.2、 展望

目前,BIM和IPD在國內尚在起步階段,全國還沒有統一的標準和規范,應用的案例也不多,國內僅有北京、上海、西安、深圳等地鐵公司有應用,但主要集中在車站機電工程管線碰撞沖突檢查及設計圖審查。該模式的應用,還需要業主方來牽頭驅動,把各參建方有效的整合集成,統一工作標準與管理模式,提高工作效率,實現精細化管理目標。