工程難點與BIM實施策略分析
針對目前國內BIM實施落地難，技術不成熟、投入產出比低等客觀原因，公司採用BIM技術秉承基於目前的技術架構、側重BIM技術與保障制度結合，提升項目施工管理信息化水平的原則。
通過本項目探索一套高效的切實可行BIM解決方案與工作方法，進行風險提前管控、優化施工組織、提升項目工程質量、提升協同效率，提高項目效益，並對BIM解決方案進行實施評估，使其更具應用落地和推廣價值。
▌項目介紹
錦悅江南項目工程為高層PC裝配式綜合型住宅小區。
建築類型均為地上高層+地下1層剪力牆+裝配式結構。本工程主要建築地上部分為1#、2#、3#、5#樓共4棟高層建築樓，1#、2#、3#為住宅樓，5#樓為商業樓，用地面積22845.46m²，總建築面積112262.16m²，地下室一層，地下室建築面積20302m²。
獨立商業裙房為1層，採用現澆鋼筋砼框架結構，基礎採用柱下獨立基礎與牆下條基形式。所有樓棟採用部分預製混凝土，預製混凝土構件包括疊合板和樓梯，裝配率30%。
本項目專業分包多，包括土建、PC預製構件安裝、機電安裝(含電氣、給排水、消防、弱電、暖通)、裝飾等專業，各專業工序交替施工，協調難度大，總承包管理範圍廣而複雜。
本項目BIM實施方式為施工總承包主導的BIM項目。
▌工程難點
由於項目採用部分PC裝配式技術，本項目參建方眾多，包括建設單位、設計單位、施工總承包管理單位、深化設計單位、預製工廠，分包單位等眾多單位，技術管理及協調工作複雜。
工程難點主要為以下幾點：
1、項目採用部分PC裝配式：
（a）與常規傳統的施工相比，施工工藝、施工協調專業與環節多。
（b）深化設計要求高。PC構件工廠的深化設計要考慮機電優化的正確預埋，考慮構件施工預埋件，如吊裝預埋件、樓層臨邊圍護用於與鋼管立柱焊接的鐵板等。連塔式起重機、施工人貨梯等的附牆預埋鐵件都要考慮到構件圖中具體的位置，任何一個環節出錯和遺漏，都會給現場的吊裝和施工帶來重大影響。
（c）施工技術交底與質量管理要求高。
2、專業協同困難：參建方眾多，場內施工，場外預製，施工管理複雜。
建築工程涉及建築、結構、預製構件安裝、給排水、暖通、電氣、消防、裝飾裝修等專業協同，出現錯漏碰缺在所難免，將直接影響項目進度、質量和成本。
3、項目工期緊：工程時間緊，任務重，在確保工程質量的同時工期僅340多天。
4、項目質量要求高：項目自開工建設以來一直將"全國安全文明標準化工地"和"綠色施工安全文明工地"、爭創"魯班獎"作為目標。
▌BIM實施策略分析
針對裝配式建築構件拆分設計、生產工藝及施工經驗不成熟的情況，項目部發揮總承包優勢，整合設計、施工、構件廠及其他單位裝配式建築領域專家，聯合組成"裝配式建築BIM技術中心"。
針對裝配式建築中的難點問題利用BIM技術在設計階段進行提前模擬生產、吊裝、搭接等實施環節，並組織各方對模擬視頻進行實施分析，確保設計圖紙的可實施性。
根據工程項目難點分析BIM應用需求，根據公司BIM技術應用體系，評估項目BIM團隊成熟度與技術特點，採用BIM價值評價模型分析BIM應用價值，從而確定BIM應用策略。
1、 BIM應用方案的制定流程
BIM應用方案的制定流程圖
根據制定流程編制如下文件：
a) 項目BIM應用分析報告（包含難點分析，BIM應用需求、BIM應用價值評估內容）。
b) 項目BIM應用實施導則。
c) 項目BIM實施管理規定。
2、BIM應用價值評估：結合項目施工管理目標，BIM評價模型採用層次分析法進行評估。
主要分為成本、進度、質量、安全和效率等因素點。
根據比較權重（技術投入、落地執行、效益等因素）結果，評估BIM技術應用效益評價模型的五個因素指標的重要程度等級。
本項目BIM應用主要達到風險（變更風險、成本風險、安全風險等）提前管控、優化施工組織、提升項目工程質量、採用BIM雲平台管理提升協同效率等目標。
3、實施策略：利用BIM技術特點，深化設計做到BIM圖模一致，規範建模標準與數據交互標準。
建立數據一致的雲平台應用，便於各參建方基於明確的，精細的管理信息協同，便捷獲取項目管理信息以提升BIM應用成果的落地效果。
明確BIM應用的深度與交付成果，避免過度建模與過度信息帶來的投入浪費與混亂，增加BIM應用投入產出比。制定詳細的BIM應用保障制度，提供技術與落地實施保障。
技術部門全程參與，通過BIM虛擬建造技術優化管理與管控措施，做好可視化交底工作，提升溝通效率。
4、編制項目BIM應用分析報告：通過上述流程，明晰了應用策略。技術部門通過技術選型，制定技術路線與實現路徑，從公司BIM應用技術清單中選用應用點，形成BIM應用點清單列表。
將分析過程與BIM應用點清單列表編入項目BIM應用分析報告，作為編制項目BIM應用實施導則與項目BIM實施管理規定的依據。
本階段雖然是BIM應用的前期階段，卻很大程度決定了項目BIM應用的效果。
5、項目BIM實施管理規定，包括以下內容：
a) 明確施工BIM 應用責任、技術要求、工作內容、崗位職責、工作進度等。
b) 建立定期溝通、協商會議等BIM 應用協同機制。
c) 建立模型質量控制計劃，權限管理和責任方，實施 BIM 應用過程管理。
d) 對BIM 應用效果進行定性或定量評價，並總結實施經驗及改進措施。
項目施工管理BIM應用實施
▌BIM應用實施導則
BIM應用實施導則是BIM應用實施的具體實施的技術措施與技術保障，編制詳細的BIM應用實施導則是項目BIM應用的基礎與前提條件。
BIM應用實施導則主要內容包括：
（1）工程概況；（2）編制依據；
（3）應用預期目標和效益；（4）應用內容和範圍；
（5）應用人員組織和相應職責；（6）應用流程；
（7）模型創建、使用和管理要求；（8）信息交換標準及要求；
（9）模型質量控制規則；（10）進度計劃和模型交付要求；
（11）應用基礎技術條件要求。
▌施工管理BIM應用
1、技術管理
技術管理 BIM 應用包括：施工深化設計；施工組織模擬與優化、施工工藝模擬與優化；圖紙會審；可視化交底；設計變更管理。
技術管理 BIM 應用由項目技術負責人負責實施。
a)專業工程施工深化設計：專業工程施工深化設計 BIM 應用包括：現澆混凝土結構深化設計；預製裝配式混凝土工程深化設計；機電深化設計。
b)圖紙會審：在圖紙會審 BIM 技術應用中，基於施工圖設計文件和施工圖設計模型進行圖紙會審，提交內審報告和碰撞檢查報告，形成圖紙會審紀要，並附加相關信息，完成變更後施工圖設計模型。
c)可視化交底：在可視化交底 BIM 應用中，基於上游模型、施工組織設計及專項方案、施工圖及設計文件、相關規範標準等編制交底方案，輸出可視化交底文件，審核通過後，召開技術交底會議，相關各方簽字確認後形成技術交底單。
d)設計變更管理：根據設計變更文件，基於施工圖設計模型、深化設計模型、施工過程模型等上游模型創建變更模型，經審核後，統計變更工程量，形成變更後的模型。
2、進度管理BIM應用
在編制進度計劃的BIM 應用中，根據工程特點、工作清單、項目結構信息等創建工作分解結構，根據施工合同和施工組織設計及專項方案等文件編制進度計劃，基於施工圖設計模型、深化設計模型、施工過程模型等上游模型創建進度管理模型，完成工程量和資源配置、進度計劃優化，通過優化和審查形成最優進度管理模型。
3、資源管理
從深化設計模型中獲取的材料清單，經過處理形成了材料採購信息，進入實際生產施工環節。
在這個過程中應用BIM 技術，編制採購計劃、管理材料倉儲、材料使用管理、信息追溯管理等。
4、施工成本管理
在施工圖預算 BIM 應用中，根據施工圖設計資料、變更資料、公共建模規範和構件分類編碼等文件，基於施工圖設計模型創建初步算量模型。
根據清單規範、定額規範和工程做法編制工程量清單，遵循工程量計算規則，結合構件的特徵和參數，自動計算模型元素的清單工程量，並生成各專業算量模型。
將清單工程量計算結果導入到計價軟體中，依據定額規範和價格信息，計算工程價格。
5、施工質量、安全管理
在質量管理 BIM 應用中，基於施工圖設計模型、深化設計模型、預製加工模型等上游模型創建質量管理模型，根據施工資料規程、施工質量驗收規程和質量管理目標確定質量驗收計劃，批量或特定事件發生時實行過程質量管理、質量驗收、質量問題處理、質量問題分析等工作。
在安全管理 BIM 技術應用中，基於施工圖設計模型、深化設計模型、預製加工模型等上游模型創建安全管理模型，根據安全管理規程、安全施工組織設計和安全管理目標確定安全技術措施計劃，批量或特定事件發生時進行安全管理控制、實施安全技術措施計劃、處理安全問題、分析安全隱患及事故
6、竣工驗收與交付
竣工驗收模型基於施工過程模型，核實是否與工程實際狀況一致，並附加或關聯相關驗收資料及信息，最後由監理單位審查通過。
採用協築管理 BIM平台 軟體整理與連結竣工驗收模型與實測模型比照、驗收資料等資料，形成基於BIM模型的驗收資料數據。
可通過從 BIM 模型中查詢等手段提取竣工驗收所需的數據。
施工管理過程成果圖
培訓推廣與應用落地
對BIM團隊進行項目前培訓，對項目部全員進行BIM應用流程培訓。培訓包括軟體培訓，項目管理模擬項目操作培訓，BIM應用流程和項目BIM實施管理。
通過培訓加強項目團隊對BIM施工管理的認識，統一思想，增強實施過程中的溝通協同。
項目部全員培訓
本項目在施工管理過程採用BIM實施過程中，BIM應用雖然嚴格按照BIM實施體系進行了價值評估、制定執行計劃與過程管控，執行過程中BIM應用落地仍碰到了不少的問題。
比如BIM技術團隊工作量過大，模型與信息的動態管理難度高，BIM技術人才不足，效率不高等落地難點問題。
本項目主要側重解決以下難點：
▌BIM成果應用到施工現場使用難度高。
分析其原因，主要要幾個方面：
1、牽涉人員眾多。BIM成果應用到施工現場，貫穿了項目組織架構的整個縱向，從管理層到執行層。
在項目部能熟練使用BIM軟體的只是BIM團隊，全員熟練應用暫時還未能實現。
2、BIM數據難以保障及時有效。BIM主要是通過虛擬模擬施工建造過程，提前制定管控計劃。階段性的管控得到一定程度的應用，但施工現場管理是一個靈活的動態過程，現場條件變化快，現場人員只能階段性的使用BIM成果。
3、傳統慣性大。傳統施工管理信息化程度還不夠高，習慣於按經驗操作，缺乏根據及時更新的指導文件工作的習慣。
解決方法：
1、制定適當的BIM應用策略。現有的BIM技術還處於發展階段，與施工現場實時對應的BIM應用是不現實的。
因此，評估項目BIM應用最大價值是必要的步驟，客觀理性而適當的BIM應用策略是BIM落地的前提條件。
2、項目BIM應用實施導則和項目BIM實施管理規定是技術保障與制度保障，必須嚴格執行管理制度。
3、開展項目部的BIM培訓工作，進行BIM團隊的項目級培訓，保障高效完成BIM應用成果，同時還要進行全員的BIM成果使用培訓。
使項目部全員理解BIM在施工管理中的優勢，理解BIM應用的內容，熟悉並執行BIM管理制度。
4、選擇適度的BIM應用深度，保障BIM應用成果的更新頻率與項目進度保持一致。
5、採用BIM雲平台軟體，使現場人員便捷了解項目信息與技術要求。
6、BIM成果表達儘量採用圖紙和文檔，保持與傳統習慣的一致性，可視化的圖片，視頻，模型作為快速溝通的輔助工具。
施工現場避免使用原始BIM工作模型作為溝通手段。
▌BIM團隊產生效益難以量化，影響積極性。
原因分析：BIM團隊實際承擔著項目信息中心的責任，使用BIM軟體解決大量的項目技術難題，收集項目施工現場信息及時調整BIM模型，製作BIM應用成果。
BIM應用需投入大量的軟硬體、技術、人力、時間等資源，如果不能準確計量BIM團隊產生相應的相應效益，可能影響積極性，導致項目BIM應用失敗。
解決方法：
1、建立明確的BIM價值評價模型，雖然BIM產生的價值大多屬於隱形價值，仍需建立完整的評價體系以衡量BIM團隊收益。
2、BIM應用成果應與施工管理工作流程相對應，使技術使用於管理工程之中產生效益。
3、項目負責人直接擔任BIM團隊負責人，BIM團隊成為項目負責人的得力助手，面對項目重點、難點問題提供BIM解決方案。
4、BIM團隊根據項目應建立完善的技術標準，提升BIM應用的效率。根據技術條件選用價值較大BIM應用，避免貪大求全,而是將BIM應用細化至工作細節，最大程度發揮管理效益。
應用效果
本項目通過基於BIM的施工管理應用實現了較好的BIM應用效果。
▌技術管理中進行了深化設計，將設計問題消弭於施工之前，做到圖模一致，為後面的BIM管理應用提供了堅實的基礎。
通過可視化技術交底，提升溝通效率約30%。
減少不合理的設計變更，提出圖紙重大問題5處，一般錯誤75處，圖紙表達錯誤（重複）220處。
▌進度管理中採用不同的方案比對，模擬與優化了進度計劃，減少工期30天。
▌資源管理中通過場布與預製構件二維碼管理，提升工作效率約10%。
▌成本管理中常用BIM算量軟體進行快速統計，製作採購清單，覆核計劃成本。提高效率約20%。
▌質量、安全管理中製作工藝模擬，樣板模擬，安全模型與工人安全體驗VR。減少工程質量問題約5%，安全問題10%。
▌使用協築項目協作管理平台用於信息管理，以系統手段規範全體員工的工作。
監控各項目運行，從而達到提升管理、防範風險的目的；使各種項目信息數據能共享使用，減少信息孤島，充分發揮信息化帶來的實際作用。帶來20%的效率提升。