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BIM的理念及技術(shù)在國(guó)際及國(guó)內(nèi)的實(shí)際建設(shè)中都越來(lái)越多的使用,在行業(yè)、國(guó)家層面都對(duì)BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用做了規(guī)劃。2015年6月,住建部《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》中,明確發(fā)展目標(biāo):到2020年末,建筑行業(yè)甲級(jí)勘察、設(shè)計(jì)單位以及特級(jí)、一級(jí)房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實(shí)現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。
從實(shí)際BIM應(yīng)用上和行業(yè)政策的指引上,BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣都在告訴業(yè)內(nèi)人士,真正的變革已經(jīng)來(lái)臨,在這個(gè)大趨勢(shì)下我們應(yīng)該主動(dòng)投入洪流中,推動(dòng)變革的前進(jìn),為中國(guó)在這次技術(shù)變革中取得領(lǐng)先做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。然而,我們還是應(yīng)該看到實(shí)際的應(yīng)用程度和應(yīng)該達(dá)到的應(yīng)用普及程度和使用深度還有非常大的差距。
下面試圖從項(xiàng)目管理各模塊使用BIM帶來(lái)的明顯作用說(shuō)明變革的浪潮真在滾滾而來(lái),希望更多的同業(yè)人員加入到推動(dòng)BIM應(yīng)用的行列中。
項(xiàng)目管理的需要
工程項(xiàng)目管理是一個(gè)組織管理的問(wèn)題,需要用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行。管理正處于由藝術(shù)向科學(xué)邁進(jìn)的征途中,系統(tǒng)學(xué)與系統(tǒng)工程作為管理哲學(xué),將對(duì)管理科學(xué)的發(fā)展起到指導(dǎo)和促進(jìn)作用。
系統(tǒng)工程是一門(mén)方法論的科學(xué),它給人們提供了一套處理問(wèn)題和解決問(wèn)題的系統(tǒng)方法論,即如何以系統(tǒng)的觀念及工程的概念處理所面臨的社會(huì)問(wèn)題。系統(tǒng)的觀念就是整體最優(yōu)的觀念,工程的觀念是工程方法論,系統(tǒng)工程使得人們能夠以工程的觀念和方法來(lái)研究、解決各種社會(huì)文系統(tǒng)問(wèn)題。
古典管理學(xué)派偏重于技術(shù)、組織,行為學(xué)派偏重于心理,都過(guò)于簡(jiǎn)化。系統(tǒng)學(xué)原理便是把過(guò)去各學(xué)派學(xué)說(shuō)兼容并蓄,融為一體,建立通用的模式,尋求普遍的原則。
從本質(zhì)上說(shuō),管理就是一個(gè)協(xié)調(diào)和指揮人、物與信息以實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的過(guò)程?,F(xiàn)代化的管理對(duì)象一般都是屬于大系統(tǒng)的范疇,其特點(diǎn)是子系統(tǒng)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不確定性強(qiáng)?,F(xiàn)代管理科學(xué)實(shí)際上就是系統(tǒng)管理,他強(qiáng)調(diào)決策的定量分析方法和控制方法。
現(xiàn)代管理科學(xué)就是要確保已建成的系統(tǒng)可以有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。它不僅考慮各個(gè)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能特性,而且尤其注重分解協(xié)調(diào)方法來(lái)改進(jìn)整個(gè)大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),從而使整個(gè)大系統(tǒng)的功能始終處于最優(yōu)狀態(tài)。
要經(jīng)常不斷的比較目標(biāo)和現(xiàn)狀,找出差距,制定必要的改進(jìn)措施。當(dāng)系統(tǒng)目標(biāo)與子系統(tǒng)的目標(biāo)不一致時(shí),要從系統(tǒng)、全局的角度,使子系統(tǒng)的目標(biāo)服從整個(gè)系統(tǒng)的目標(biāo),也就是人們常說(shuō)的局部利益要服從全局利益。然而,用系統(tǒng)方法管理系統(tǒng),不能僅停留在一般籠統(tǒng)的談?wù)摼植糠娜?,而要用一套科學(xué)決策方法和數(shù)學(xué)模型來(lái)精確地進(jìn)行分析與綜合,并在一定條件下,采取切實(shí)可行的一系列具體措施,從而達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化。
建筑工程的建設(shè)是過(guò)去和現(xiàn)在最常見(jiàn)也最具代表的系統(tǒng)管理問(wèn)題。由于建筑工程具有參與方眾多,投資建設(shè)期長(zhǎng),建筑工程本身也是綜合的眾多的專(zhuān)業(yè)的集成,運(yùn)行使用的生命周期長(zhǎng),投資巨大,每個(gè)項(xiàng)目具有唯一性,工程項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程的不可挽回性的特點(diǎn)都使得建筑工程是最需要系統(tǒng)管理應(yīng)用的行業(yè)。
為此在建筑項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中管理中,為了達(dá)到項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),根據(jù)管理側(cè)重點(diǎn)的不同,通常將項(xiàng)目管理分為項(xiàng)目范圍管理、項(xiàng)目時(shí)間管理、項(xiàng)目成本管理、項(xiàng)目質(zhì)量控制、項(xiàng)目采購(gòu)管理、項(xiàng)目人力資源管理、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理、項(xiàng)目集成管理、項(xiàng)目溝通管理、安全及環(huán)境職業(yè)健康管理等模塊。又有項(xiàng)目建造施工過(guò)程中的“三管、三控、一協(xié)調(diào)”??梢钥闯?,人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目的目標(biāo)所做研究和實(shí)踐的努力是巨大的。
然而有研究表發(fā)現(xiàn)即使是大量的科技成果轉(zhuǎn)入到了建筑行業(yè),但是整體來(lái)看建筑行業(yè)的工作效率卻呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),研究表明導(dǎo)致這種趨勢(shì)的主要原因是建筑規(guī)模的極速擴(kuò)大使得需要在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中、項(xiàng)目產(chǎn)于方之間需要超大量的信息傳遞來(lái)保證項(xiàng)目的控制,順利實(shí)施;然而真實(shí)的情況是信息在過(guò)程和參與方的信息交互過(guò)程中被大量的損失,信息的損失量是巨大的。研究表明在項(xiàng)目的各參與方所得到的工程項(xiàng)目信息都不到所應(yīng)該包含的信息的60%。這樣嚴(yán)重的信息損失伴隨著的就是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的大量的變更、進(jìn)度的延遲、成本的失控和決策不及時(shí)、決策失誤。傳統(tǒng)的紙媒和會(huì)議等信息溝通交互方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足建筑規(guī)模所要承載的信息量。需要有一種更高效,更全面的信息交互方式來(lái)承擔(dān)這樣一個(gè)重任。
其實(shí)早在上世紀(jì)美國(guó)喬治亞技術(shù)學(xué)院建筑與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的查克伊斯曼博士提出的一個(gè)概念——BIM——“建筑信息模型(BuildingInformationModeling)”,這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)之為“革命性”的技術(shù),建筑信息模型包含了不同專(zhuān)業(yè)的所有的信息、功能要求和性能,把一個(gè)工程項(xiàng)目的所有信息包括在設(shè)計(jì)過(guò)程、施工過(guò)程、運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程的信息全部整合到一個(gè)建筑模型。
建筑信息模型具有可視化,協(xié)調(diào)性,模擬性,優(yōu)化型和可出圖性五大特點(diǎn)。
引用美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIM)對(duì)BIM的定義,定義由三部分組成:1、BIM是一個(gè)設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá);2、BIM是一個(gè)共享的知識(shí)資源,是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息,為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過(guò)程;3、在項(xiàng)目的不同階段,不同利益相關(guān)方通過(guò)在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。
目前隨著軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,使得依托于各種數(shù)字化技術(shù)集成而成的BIM技術(shù)概念有了技術(shù)的基礎(chǔ),在具備思想指導(dǎo)和技術(shù)基礎(chǔ)的條件下,BIM浪潮已經(jīng)來(lái)領(lǐng),我們必須盡快學(xué)習(xí),融入到這場(chǎng)建筑行業(yè)的革命之中,適應(yīng)革命、推動(dòng)行業(yè)的時(shí)代發(fā)展。
各國(guó)政府及主管部門(mén)都在大力推動(dòng)BIM技術(shù)的實(shí)踐和應(yīng)用,BIM必將使傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目管理中的管理從藝術(shù)、理論推向更為科學(xué),和更可操作性。必將在項(xiàng)目管理的各個(gè)模塊帶來(lái)巨大的作用。
項(xiàng)目范圍控制:項(xiàng)目的內(nèi)外部環(huán)境總是在不斷的發(fā)展變化之中,項(xiàng)目也難免發(fā)生各種各樣的變化。項(xiàng)目范圍發(fā)生變更,項(xiàng)目的其他方面如成本、工期、質(zhì)量等計(jì)劃指標(biāo)也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。通過(guò)BIM的可視性、及信息的統(tǒng)一性可以使項(xiàng)目的范圍的變更情況及時(shí)的傳達(dá)出去,使相關(guān)參與方可以及時(shí)的重新分配資源,重新安排項(xiàng)目進(jìn)度等配合工作。防治傳統(tǒng)模式信息流轉(zhuǎn)過(guò)程中的信息滯后和信息損失,提高項(xiàng)目參與方的項(xiàng)目范圍控制能力。
項(xiàng)目進(jìn)度管理:BIM技術(shù)結(jié)合項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃,可以進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目的可視化模擬施工;通過(guò)BIM統(tǒng)一的信息載體,將投資方的投資進(jìn)度計(jì)劃、決策時(shí)間計(jì)劃、資金使用需求計(jì)劃等;設(shè)計(jì)方的各專(zhuān)業(yè)配協(xié)調(diào)配套設(shè)計(jì)、出圖計(jì)劃等;施工參與各方的施工計(jì)劃,機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、撤場(chǎng)計(jì)劃、勞動(dòng)力組織計(jì)劃,各專(zhuān)業(yè)件的工序?qū)嵤┯?jì)劃等;物業(yè)運(yùn)營(yíng)單位接收及試運(yùn)行計(jì)劃、運(yùn)營(yíng)人員的招聘及培訓(xùn)計(jì)劃等有機(jī)的結(jié)合、整合起來(lái),使整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的進(jìn)度管理能夠順暢的實(shí)施得到技術(shù)上的保證。
項(xiàng)目成本管理:在項(xiàng)目的可行性研究階段,可以使用BIM模型進(jìn)行較準(zhǔn)確的項(xiàng)目投資估算;在設(shè)計(jì)階段可以應(yīng)用BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)階段的項(xiàng)目組成的組成分析,控制項(xiàng)目投入;在項(xiàng)目招標(biāo)確定合同階段,利用BIM模型真實(shí)反應(yīng)建筑實(shí)際的特點(diǎn),能夠準(zhǔn)確提取生成項(xiàng)目工程量清單項(xiàng),從而減少合同簽署中遺留大量的未確定項(xiàng)、遺漏項(xiàng),減少項(xiàng)目成本控制所面臨的不確定性;在項(xiàng)目施工階段可以在三維模型基礎(chǔ)上加上時(shí)間信息和成本信息形成BIM的5D模型,使用三維算量軟件強(qiáng)大的算量功能,按照實(shí)際控制的需求進(jìn)行“三算對(duì)比”,從而在過(guò)程中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)成本控制的偏差,從而及時(shí)采取措施進(jìn)行進(jìn)行糾偏??梢酝ㄟ^(guò)BIM模型把成本信息和組成各部分直接聯(lián)系起來(lái),使授權(quán)的人員和部門(mén)可以直接提取了解情況,幫助決策。
質(zhì)量管理:通過(guò)BIM模型在設(shè)計(jì)階段協(xié)調(diào)不同專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調(diào)檢查功能,能夠有效的提高設(shè)計(jì)施工圖紙的圖紙質(zhì)量;通過(guò)BIM模型應(yīng)用模擬軟件對(duì)熱工、風(fēng)環(huán)境、日照等的模擬,有效提高建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)質(zhì)量;通過(guò)BIM模型應(yīng)用在施工階段的深化設(shè)計(jì)、模擬施工、空間的凈高分析等工作,提前發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的難點(diǎn),有針對(duì)性的開(kāi)展技術(shù)公關(guān)工作,使施工質(zhì)量得到保證;監(jiān)管部門(mén)也能使用BIM模型結(jié)合3D掃描、射頻發(fā)射傳感器等技術(shù)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查;物業(yè)管理運(yùn)營(yíng)單位,可以利用BIM模型結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及時(shí)檢查和獲取設(shè)備機(jī)械的“健康”狀態(tài),制定合理有效的運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃。
項(xiàng)目采購(gòu)管理:在項(xiàng)目的采購(gòu)管理中,結(jié)合設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)的設(shè)備選擇分析,可以提高設(shè)備適用性選擇的能力,防止在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中預(yù)留過(guò)大的冗余,或選擇的功能能力不足以滿(mǎn)足要求;在實(shí)施過(guò)程中由于條件的改變也能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并反饋到設(shè)計(jì)處,BIM設(shè)計(jì)的參數(shù)化設(shè)計(jì)特色能夠通過(guò)快速的調(diào)整參數(shù),確定新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);BIM模型的三維詳細(xì)程度以及模型和建造結(jié)果之間存在的真實(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,能夠準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)加工企業(yè)進(jìn)行高質(zhì)量的加工,減少由于現(xiàn)場(chǎng)需求和所提供信息之間的脫節(jié),造成反復(fù)修改加工造成的時(shí)間浪費(fèi)和投入損失。
項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理:項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的來(lái)源主要是對(duì)于將來(lái)環(huán)境和項(xiàng)目狀態(tài)的不確定性,為此識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)、分析風(fēng)險(xiǎn)、制定風(fēng)險(xiǎn)控制計(jì)劃,采用BIM技術(shù)應(yīng)用到項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理方面能夠通過(guò)本身設(shè)計(jì)的深化程度的提高,通過(guò)施工過(guò)程的預(yù)施工模擬等應(yīng)用,使風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)的識(shí)別更全面、更提前,使風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)的因素更直觀明顯,可以更有的放矢的采取預(yù)防措施進(jìn)行;在執(zhí)行過(guò)程中可以運(yùn)用BIM模型的實(shí)時(shí)信息的補(bǔ)充,和管理計(jì)劃的條件進(jìn)行對(duì)比,及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)偏差,從而采取補(bǔ)救措施。
項(xiàng)目人力管理:BIM模型的信息生長(zhǎng)方式是項(xiàng)目參與各方組織和人員共同的工作努力推動(dòng)發(fā)展的,在BIM的生長(zhǎng)過(guò)程中,那一方出現(xiàn)延遲,出現(xiàn)不足都會(huì)明顯的表現(xiàn)出來(lái)。各方都可以根據(jù)實(shí)施的趨勢(shì),對(duì)各自的人力投入進(jìn)行調(diào)配,以適應(yīng)實(shí)際需要;同時(shí)由于BIM運(yùn)行平臺(tái)的云化,可以跨空間、時(shí)間的調(diào)用優(yōu)秀人才針對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行會(huì)診,提高優(yōu)秀人才的使用效率;在很大的程度上可以使每個(gè)參與能夠根據(jù)BIM顯示的配合需求情況,主動(dòng)的計(jì)劃自己投入工作的時(shí)間,使自己的工作成果匹配和支持整體進(jìn)度、質(zhì)量、成本目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),從而達(dá)到項(xiàng)目總體綜合目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);一定程度上實(shí)現(xiàn)人力工作“自由化”的目標(biāo)。
項(xiàng)目集成管理、信息溝通管理:從前面的各項(xiàng)分析中,可以看出所有的管理模塊對(duì)BIM的應(yīng)用都是基于BIM模型所承載的信息的利用,將所有的信息都集成到BIM模型中,應(yīng)該可以這樣理解:不同時(shí)段來(lái)自不同方面的信息就是BIM成長(zhǎng)所需要的養(yǎng)分。項(xiàng)目管理各個(gè)模塊的BIM應(yīng)用就是對(duì)BIM這棵“信息的大樹(shù)”不同側(cè)面的成像應(yīng)用。真正在項(xiàng)目管理中做到“分得開(kāi),合的籠。”的理想狀態(tài)。
除了以上項(xiàng)目管理各模塊應(yīng)用方面能夠帶來(lái)的絕大好處導(dǎo)致BIM將成為趨勢(shì)的浪潮,BIM技術(shù)的應(yīng)用還將在更大的方面發(fā)揮重要作用。
綠色發(fā)展:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及城市化的發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題日益突出,資源、能源的枯竭,環(huán)境的惡化等已威脅到人類(lèi)目前及子孫后代的生存。建筑所造成的環(huán)境影響令人震驚:在美國(guó),商用和住宅建筑消耗了近40%的總能源、70%的電力、40%的原材料和12%的淡水。他們排放出30%的溫室氣體,并產(chǎn)生1.36億噸的施工和拆毀廢料。我國(guó)每年新建房屋20億平米中,90%以上是高耗能建筑,而既有的約430億平米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,單位建筑面積采暖耗能為發(fā)達(dá)國(guó)家新建建筑的3倍以上。綠色建筑的核心是盡量減少能源、資源消耗,減少對(duì)環(huán)境的破壞,并盡可能提高居住品質(zhì)。而目前來(lái)看,常規(guī)的建筑的建筑技術(shù)很難達(dá)成目標(biāo),這就要求綠色建筑要突破傳統(tǒng)建筑技術(shù)的種種制約,通過(guò)科學(xué)的整體設(shè)計(jì),集成綠色配置、自然通風(fēng)、自然采光、低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新能源利用、中水回用、綠色建材和智能控制等系技術(shù)、新材料等。
隨著社會(huì)的發(fā)展,社會(huì)生產(chǎn)能力越來(lái)越發(fā)達(dá),勢(shì)必越來(lái)越多的能源消耗及污染的排放都將轉(zhuǎn)移到人類(lèi)生活、辦公的場(chǎng)所(建筑),為此設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行高效、節(jié)能、環(huán)保的建筑就成為迫在眉睫的需要。將BIM技術(shù)充分的引用于設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中,能夠大幅度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
生產(chǎn)力發(fā)展的需要:為了進(jìn)一步提升建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率,建筑業(yè)工廠化加工、裝配式的建筑成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。BIM三維模型的精細(xì)完善能夠在準(zhǔn)確性上滿(mǎn)足工廠化的加工生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品詳細(xì)信息的需要;工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)組裝的方式除了能夠提高生產(chǎn)效率,改善勞動(dòng)力的工作強(qiáng)度和環(huán)境,還能減少施工場(chǎng)地的揚(yáng)塵等污染,提高節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材的能力。
當(dāng)大家天天面對(duì)霧霾治理困擾,能源危機(jī),綠色可持續(xù)發(fā)展,裝配式建筑的規(guī)劃導(dǎo)向,智慧城市的建設(shè)方向,作為一個(gè)建筑人能夠使自己理解BIM、應(yīng)用BIM,就是為國(guó)家和諧發(fā)展做出的最大貢獻(xiàn).