建筑信息化管理體系在某辦公建筑中的應(yīng)用

鐘文深，賴偉山，劉志強

（廣州建筑股份有限公司 廣州510030）

1 建筑信息化應(yīng)用的背景與意義

粵港澳大灣區(qū)建設(shè)世界級城市群是國家發(fā)展的方向與要求［1］，廣州市屬于粵港澳大灣區(qū)四大中心城市之一，發(fā)揮國家中心城市和綜合性門戶城市核心引擎作用，利用區(qū)域優(yōu)勢做優(yōu)做強，輻射和帶動周邊區(qū)域發(fā)展，全面增強國際商貿(mào)中心、綜合交通樞紐功能和科技教育文化中心功能，著力打造世界級城市群。如何利用現(xiàn)代信息化管理技術(shù)，以更加智能、快捷、方便的方式，整合灣區(qū)內(nèi)城市資源，協(xié)同發(fā)展建設(shè)成“智慧灣區(qū)”將是粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的重要內(nèi)容。以粵港澳大灣區(qū)為契機，在信息化基礎(chǔ)設(shè)施、智慧城市、智能通關(guān)、跨境電子商務(wù)、產(chǎn)學研等領(lǐng)域開展深度合作交流，推動粵港澳信息化合作取得了積極成效［2］。

本文基于信息化發(fā)展為背景，以某辦公建筑為例，淺談建筑信息化管理體系在辦公建筑中的應(yīng)用。該項目坐落在以金融、辦公為核心，復合發(fā)展各類配套服務(wù)功能的廣州金融城起步區(qū)核心區(qū)域內(nèi)，緊跟粵港澳大灣區(qū)的高速發(fā)展與“智慧灣區(qū)”搭建為發(fā)展契機，開展項目信息化發(fā)展之路，初步建立完善的信息化管理系統(tǒng)，進一步優(yōu)化建筑工程管理體系，促進建筑工程管理實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展［3］，為智慧城市貢獻一份力量。

2 項目建筑信息化管理體系的建立

2.1 工程概況

某辦公建筑坐落在廣州金融城起步區(qū)核心區(qū)域內(nèi)，建筑物為地上31層、地下5層，建筑總高度143 m，總建筑面積約11.96 萬m2的綜合型高端辦公樓，項目建筑信息模型如圖1所示。

圖1 項目建筑信息模型Fig.1 Project Building Information Model

2.2 項目重難點分析

2.2.1 實施界面復雜

本辦公建筑位于金融城起步區(qū)核心區(qū)域內(nèi)，與金融城起步區(qū)項目（公共交通）交匯處形成公共緩沖區(qū)，多個人、車、管線的連接口并存。同時，該辦公建筑與金融城起步區(qū)（公共交通）項目同期建設(shè)，存在結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)間上下錯落、界面搭接復雜等問題，實施過程中相互制約、相互影響（見圖2、圖3）。

圖2 本項目與金融城項目的空間關(guān)系Fig.2 The Spatial Relationship Between the Project and the Financial City Project

圖3 廣州國際金融城起步區(qū)航拍Fig.3 Aerial photo of the Starting Area of Guangzhou International Financial City

2.2.2 專業(yè)施工穿插復雜

本辦公建筑作為超高層建筑，在確保主體結(jié)構(gòu)進度外，更需充分考慮各專業(yè)施工的插入時間、專業(yè)間的搭接關(guān)系及專業(yè)內(nèi)的施工安排等，要充分結(jié)合現(xiàn)場實際情況，在滿足整體進度的前提下，創(chuàng)造條件加快專業(yè)單位提前插入施工，是項目的成敗的關(guān)鍵。

2.2.3 安全管理形勢復雜

建筑行業(yè)管理模式仍處于勞動力密集型，采用傳統(tǒng)模式進行項目管理［4］，施工作業(yè)前的安全技術(shù)、專項方案、施工要求等交底針對性不強、交底效果不佳及流于形式等問題，容易造成施工過程中安全隱患頻發(fā)等現(xiàn)象。該辦公建筑存在超高支模、爬升式外腳手架及大型設(shè)備使用等重大危險源的安全管理工作。因此，項目順利推進要以安全管理為基礎(chǔ)。

2.3 解決方案

借鑒以往項目管理經(jīng)驗及結(jié)合該辦公建筑的重難點等要求。以BIM+技術(shù)運用為主線，以安全、質(zhì)量、進度、文施及綠施為基礎(chǔ)，整合利用專業(yè)軟件、智慧協(xié)同管理平臺及復合式技術(shù)手段等資源，建立健全管理控制系統(tǒng)［5］，更好地解決項目的重難點，初步形成項目的建筑信息化管理體系（見圖4）。

圖4 項目建筑信息化管理體系Fig.4 Project Construction Information Management System

3 項目建筑信息化管理體系的應(yīng)用

3.1 打造智慧工地平臺，實現(xiàn)多方協(xié)同管理

本辦公建筑利用“互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)”的智慧協(xié)調(diào)管理平臺，以BIM 技術(shù)為核心的數(shù)字化技術(shù)手段，實現(xiàn)機具設(shè)備物物相聯(lián)，形成“互聯(lián)網(wǎng)+平臺”，驅(qū)動工程施工管理升級的新型技術(shù)手段［6］。

通過對施工現(xiàn)場“人機料法環(huán)”等各關(guān)鍵要素的全面感知和實時互聯(lián)，實現(xiàn)工地的數(shù)字化、在線化、智能化及無紙化。如：監(jiān)理單位通過平臺定制APP 在線發(fā)起實時發(fā)現(xiàn)的安全質(zhì)量等整改問題，同時通知業(yè)主等各參建單位，施工單位安排對應(yīng)班組整改后拍照上傳，回復整改情況，實時提請監(jiān)理單位進行復檢，復檢合格后發(fā)送業(yè)主單位。最終，完成整個整改流程并在平臺留下任務(wù)痕跡及存檔記錄，自動生成周、月總結(jié)，方便日后查閱。通過智慧工地平臺技術(shù)更細化、更全面地對項目現(xiàn)場實時管控，實現(xiàn)管理信息實時在多方協(xié)同管理平臺高效溝通，起到優(yōu)化管理手段，提升管理效率的作用。

本辦公建筑智慧工地平臺初步實現(xiàn)模塊化使用功能包括：安全管理模塊、質(zhì)量管理模塊、物聯(lián)監(jiān)測模塊、物資管理模塊、實名制管理模塊等［7］。將傳統(tǒng)項目管理中的“安全、質(zhì)量、進度、文施、綠色”等要素融入各管理模塊中，建立一個多層次的管理系統(tǒng)平臺［8］。本項目各專業(yè)間通過各類終端設(shè)備把施工進度計劃、物資進場計劃、作業(yè)工人等信息上傳平臺，相互間實時查看，合理安排施工，提升施工效率；在施工過程中的安全、質(zhì)量問題，通過上傳平臺進行信息的交換與共享，并在平臺中進行數(shù)據(jù)匯總及分析，起到良性循環(huán)，從而提高管理效率，逐步轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)管理模式（見圖5）。

圖5 智慧工地平臺管理模式Fig.5 Smart Construction Site Platform Management Mode

圖6 協(xié)同施工實施模擬片段Fig.6 Cooperative Construction Implementation Simulation Fragment

3.2 實現(xiàn)虛擬建造，滿足項目變化

本辦公建筑所處環(huán)境及施工界面關(guān)系較為復雜，同時存在多個實施單位同步施工的狀態(tài)，各專業(yè)設(shè)計圖紙繁復，搭接位置錯綜復雜，僅靠傳統(tǒng)的設(shè)計圖紙進行策劃部署，識圖能力要求較高、協(xié)調(diào)難度大。例如：毗鄰建筑物交界位置狹窄空間實施問題的解決，通過BIM+技術(shù)對現(xiàn)場臨時道路、毗鄰建筑物及公共緩沖區(qū)等內(nèi)容進行建模，與對應(yīng)模型的實施計劃一一同步綁定，形成實施模擬動畫，初步判斷各項目的實施先后次序，并及時調(diào)整實施計劃，提前有效地解決存在問題。虛擬建造有效輔助參建各方從多視角提前發(fā)現(xiàn)并協(xié)調(diào)實施中將出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)施工現(xiàn)場的4D形象化展示［9］，達到提前預控及時調(diào)整的目的（見圖6）。

3.3 航拍跟蹤，實時記錄

本辦公建筑利用無人機航拍跟蹤技術(shù)，通過高效率的實景建模技術(shù)，迅速構(gòu)建出具有準確地理位置及高精度尺寸的實景三維模型［10］，實現(xiàn)大場區(qū)土方測控工作、定點定時記錄工作、高空監(jiān)控等管理手段，提高效率的同時便于資料歸檔及查閱等工作（見圖7、圖8）。

3.4 匯編項目說明書，強化項目過程管控

以往項目各類交底一般采用CAD、PPT 等常規(guī)形式實現(xiàn)，交底往往具有單一性和零散性，不便于日后的查閱和存檔等。同時該辦公建筑與周邊搭接工序復雜、重難點較突出，采用常規(guī)交底手段難以表現(xiàn)及描述。因此，以BIM+技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合項目實施策劃、施工方案、工藝流程等內(nèi)容，將不同階段的施工策劃、重難點施工過程等制作多維度可視化模型，并按不同階段匯編成冊，便于參建各方及內(nèi)部管理的溝通與理解。最終匯編形成項目說明書，以滿足日后項目竣工檔案需要。

4 結(jié)語

圖7 項目傾斜攝影模型Fig.7 Project Tilt Photography Model

圖8 項目定點定時進度航拍Fig.8 Aerial Photography of Fixed-point Timing Progress of the Project

⑴通過虛擬建造、項目說明書等方式將施工圖紙、項目部署、進度計劃等關(guān)鍵要素實現(xiàn)可視化。在復雜施工環(huán)境中，輔助參建各方提前掌握項目重難點，及時高效地與參建各方溝通協(xié)調(diào)解決問題。對項目整體部署提供可視化的數(shù)據(jù)進行分析，使實施狀態(tài)常處于可控范圍，提高管控效率的同時起到縮短項目建設(shè)工期、提升質(zhì)量、確保安全、節(jié)約成本的目的。

⑵隨著無人機、智慧工地平臺等新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用，從數(shù)據(jù)采集、工程管理、數(shù)據(jù)總結(jié)等方面提高工作效率，提升工作質(zhì)量，從粗放型管理逐步向精細化管理轉(zhuǎn)變。

⑶該項目建筑信息化管理體系應(yīng)用在安全、質(zhì)量、進度、成本及文施等管理中，更全面、更系統(tǒng)、更高效、更準確地進行項目整體及多角度的管理，參建各方信息交互更密切、更及時，管理人員更精細化地對項目各個環(huán)節(jié)進行管控工作，而且信息實時傳遞管理效率明顯提高。在項目建筑信息化管理體系應(yīng)用過程中，從常規(guī)的紙質(zhì)流程轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)化流程、二維圖紙轉(zhuǎn)向三維甚至四維圖形、單一角度向多角度等方面逐漸轉(zhuǎn)變。各種轉(zhuǎn)變有助于項目安全、穩(wěn)定、高效地運行，但同時暴露了某些管理制度與信息化管理的不兼容，管理人員的某些管理觀念難以改變，部分信息化工作流于形式或被動式實施等現(xiàn)象。上述現(xiàn)象仍需在不斷的努力探索中逐步解決。