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節點法專案管理在超大型工程中的BIM應用

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引導語:近年來,大量的工程專案在實施過程中積極推進BIM應用,從當前BIM應用的已有成果來看,BIM應用仍處於先行先試階段。下面是yjbys小編為你帶來的節點法專案管理在超大型工程中的BIM應用,希望對你有所幫助。

節點法專案管理在超大型工程中的BIM應用

在重大、複雜的專案實施過程中,先行的相關專案參與單位通過不同階段、不同方法的嘗試應用,形成了諸多不同的應用成果和理解認識,但應用成果總體表現為應用模式不成熟、應用方法不繫統、應用路徑不清晰,因此制約了BIM技術的全面推廣和普及應用。2013年以來,雲南城投集團在節點法專案管理理論的指引下,在工程專案管理中進行了BIM技術的應用實踐,在提升管理效率、確保建設品質、降低建設成本等方面取得了積極的應用效果,總結形成了節點法專案管理的BIM應用邏輯和應用模式。

在昆明滇池國際會展中心專案建設過程中,通過有目的、有組織、有方法、有系統的引入BIM技術工具,在專案的方案節點、初設節點、施工場地準備節點、施工管控節點、運維節點進行了BIM技術的深入應用,並進一步通過管理創新、技術創新,輔助解決了專案管理過程中的諸多重點和難點問題,使昆明滇池國際會展中心專案能夠順利克服諸多制約條件,成功實現預定的專案建設目標,建成為面向南亞、東南亞實現一路一帶國家戰略的標誌性工程。同時,通過BIM技術的應用,形成了節點法專案管理以“超前可視、模擬驗證、管理創新”為特徵的BIM應用模式和管理模式,為BIM技術的進一步深入應用、積累創新提供了寶貴經驗。

  一、節點法專案管理與BIM應用

  (一)節點法專案管理與BIM應用的關係

節點法專案管理理論是現代專案管理的新工具、新方法,它建立在現代專案管理知識體系、管理實踐及創新成果之上,是一種以專案的組織管控為先導,以專案各節點的目標管控、過程管控、成果管控為基礎,以全過程成本管控為核心的專案管理組織模式、系統方法。它通過在工程專案的管理過程中推行模式化組織、標準化管控、資訊化度量的方法,統籌協調專案的品質、工期、成本等目標,進而提升管理效率,全面實現專案的整體建設目標。雲南城投集團採用節點法專案管理理論對專案進行系統管理,並依據節點法建立了《節點法專案管理資訊系統》和《節點法詢價集採平臺》,實現了專案全過程的精細化、資訊化管理,取得了較好的管理效果和管理效益,全面提升了雲南城投集團對工程專案的整體管控水平,促進和支撐了雲南城投集團的快速發展。

BIM(建築資訊模型)技術是資訊科技發展成果在建築行業的結合應用,是以工程專案的各項相關資訊資料為基礎,通過建立建築資訊模型,應用數字資訊模擬模擬建築物所具有的實物資訊,對建築工程專案的物理特徵和功能特性等資訊進行數字化承載和視覺化表達,最終實現工程專案從決策、設計、建設到運維全產業鏈的數字化、資訊化,整體提升建築業的建設水平和建設效率,有效促進建築行業的健康、持續發展。BIM技術是資訊科技發展的創新成果,BIM技術的數字化承載和視覺化表達是溝通、交流建築資訊的最佳方式,在節點法專案管理過程中應用BIM技術,可進一步創新管理模式、提升管理效益,進而推動BIM應用的實踐與創新。

節點法是專案管理的組織模式、系統方法,需要通過管理思想、管理模式以及管理流程的貫徹執行來實現專案管理目標,而BIM應用是實現專案管理目標的有效技術工具。節點法專案管理需藉助資訊化管理系統、工作平臺、BIM技術等資訊化工具來度量專案的目標、過程、成果管控的結果,BIM技術的數字化承載和視覺化表達更有利於專案管理目標和管理成果的溝通、交流、度量、評價,BIM技術對建築資訊的數字化承載和視覺化表達是節點法專案管理溝通、交流的最佳工具。同時,節點法專案管理理論是專案管理的核心思想,也是BIM應用的指導思想,依據節點法專案管理理論的模式化組織、標準化管控、資訊化度量所構建的專案管理團隊、專案管理流程以及專案管理資訊化平臺,是BIM應用的組織保證、制度保證,依據節點法專案管理理論開發建設的《節點法專案管理系統》和《節點法詢價集採平臺》,是BIM應用效果落地的有力支撐。BIM技術的應用過程需融入到節點法專案管理的管理過程中,需要運用節點法專案管理理論為BIM應用確定管理需求,制定BIM技術的應用方向、應用目標、應用計劃、應用路徑,只有在正確的應用方向、應用目標和合理的應用計劃、應用路徑的指引下,BIM應用才能走向迴圈發展的良性局面,匯小勝為大勝,從區域性成功走向整體成功。

  (二)節點法專案管理的BIM應用特徵

在超大型工程專案的管理過程中,隨建設規模增大,相關專案參與單位和專案資訊大量增加,專案管理的資訊鏈也隨之增長,原有專案管理過程中的資訊使用效率大幅度下降,甚至不能適應超大型工程專案的管理要求。節點法專案管理通過應用BIM技術工具,提高了對專案資訊的溝通、交流效率。例如:在津橋學院的總圖方案評審過程中,建立Sketch模型後(圖一:津橋學院Sketch總圖模型),通過模型的高度視覺化提高了方案評審的溝通、交流效率,實現了總圖方案的快速決策,但Sketch模型只能定性,不能定量,不能滿足節點法專案管理定性定量分析的管理需求。為解決節點法專案管理定性定量分析的管理需求,實現精細化管理,應用BIM技術工具建立全息模型,通過全息模型來實現定性定量分析的管理目標,在實現定性定量分析的管理目標過程中,還通過積累創新形成了以“超前可視、模擬驗證、管理創新”為特徵的節點法專案管理的BIM應用模式。

通過在津橋學院的總圖方案評審過程中實踐以上模式,解決了建築設計標高與場地實際標高綜合平衡的技術問題,解決了土方挖填方平衡的決策問題,並得出了定性定量分析結果,取得了較大的管理效果和經濟效益。津橋學院總圖方案的應用實踐為:在津橋學院的總圖方案評審過程中,應用BIM技術工具建立了總圖方案的全息模型(見圖二、三、四、五),經過三輪優化後,模型挖填方量差與原方格網挖填方量差的比例分別為177.82%、126.78%、105.95%,共減少土方工程總量29.33萬M3,總共涉及降低工程造價約880萬元(單價按30元/M3),此金額還僅為減少土方工程量的直接費用,不包含因土方工程量減少而減少的擋牆、土方外運等間接費用。通過定量的土方平衡分析及定性的優化成果分析,優化設計後的總平面佈置方案已趨於合理。(圖二:場地設計視覺化(原始地形全息模型);圖三:場地設計視覺化(初設和場地疊合模型;圖四:場地設計視覺化(模擬挖填方算量模型);圖五:場地設計視覺化(優化調整成果模型))

近年來,雲南城投集團採用節點法專案管理理論對專案進行系統管理,使專案管理團隊能夠認清各階段、各節點的管理需求,通過目標指導行動、過程控制結果、成果提升管理的管理鏈,形成了雲南城投集團持續改進的工作機制和創新高效的工作氛圍,取得了較好的管理效果和管理效益,為BIM應用創造了良好的應用環境。同時,節點法專案管理的應用實踐積累了寶貴的實踐經驗,為雲南城投集團的BIM應用指明瞭方向,引領了BIM應用在雲南城投集團工程專案管理中成功落地。

  二、節點法專案管理的BIM應用邏輯

目前,國內BIM應用的理論、方法眾多,但總結下來,各方關注重點更多是BIM技術的應用理想和應用方向,對應用能力和應用過程關注不足,導致應用過程中存在邊界不清楚、落地很困難,BIM技術的應用成果也主要呈現為區域性的、分散的重複性技術應用,表現為BIM應用的模式不成熟、發展不平衡。

為突破當前BIM應用的瓶頸,依據節點法專案管理理論對BIM技術的應用邏輯進行了梳理。BIM技術是建築業實現資訊化的一種技術和手段,BIM應用的實質就是專案資訊的互動使用,要使專案資訊有效的互動使用,就是要通過明確使用資訊和共享資訊的主體,對專案管理過程中形成的決策資訊、設計資訊、招投標資訊、施工管理資訊和運維管理資訊進行使用、共享以及實現資訊增值。就工程專案而言,資訊使用和共享的主體是設計方、施工方、業主方和運維方,諮詢方和軟體提供方不可能是資訊使用和共享的主體,諮詢方和軟體提供方只是為資訊使用和共享提供支援服務。體現在BIM應用上就是不同的專案參與方有不同的BIM應用需求、應用方向、應用目標,認清和區分不同主體之間的工作邊界和利益所在,將有利於BIM應用的快速推進。要實現專案資訊有效使用和共享,首先必須有專案資訊使用和共享的規則、技術、方法,體現在BIM應用上就是要有專業的專案管理團隊、科學的專案管理模式以及合理的專案管理工作流程,為BIM技術的應用提供組織保證和制度保證,藉助多樣性的資訊科技工具為BIM應用效果落地提供有力的支撐,創造良好的BIM應用環境。要實現專案資訊的增值,就是要通過資訊對稱的過程協同工作,創造價值提升,體現在BIM應用上就是BIM技術的應用能力和應用過程,要在BIM技術的應用過程中堅持管理創新和技術創新的方法,通過技術創新來提升BIM應用能力,通過管理創新來管控BIM應用過程,使BIM應用始終向預定的應用方向、應用目標持續漸進。

綜上所述,節點法專案管理的BIM應用邏輯就是:以節點法專案管理理論作為BIM應用的指導思想,按照節點法專案管理的要求梳理不同專案參與方的BIM應用需求、應用方向、應用目標。通過模式化組織、標準化管控、資訊化度量構建專業的專案管理團隊、科學的專案管理制度以及合理的專案管理工作流程,為BIM應用提供組織保證和制度保證。要在專案管理的理念、模式、溝通上實現“書同文”,方法、技術、成果上實現“車同軌”,評價、總結、積累上實現“度量衡”,為BIM技術應用創造良好的應用環境。同時,節點法專案管理的BIM應用要融入專案管理的管理過程和管理流程,以實現管理需求為目標來策劃BIM應用,通過對應用成果的量化評價,形成BIM應用模式,使BIM技術由區域性應用到整體應用,從技術應用到管理應用,不斷通過積累創新推動BIM技術的應用發展。

  三、節點法專案管理的BIM應用模式

為推動BIM技術的深入應用,依據節點法專案管理理論、節點法專案管理的BIM應用邏輯和應用特徵以及應用實踐,制定節點法專案管理的BIM應用模式指導應用工作的推進,應用模式包括設計管理的'BIM應用模式、施工管理的BIM應用模式、BIM應用的節點模式。

  (一)設計管理的BIM應用模式

為實現設計的協同工作,提高設計水平,保證建設品質,通過組織管理、目標管理、成果管理對BIM技術的應用過程進行有效管控,以使專案的決策目標在設計階段得以保證,通過設計成果的視覺化決策、設計活動的協同實施、設計成果定性定量的評價,保證在設計過程中實現專案管理的總體目標。(圖六:設計管理的BIM應用模式)。

  (二)施工管理的BIM應用模式

為實現施工管理的專業協調,提高建設過程的工業化水平,通過施工模擬保證建設品質,突破建設過程中的技術瓶頸,通過組織管理、目標管理、成果管理對BIM技術的應用過程進行有效管控,以使專案的招投標目標在施工階段得以保證,通過招投標成果的視覺化決策、建設過程的模擬實施、建設成果定性定量的評價,保證在建設過程中實現專案管理的總體目標。(圖七:施工管理的BIM應用模式)。

  (三)BIM應用的節點模式

依據節點法專案管理理論的梳理,建設節點主要可劃分為方案階段、設計階段、施工場地準備階段、施工階段、運維階段五個節點,通過在五個建設節點應用BIM技術進行模擬、驗證、溝通,要達到突破影響專案推進制約條件的目標,實現節點法專案管理的總體管理目標。(圖八:BIM應用的節點模式)。

  四、節點法專案管理的BIM應用實踐

  (一)方案節點:以方案管控為主的BIM應用

方案節點是工程專案實施的開始,用節點法管理和BIM技術統一管理思想,規範管理行為,磨合管理流程,構建高效專業團隊。在方案節點,採用BIM技術建立方案模型,並利用方案模型進行全過程的施工模擬,實現方案及施工的視覺化,超前驗證施工難點、重點,驗證資金、材料、人工需求,驗證合理工期、施工強度,以此為基礎制定出專案的施工總控目標及節點過程控制考核目標。(圖九:昆明滇池國際會展中心展館及配套商業方案模型; 圖十:全過程的施工模擬)。

  (二)設計節點:以設計管控為主的BIM應用

利用設計成果進行各專業工程BIM建模,採用BIM技術和資訊模型對建築、結構、總圖、機電、裝飾等設計成果進行超前可視的模擬驗證,系統的協調和優化專案的決策、品質、成本等目標,通過對網架方案、建築造型、立面、排水等內容進行優化,使展館平面佈置、結構體系得到重大優化。(圖十一:設計成果模型對比分析;圖十二:優化後建築模型;圖十三:優化後屋面結構模型;圖十四:主序廳優化模型對比分析;圖十五:優化後外網格模型)。

  (三)施工場地準備節點:以施工場地準備管控為主的BIM應用

在場平及施工場地準備節點,建立場地引數化模型,實現場地的視覺化,通過場地引數化模型和設計模型進行重疊,進行場地標高的綜合平衡和土方挖填平衡計算,定性定量地分析驗證施工場地準備方案。驗證分析結果為:本專案的施工場地準備方案合理、經濟,實施此方案,可使場平工作取得實質性進展,在土地移交滯後的條件下可爭取約1個月的建設時間,為後續工作的推進創造了基礎條件,並降低建設成本約 2600多萬元,產生了較大的管理效益和經濟效益。(圖十六:施工場地準備模型對比分析)。

  (四)施工管控節點:以施工管控為主的BIM應用

在施工管控節點,基於設計施工圖紙進行各專業BIM建模,利用BIM模型和技術針對各分部工程的施工方案、深化設計、機電綜合、施工控制、工期保障等方面,進行超前可視的模擬驗證、比較優化,確保實現專案預定的質量、成本、工期目標。通過施工方案模擬、機電管線綜合解決了施工過程中的重點和難點,確保專案按照總體建設進度目標提前5天完工。在第三屆南博會暨第23屆昆交會開展期間,專案的各種裝置、設施運轉正常、完好,保障了第三屆南博會暨第23屆昆交會的勝利召開。

(圖十七:機電管線綜合模型對比分析見;圖十八:屋面鋼結構和外弧網格鋼結構交叉施工模擬;圖十九:屋面鋼結構施工模擬;圖二十:外弧網格鋼結構交叉施工模擬)。

  (五)運維管理節點:以運維節點管控為主的BIM應用

在節點法專案管理理論的指引下,正在利用BIM技術、資訊科技組織節點法專案運維管理平臺的開發,平臺將包含靜態和動態兩個部分,平臺整合專案所有使用功能、空間功能和管理功能等資訊,通過直觀表達功能佈局、交通組織、疏散方案以及針對不同展會規模的管理預案,為會展運維管理單位與展會組委會、博覽局、安保單位、交通組織、新聞媒體、參展單位、維護單位等部門提供有效的溝通交流平臺。目前已完成專案的功能佈局、交通流線、交通組織、運維管理需求資訊、竣工資訊等內容的整合,已編制完成建設階段向運維階段成果移交的靜態模型,正在組織動態平臺的開發工作。(圖二十一:節點法運維管理靜態模型)。

  五、結語

在昆明滇池國際會展中心專案中,通過對節點法專案管理的BIM應用模式和應用邏輯進行實踐,取得了較好的管理效益和經濟效益。通過運用節點法專案管理理論所蘊涵的管理思想、管理方法、管理技術、管理工具引領BIM技術的應用,明晰了BIM應用方向,使BIM應用的目標與專案的總體目標趨於一致,BIM應用通過點滴積累從量變到質變,由區域性成功走向整體成功。昆明滇池國際會展中心專案的實踐成果為BIM應用提供了寶貴經驗,節點法專案管理理論為BIM應用提供了指導思想,節點法專案管理的BIM應用模式和應用邏輯為BIM技術的推廣應用提供了參考。(圖二十二:昆明滇池國際會展中心;圖二十三:昆明滇池國際會展中心夜景;圖二十四:昆明滇池國際會展中心主序廳)。