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十七、 青少年用戶特別提示
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如何將BIM技術作為項目管理的一種手段落實到項目管理中的重點、難點上,提高項目管理效率, 實現精細化管理目標？本文以某生產研發基地建設項目為例，對如何利用BIM技術參與全過程項目管理展開探討,分析BIM相關技術在應用過程中遇到的問題和解決對策。作為BIM技術應用于全過程咨詢的典型案例，文章對致力于轉型升級的相關工程咨詢企業有很好的借鑒作用。
一、項目基本概況
1．項目概況
該項目占地約366畝，總建筑面積約7萬m 2 ，由1 # 廠房、2 # 廠房、3 # 廠房、產業研發中心、實驗室、公寓樓、倒班樓、食堂、鍋爐房、配電室、門衛室等組成。
該項目的合同類型為全過程工程咨詢合同（包含BIM、監理、造價咨詢），總投資約2.6億元，工程開工日期為2017年1月20日，竣工日期為2017年12月30日。
2．項目特點
該項目招標范圍分為兩個標段：勘察-設計-施工總承包為一個標段，全過程工程咨詢為另一個標段。其中全過程工程咨詢標段，主要包括施工圖范圍內的監理、施工階段全過程造價、BIM專業咨詢服務。項目效果圖及實體圖見圖1。
二、咨詢服務組織模式
1.咨詢服務的組織模式
該項目采用勘察-設計-施工的EPC模式。針對項目的實際情況采用總控負責人方式進行整個項目的管理，從項目設計階段即進行工程咨詢工作，實行從施工圖設計、施工前期準備、施工過程管理、竣工驗收等階段一體化專業咨詢服務，根據該項目的咨詢內容分設三個專業咨詢團隊，包括BIM專業咨詢團隊、造價專業咨詢團隊和工程監理專業咨詢團隊，各專業咨詢團隊分別由專業咨詢工程師對該項目的BIM創建與應用、造價、質量、進度、安全、合同及信息進行管理。其組織架構詳見圖2。
2.咨詢服務的工作職責
（1）項目總控負責人工作職責
主持并負責項目的全面工作，包括監理、 造價、BIM專業咨詢的全部統籌管理工 作；負責對外協調和處理與工程相關事宜；確定全過程咨詢單位內部專業 咨詢人員分工及其崗位職責；同時兼任監理專業咨詢負責人工作職責。
（2）工程監理專業咨詢的工作職責
除了常規監理的工作外，還要核查并協助BIM團隊根據變更單完成變更模型 ，使模型與現場保持一致性；對總承包單位的建設工程質量、進度、安全、信息管理的BIM協同監督；核查深化設計模型與二維圖紙的一致性；并核查竣工模型與現場、圖紙的一致性等。
（3）工程造價專業咨詢的工作職責
設計階段根據BIM專業咨詢團隊提取的BIM模型工程量進行工程量對比；進行多方案經濟對比分析，為建設單位選擇最優方案提供相關的經濟數據；根據BIM模型提供的工程量進行變更測算（估算）等。
（4）BIM專業咨詢的工作職責
搭建BIM管理協同平臺，并進行維護和相關培訓；創建BIM施工模型，根據項目建設進度更新、維護BIM模型并更新BIM管理協同平臺模型信息；參與項目重要施工方案的專題會，根據審批通過的施工方案進行方案模擬和可視化交底動畫，并協助施工總承包單位進行交底；組織召開BIM例會或專題會，協助建設單位解決、處理施工過程中 的管理協調問題和技術問題；根據計劃進度和實際進度完成進度模擬動畫；組織并協助設備廠家進行設備信息錄入及二維碼信息加載工作；收集、整理現場數據，提交竣工模型。
三、咨詢服務的運作過程
該項目咨詢服務的運作過程也是基于BIM協同平臺貫穿整個建設周期咨詢服務的過程，實現了內部、跨部門和項目各參建方工作協同，通過協同平臺的建設，實現了信息的共享。
1．設計階段全過程工程咨詢服務內容
（1）設計核查階段
① BIM咨詢的服務流程（見圖3）
與以往的紙質辦公有所不同的是，該項目各參建方均在一個共同的BIM技術管理協同平臺（見圖4）上進行協同工作，信息的傳遞和協調更加快捷與方便。
②BIM模型搭建與核查（見圖5）
該項目在施工圖設計過程即介入施工圖設計模型的創建，建模過程中將發現的圖紙“錯漏碰缺”進行記錄，匯總至revizto平臺并關聯到設計單位相關責任人，要求限期回復，限期修改，并對設計的修改回復進行記錄。在提高設計質量的同時，通過協同平臺最大限度地建立了問題的責任追蹤機制，很好地增強了圖紙問題可追溯性，也提升了設計階段工作過程信息的完整性。
（2）設計管理階段
①方案設計比選
在設計階段，通過BIM模型建立方案設計模型，并結合建設單位與設計單位的意圖，將廠房方案設計模型外立面進行多種創建，協助建設單位在可視化環境下對不同的外立面造型進行選定，同時根據不同的外立面實時提取材質工程量，讓建設單位在確定方案的同時進行經濟性的對比分析，確定最優方案（見圖6）。
②凈高分析（見圖7）
該項目在倒班樓、公寓樓以及研發中心等需要內裝的吊頂區域，提前將機電模型進行管線路由的排布與調整，明確各吊頂區域的機電安裝完成后的凈高數據，并在監理例會中使參建各方在可視化的情景下進行討論，便于建設單位提前確定凈高方案，并結合建設單位對局部凈高要求不足處進行管線調整，得到最終凈高數據后提前交付給內裝單位，便于內裝單位提前設計，確定吊頂高度以及安裝檢修位置。
③機電管線綜合
該項目設計階段土建模型創建完成后，將設計單位提供的機電圖紙首先進行二維路由排布（見圖8），根據交叉情況編制機電管線綜合優化方案，并確定各區域合理凈高數據，將管線綜合優化方案以及各區域合理凈高數據提交建設單位進行審批，經建設單位同意后，通過navisworks進行機電管線綜合碰撞，并根據碰撞情況，結合機電管線綜合優化方案進行最終機電管線排布（見圖9）。該項目通過BIM機電管線綜合優化，提前調整結構開洞位置，避免了施工后期因洞口調整引起設計變更，該部分節約投資約10余萬元。雖然經濟節約的金額不大，但是項目最大的受益還是體現在過程協調量減少和后期品質體現上。
2.施工階段全過程工程咨詢服務內容
（1）圖紙會審與設計交底
圖紙會審與設計交底是一項重要的技術準備工作。本項目圖紙會審以及設計交底工作均是基于BIM模型的基礎上，在可視化環境下進行溝通與協調，各參建單位將設計圖紙問題與疑問上傳至revizto平臺，并與平臺中的模型構件進行關聯，便于二維與三維的問題定位聯動操作，通過revizto平臺進行施工圖會審與設計交底等工作，很好地提升了工作效率。
（2）施工方案分析與模擬
①鋼 結構吊裝分析模擬（見圖10）
該項目廠房的鋼結構吊裝部分為施工重點與難點。我方BIM工程師將總承包單位編制的鋼結構施工方案通過BIM模型將構件的運輸線路，堆場以及安裝工藝等通過模型精確表達，并通過midas軟件進行相應的施工仿真分析，分析施工及卸載完成后，結構的應力應變，生成施工模擬動畫，配合監理工程師對施工中存在的安全作業風險與質量管控點進行分析與預判，確保方案滿足可建性的同時，安全與質量同樣可控并配合總承包單位結合施工模擬動畫的可視化交底。
②土方平衡分析
該項目一期通過造價工程師對場地土方的計算，估算共需回填土方近3萬立方米，造價約100萬元，經各方討論提出將一期倒班樓與宿舍樓標高進行調整解決部分土方回填的需求，并且將二期暫未開工的挖方部分也內轉至一期。我方BIM工程師建立施工場地模型，對一期部分場地模型進行標高調整，通過布爾運算計算出挖、填的土方量，同時對二期以同樣的方式求出開挖土方量，配合造價專業工程師對整個項目的土方進行平衡計算，經測算只需支出土方內轉的費用，再買土不到3000立方米便可滿足一期填土需要，此方案不但為本階段施工節約買土費用90余萬元，更為二期建設節約外棄土方價值70余萬元。同時避免了買土和運土過程產生的環境影響，其經濟效益和社會效益得到了較大的價值體現。
（3）施工進度管理
由于該項目是一個廠房項目，盡快投產產生經濟效益是本次進度管控的目標。依據施工總進度計劃、月進度計劃、周進度計劃中的作業工期、各工序間邏輯關系、資源配置、成本估算及預算設定等條件，再結合BIM模型中的數據、工程量等可以逐一估計作業時間及各工序間邏輯關系是否可行。再利用BIM5D等軟件進行精細化施工模擬，可以提前找出施工方案和組織設計中的問題，進行修改、優化，實現高效率、優效益的目的。
（4）施工質量與安全管理
①通過BIM協同平臺對現場的質量管理
該項目涉及專業多，項目結構復雜，通過施工圖與BIM模型相結合的方式進行圖紙審查，更易直觀地發現圖紙中存在的“錯、漏、碰、缺”等問題，不僅能節約時間，更能全面、精準地把問題標注在模型上，并形成統計表，請設計確認，在施工前加以解決，降低返工成本。如：通過BIM模型核查公寓樓走廊中間的消防管道按原設計標高敷設，將導致管道出現穿梁問題，原設計重新校核將吊頂高度重新調整，通過降低吊頂高度既避免了消防管道穿梁問題，又不影響使用功能（見圖11）。
該項目的安全與質量現場管理工作是由監理工程師通過Revizto管理協同平臺移動端進行工作，監理工程師或者建設單位工作人員發現質量或安全問題時，通過平臺移動端進行現場拍照后與模型以及圖紙進行關聯，提交給 施工總承包單位的相關責任人，并明確修改時限，施工總承包單位修改完成后，通過平臺拍照記錄提交至全過程咨詢單位或者建設單位工作人員進行確認，經現場復驗后關閉問題。通過線上質量與安全留痕管理與責任追蹤機制及平臺的安全質量問題數據匯總，建設單位、全過程咨詢單位、施工總承包單位也更好地就不同類型問題進行分析與總結，很好地實現了項目建設單位對安全、質量的要求。
②虛擬施工交底指導——三維可視化
針對技術方案無法細化、不直觀、交底不清晰的問題，解決方案是：應改變傳統的思路與做法（通過紙介質表達），轉由借助4D虛擬動漫技術呈現技術方案，使施工重點、難點部位可視化、提前預見問題，確保工程質量。
（5）施工成本管理
該項目的成本管理除常規全過程造價管理工作外，其基于BIM的成本管理主要體現在部分結構工程量核查、多方案經濟測算等方面。
①鋼結構及異型構件工程量清單復核管理
該項目一、二號廠房為鋼結構，在鋼結構設計圖紙的基礎上通過Tekla建立鋼結構設計模型，并將鋼結構設計模型進行碰撞檢查與驗算，結合鋼結構施工方案進行鋼結構模型的深化，根據鋼結構深化設計模型生成圖紙，指導后期鋼結構施工。并以此深化完成的模型進行工程量清單的生成，與造價人員編制的鋼結構工程量清單進行核查與比對，誤差率大約為1%-2%，施工總承包單位通過核查模型后，確認采用我單位建模輸出的工程量作為最終工程量。
該目的研發中心的外墻為異型結構，采用常規算量軟件或手工算量誤差加大。本次通過BIM模型對異型部位進行工程量輸出，工程量的計算效率更高且更為精準，大大縮短了爭議的解決時間。
②進度款審核與管理
該項目共計11個單體工程內容，結構類型涉及鋼結構、框架混凝土結構等，單體多、內容復雜、工期緊，當達到施工條件時，基本上是同時啟動施工，在每月的進度款審核與管理工作當中，采用傳統計量方式進行審核，既要復核現場實際情況，又要進行每個單體工程當月所完成內容的計算，工作量很大，極易造成進度款審核工作滯后，從而影響資金支付和工程進度。采用了BIM模型，根據工程進度計劃表，提前對每月計劃完成工程量進行了分解，在每月的進度款審核時，根據實際完成進度在BIM模型上進行調整修改后，在可視化的情景下，可快速地提取當月實際完成工程量，再輔以傳統計量，針對重點部位進行重點復核，可高效率地完成每月進度工程量的審核確認，同時又高效率地推動進度款審核與管理工作。
③多方案經濟測算
BIM專業咨詢團隊將管線綜合排布好后，由造價咨詢專業團隊對多方案進行測算、對比，找出不同方案之間金額的差異及原因，進行指標分析，并從造價角度向建設單位提出合理化建議，形成《經濟分析報告》。本項目將研發樓、地下室的強弱電、通風等進行管綜優化后的造價與施工圖預算對應的造價金額進行對比，并分別從造價、項目品質等多維度進行對比分析，使項目的價值最大化。同時，通過BIM模擬對總平布置、廠房外立面選型等多個方案進行對比，快速輸出工程量并出具造價分析，為項目業主決策提供了寶貴的數據和時間節約。
（6）合同與信息管理
實際工程應用中信息管理主要體現在兩方面：一是工程資料信息。項目的每個階段都會產生大量的工程資料，涉及很多工程資料的查閱。通過BIM的云平臺，建立標準的資料歸檔目錄，然后在施工階段根據實際情況上傳相應資料信息從而使工程資料歸檔電子化，大大提高資料的管理和查詢效率。二是模型信息。傳統的施工圖紙不能 直接反映構件的詳細參數信息，而通過BIM模型可直接在模型視圖上查看某塊構件的具體參數（如混凝土的強度、標高、尺寸、變更信息等）。
通過相應數據的錄入能準確實現后期實時查看與調取，并保證資料的及時性、完整性、可追溯性，為工程后期審核及運維提供技術上的保障。
3.竣工階段全過程工程咨詢服務內容
該項目提出區別于傳統的智能化及機電的建設方案，希望通過建設一套更為智慧、有效的綜合管理平臺，將智慧機電管理、高效園區運維、綠色節能運營、安防安保管理、對外宣傳展示等多種角度的系統及管理需求進行一體化整合，使多系統在同一平臺進行呈現，實現數據交換與聯動的智能化。在項目施工階段，我方就和建設單位多次溝通，使其認識到數據的價值與重要性，根據后期使用要求我方提出了基于BIM技術的運維管理方案，結合BIM技術建立云數據中心，將模型信息與BIM管理協同平臺信息整合形成企業數字資產。
四、咨詢服務的實踐成效
1.全過程咨詢應用成效
（1）工作效率的提升
全過程咨詢項目服務周期較長，且內部涉及不同業務板塊的專業咨詢人員較多，通過BIM管理協同平臺很好地協調了內部的不同專業咨詢人員的信息溝通，使得內部的工作效率得到了較大的提升。同時BIM模型在可視化的環境下，建設單位方、施工總承包方的工作和溝通效率也得到了較大提升，各參建方的工作生產信息也做到很好的信息集成。
（2）有效避免資源的浪費
BIM的工作原理實質上就是虛擬建造，通過BIM模型的創建，將圖紙問題在施工前暴露出來并進行集中解決，避免施工現場的返工造成的資源浪費。在圖紙保持可建性的基礎上，結合BIM模型生成工程量進行經濟性分析，確保項目投資更為科學合理。監理與造價工程師都基于BIM技術對重要施工方案進行經濟分析，其中僅土方平衡一項，就為兩期的工程建設節省投資約160萬元。
該項目設計階段累計發現碰撞點6000余個，通過碰撞點整理出來的圖紙問題200余個，均在設計階段提前進行了解決，避免施工階段因圖紙問題 引起設計變更，經我方造價專業咨詢人員測算，該部分節約投資約150萬元。
（3） 機電管線綜合帶來的諸多益處
應用BIM技術進行機電管線綜合是目前最為廣泛的應用點之一，確實對項目的整體品質及工期管理有所受益。該項目的地下室、地上部分的管線綜合優化，配合總承包單位的統籌安排，BIM技術逐漸得到了建設單位的認可。但是機電管線的綜合優化對直接成本的節約影響較小，在成本節約方面的閃光點不突出，不過通過機電管線的碰撞檢查、優化排布，使整個項目的觀感很漂亮，品質得到了提升；各專業間在施 工中協調工作量減少，工期得到了控制。但是，不管從方案選擇效率還是工作方式，在實際工作中還有一定的爭議。通過多個項目的總結得出，要想做好這項工作，咨詢單位僅有BIM技術人員參與是遠遠不夠的，必須要有懂現場施工的技術人員協同工作，才能使該項工作落地并得到受益。
2.“BIM + ”技術與咨詢企業轉型升級的思考
全過程工程咨詢的開展，BIM在其中的優勢逐漸凸顯。作為涵蓋造價、項目管理、工程咨詢、監理等業務的綜合性咨詢企業，其全面的人才結構為企業進行以投資為主線的全過程咨詢服務奠定了基礎。如果項目策劃是BIM應用的開 始階段，運營維護是BIM應用價值的體現，而做好施工階段的BIM應用是成就這一切的基礎。當前我國建設管理的現狀是這幾個階段是由不同的咨詢單位在實施，切斷了數據傳遞之路。全過程工程咨詢的推廣，最終會杜絕數據的孤島，形成最終的共享、共贏，作為建設項目全過程的參與者，咨詢企 業的轉型升級也是時局所迫，基于以該項目為試點，對于助力咨詢企業的轉型升級有了少許思考。
（1）全過程工程咨詢項目管理人才的培養和體系建設
雖然目前國內工程咨詢在專業化程度、服務理念、復合型人才等方面與國外部分知名咨詢企業仍有不小的差距，但是打破傳統板塊間的多層級管理和各參與單位間的分頭管理，推行以一家單位完成或牽頭完成、組建項目總負責人牽頭的咨詢團隊對整個項目從投資決策到竣工驗收進行統籌策劃和管理的全過程咨詢服務，是適應現階段市場和行業發展的最佳咨詢模式。因此，不管是國家層面的政策鼓勵，還是企業自身的需求，人才的引進和培養，輔以薪酬激 勵和股權激勵留住人才，是目前工程造價咨詢企業進行全過程工程咨詢最為緊迫的任務之一。工程造價咨詢企業在對外組織模式變化的同時，要調整企業內部的組織架構、協同標準，要構建自身服務清單、技術標準、管理標準、流程體系，要通過案例及相應數據將項目咨詢價值的理念進行全員普及，并選擇或開發適用于項目管理的信息化平臺，為開展全過程工程咨詢提供有力保障。
（2）BIM設備成本投入的建議
由于目前市場上BIM技術用到的各項設備比較多，VR、點云、無人機、高配電腦等等，成本投入較大，因此在初期項目收益不高的情況下，需要投入大量人力、物力，購買BIM相關軟件和研究相關技術經費成本較高，使公司面臨較大壓力，建議電腦可以高中低梯次配置，其他設備可在市場租用，并通過租用的設備來掌握相關技術，極大地減輕資金成本。
3.全過程咨詢應用的不足
（1）基于BIM技術的工作環境不成熟
現階段BIM無相關統一的標準，造價軟件與BIM軟件在數據信息上還 不能完全互通，數據不能直接引用，特別是在工程量的計算上，目前大部分BIM軟件還不能計算鋼筋工程量，同時在計算的規則和構件的劃分上與清單和定額還存在很大差異。軟件技術不成熟的同時，基于BI M技術的行業標準也相對缺乏，從模型的創建、審核到應用，行業尚未有較通用、統一的工作標準，前期的BIM結合造價和監理、并管控施 工以及協調建設單位、設計環節進行了大量的工作摸索。
（2）項目各參建方的BIM應用經驗能力不足
四川地區的BIM技術發展起步相對較晚，各參建方BIM應用實踐經驗也相應地較少，由于缺乏基于BIM技術統一應用的環境基礎，導致各參建方水平參差不齊，加之我們自身對BIM技術的認識還存在一定的誤區，使得部分BIM應用沒有發揮出最大價值，BIM技術雖然解決了一些工程重點、難點，但是通過BIM技術提高各方的溝通、協調的意識仍顯不足，項目前期的溝通與協調方式還是較為傳統，價值也沒有得到充分體現。
（3）全過程工程咨詢的行業標準不統一
國務院辦公廳于2017年2月21日公開 發布《國務院辦公廳關于促進建筑業持續健康發展的意見》（國辦發〔2017〕19號文）作為先行指導意見，隨 后住房和城鄉建設部于2017年5月2日發布了《關于開展全過程工程咨詢試點工作的通知》（建市〔2017〕101號文），全過程工程咨詢的相關政策相繼出臺。由于該項目于2017年1月份開工，相關的政策和標準均未出臺，全過程工程咨詢尚屬初期階段，由于國內全過程咨詢的行業標準不統一，BIM數據標準的不完善對運維數據的傳遞的影響等，該項目只是開啟了BIM+全過程工程咨詢探索之路，并通過總結經驗教訓，找出自身的不足，不斷摸索與創新，為后續的全過程工程咨詢項目的實施打下了堅實的基礎。
作者：陳 敏 周江峰 周春嬌
作者單位：四川良友建設咨詢有限公司
來源：《招標采購管理》
