浅谈BIM技术在太湖学院篮球场建设中的应用
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作者:王时星
[摘 要] BIM技术在国内土木工程领域逐步发展，该应用愈发适应如今的行业，而在中小型市政设施中应用较少。现代社会对城市市政配套设施愈发重视，为更好地在项目周期相对较短暂的中小型市政设施建设中实现项目精细化、敏捷化管理，基于无锡太湖学院篮球场地建设项目建立了BIM模型，通过BIM建模技术与项目敏捷管理平台结合，系统分析如何发挥BIM技术的协调性，减少项目争议的决策时间，提升各方对项目成果的满意度。
[关 键 词] BIM技术;协调性;项目敏捷管理
[中图分类号] T017 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）28-0200-02
BIM技术是一个建立在数字模型上的综合信息平台，作为新生技术它具有可视化、协调性、模拟性、优化性四大特征。在中小型市政项目施工中运用BIM技术辅以项目敏捷管理体系，使项目全生命周期出现的问题相关方均能形成联动，使使用方、建设方、施工方、监理方、审计方等多部门提前预见问题，并主动对问题进行了解，分析原因，探讨解决方案，形成以建设方为推动力的敏捷项目管理体系，减少项目决策时间，尽早释放项目资源，达到减少项目沟通时间成本的目的。
一、BIM技术前期方案的协调
（一）BIM快速建模的应用
传统CAD绘图是将原来的手绘图搬到电脑上，CAD依然是将点、线、文字组合堆叠产生出来的图纸，本质并没有区别。
BIM直接以三维模型作为绘图基准，然后将通过碰撞试验检测的三维模型直接生成二维施工图纸。理论上来说，REVIT中所有需要输出的图纸包括平面图、立面图、剖面图、细节图都是由3D模型所生成的，不需要手动绘制，BIM可以大大提高出图率，快速建模出图，并且BIM在绘图软件的基础上增加了预算、进度等项目管理软件，让严格要求按图施工的施工方能够无缝与设计方衔接。
无锡太湖学院新建篮球场项目校后勤处组织使用部门基础教育学院院长参加实地踏勘，根据情况拟定方案。经现场踏勘，由于四片篮球场处于坡地，上下坡度较大，高差达到150 cm。探讨了四个平台五个标高，平台之间相差30 cm，即两个踏步高;两个平台三个标高，平台之间相差50 cm，即四个踏步高。经过4小时的测量、探讨最后确定第二方案，两片篮球场一个平台，分两个平台。此次我处运用土木学院教授推荐的BIM软件建模绘图，在不熟练的情况下仅用了半个小时就完成了模型的建立以及图纸的导出，这是以往用CAD绘图完全达不到的设计效率。
（二）BIM方案论证阶段的应用
在初步方案出来后，后勤处与基础教育学院分别向各自的分管校领导汇报。两位校领导分别提出了两点建议与要求。
1.由于低地势一面靠近池塘，对教学安全有影响，要求增加围网，防止人和球不慎落入池塘。
2.由于该地块处于山坡泄洪的汇水区，需要加大排水管道的管径，由原来的单根直径300总管改为单根直径600的波纹管，起到对场地附属设施的保护。
传统CAD图纸在变更的时候，需要对所有的相关图纸再次修改或者重新绘制。而BIM技术采用参数化方式建模，模型内的所有构件都富含建筑信息及属性，只需要对需要修改的模型属性进行更改即可。
BIM同时具备高度的关联性。传统的CAD二维平面绘图软件在遇到复杂的结构时，若出现变更将会产生大量的修改任务，如此庞大的工作量极其容易发生错误，导致发生之后连带的一系列不可预见的变更。而BIM只需要改变其内细小构件的参数就能对整个方案进行调整。
（三）BIM招投標清单的应用
审计单位在BIM软件建模基础上仅用半小时就将招标清单整理完毕，并将招标文件修改完善。按照规范进行招投标流程，仅用5天完成，确定施工队伍。
BIM技术直接进行预算编制，然后将清单制作出来，全程节省了审计单位相当大的人力投入，真正做到了用信息化技术手段替代了大量人力投入，增效的同时节约了成本。
二、BIM技术在施工阶段的变更
（一）BIM技术在识别干系人的应用
干系人是指能够影响项目决策、活动或结果的个人、群体或组织，以及会受或自认为会受项目决策、活动或结果影响的个人、群体或组织[1]。BIM技术将相关干系人全部识别并统一加入BIM信息平台进行数据共享。所有干系人在BIM数据平台上对项目的方案、质量、进度、成本、安全、风险等因素进行辨识、认知，通过论证在前期便可解决大部分方案疏漏。
我校后勤处基于BIM信息平台和项目管理平台，对干系人进行辨识和管理，大致将相关方分为如下五类：
1.甲方：建设方（后勤处）。
需求方：基础教育学院、场地管理中心。
2.乙方：施工单位、甲方指定分包单位。
3.丙方：监理单位。
4.丁方：审计单位。
5.戊方：参与方（校董事会、校长办公室、资产管理处、信息化办公室、设备处、档案室）。
在该多甲多乙多参与方的组织架构中，快速高校的决策与主动提前解决潜在问题成为一个项目能否成功的关键因素。运用BIM的信息平台可以降低沟通协调的时间、成本以及问题的复杂程度。运用BIM技术可以达到事前识别，高效决策。 （二）BIM技术在项目变更方面的应用
一般情况，一旦施工中出现问题，项目组立即召开协调会议，对情况进行分析，对图纸方案进行变更。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，并提供出来[2]。
在一个相对较短的项目中，由于多方参与，项目变更的决策必须迅速。犹豫不定将导致过多参与方关注并参加论证，最后观点立场逐渐变多，解决方案的路径越来越窄。导致原本可以通过快速决策确定的变更不得不大幅提高成本，或延长工期方能解决，有时甚至导致项目失败。
BIM数据平台共享数据信息，实现数据时时更新。通过敏捷项目管理平台对主要参与方进行重点通知、论证。得出结论后在BIM平台上进行更新，各参与方对更新情况进行确认，没有异议直接通过变更。从而预防施工单位在施工中由于决策缓慢而造成误工、窝工。
在施工过程中校董事会提出变更。在围网上安装照明设施，将四个篮球场改为灯光球场，提高使用率。后勤处通过BIM变更，水电负责人和需求方进行论证，半小时得出初步方案，在BIM模型中更新，各方均没有异议，最终完成变更。BIM信息平台给点对点的精细化管理提供了可行性。
（三）BIM技术在风险识别中的应用
整个项目就是一个不断优化的过程。BIM模型提供了建筑物实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在信息。复杂程度较高时，参与人员本身的能力无法掌握所有的信息，必须借助一定的科学技术和设备的帮助。BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能[3]。
在工程开挖前，资产管理处教师将BIM模型与我校地下管网模型做了对比分析，变更后直径600的雨水管与埋设在地下的北区监控系统主光缆冲突。提出风险因素，需要进行风险评估。查阅往届监控系统升级改造施工资料，经实地研究，后勤處牵头组织信息办、保卫处协商解决方案。经一致同意，为不延误工期并保证学校监控系统正常使用，在篮球场东南角架设光交箱，先将光缆挖出固定于南侧围墙，对排水沟进行开挖，管道预埋，将光缆用波纹管套管进行保护，与排水管一起埋入地下。
通过BIM技术提前预估风险，避免了直接开挖造成的全校范围内监控大面积失控，避免了与其他运营部门之间的矛盾。在节省风险成本的同时，节约了沟通的时间和成本。
三、BIM技术在收尾阶段的总结
（一）BIM技术在施工成本中的应用
在建筑施工项目当中，应用BIM技术可以有效地根据时间节点，准确无误地预算建筑施工时间，并提供强有力的数据分析。同时还能让相关管理人员及时有效地获取建筑工程的基础数据，进而让其施工企业提供有效的资金支持，从而更好地为施工员和材料员控制消耗限额领料提供数据和技术支撑[4]。
通过施工单位、监理单位的每日分析，在项目管理中可形成每日成本分析，其中有两方面的对比。
1.成本的使用情况与施工进度的对比。分析成本使用情况与进度是否匹配，及时对超支成本进行分析、控制。
2.成本的使用情况与施工计划成本的对比。分析计划成本与实际成本的差异。
由对比分析得出计划成本与实际成本的核减值为成本控制的核心数据。但是计划成本仍有局限性，不能对自我进行完善。运用BIM技术可以同步优化计划成本，将原先静态的计划成本变为动态，实现成本控制与项目方案优化的同步，渐进明细。
（二）BIM技术在施工进度中的应用
BIM技术的施工过程可视化是为了让项目中各方均能够共享时时信息，了解项目最新动态，使各部门能够更好地协同工作解决传统工作中信息不通、交流不畅的弊病。因此可以大大提高工作效率。而进度可视化表达能使项目管理人员对项目有更直观的把控。可以用不同的施工方法合理调配施工进度，减少不必要的环节，提高施工效率。
（三）BIM技术在施工质量中的应用
BIM技术运用建模手段在施工调整中各工序、工艺渐进明细。通过调整改进模型构件参数，将初步方案一步步优化成为竣工的最终方案。由于各方面进度节点均有BIM平台控制，建设方、监理方均能提前在隐蔽工程节点处对质量进行控制，以避免施工单位隐蔽工程施工完还未对隐蔽工程进行分步验收的情况出现。
在施工中监理方和审计方通过BIM平台主动联系建设方及施工单位，对基底碎石垫层、混凝土浇筑厚度、管网埋设情况、面层材料质量、围网基础牢靠度、围网构筑钢管材质、广场灯的质量和试验等做出核查确认数量和质量。
四、结论
BIM技术在施工中作为信息平台载体，在一个模型中统筹各项目参与方，由静转动的模式将施工方案展现在工程建设中，在方案拟定时期、施工时期、交付时期的全项目生命周期协调各参与方之间的关系，通过信息共享平台让各方信息对等。BIM技术为中小型施工项目的敏捷管理创造了可能，将大大节省各参与方之间的沟通成本，给建设方管理提供便利。因此，BIM技术在中小型项目管理中为建设方减低了沟通成本。
参考文献：
[1][美]Project Management Institute.项目管理知识体系指南（PMBOK指南）[M].5版.北京：电子工业出版社，2013.
[2]刘广文，牟培超，黄铭丰.BIM应用基础[M].上海：同济大学出版社，2013.
[3]何铭新，李怀健，张斌，等.土木工程制图：第4版[M].武汉：武汉理工大学出版社，2015.
[4]张波.基于BIM技术的建筑施工成本控制研究[J].中国建材，2018（7）.
◎编辑 赵瑞峰
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