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浅析投资项目全周期智慧化管理技术的应用论文

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2023-12-27 09:30:09    来源:    作者:xieshijia

摘要:企业在项目的设计、建设、运营和管理过程中,需要充分掌握项目相关内容至关重要。然而,在实际的管理过程中,尤其在设计和施工阶段之外的后期管理中,很多管理人员难以通过高专业标准的平面图来完全理解项目的实际状况。通过在整个项目管理周期内应用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术,使得专业内容可以更直观的展现。BIM管理平台是智慧管理平台的一种,BIM管理是智慧管理的一种实践方法。本文基于BIM技术,分析了项目全周期管理的实践与实现。

  摘要:企业在项目的设计、建设、运营和管理过程中,需要充分掌握项目相关内容至关重要。然而,在实际的管理过程中,尤其在设计和施工阶段之外的后期管理中,很多管理人员难以通过高专业标准的平面图来完全理解项目的实际状况。通过在整个项目管理周期内应用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术,使得专业内容可以更直观的展现。BIM管理平台是智慧管理平台的一种,BIM管理是智慧管理的一种实践方法。本文基于BIM技术,分析了项目全周期管理的实践与实现。

  关键词:全周期;BIM;投资管理

  在建筑工程领域,BIM技术已经得到了广泛的应用,在建筑设计和施工中都展现了其重要价值。对于在建筑工程中所涉及的非专业人员,例如财务人员,BIM技术的使用让财务人员的工作更高效。除了在建筑施工中的应用,BIM技术在项目运营、维护及后期管理环节也同样发挥了它的优势。对此,笔者认为实施基于BIM技术的项目全周期智慧管理是切实可行的。

  一、BIM技术在设计中的应用

  在设计单位,BIM技术及其相关软件能够助力设计的优化。使用BIM时,从施工图到设计方案的修改,再到项目的工程效果展示,都可以通过仿真的方式呈现。这不但使专业人员可以深入了解设计细节,而且使非专业人员也能通过仿真效果直观地把握项目的设计方向。

  (一)审查施工图

  使用BIM技术的虚拟模型来替代传统的施工图,其优势非常明显。在BIM模型中,多个施工图可以整合成一个统一的模型,其中包括土木、给排水和电力工程等。这样的模型为各个工程间的相互影响提供了直观的展示。BIM所建的模型不仅具有高度的可操作性,根据施工需要,还可以轻松地放大、缩小或拆解主要部分,使工作人员可以清晰地理解各区域的施工需求[1]。

  (二)设计调整

  虽然在工程推进过程中,希望尽量减少设计的修改,但在大多数项目中,某些设计调整是不可避免的。使用BIM模型时,任何设计的变动都会立即在模型中体现,从而使评估其可行性和潜在问题变得更为直接和清晰。

  (三)模型展示

  虽然BIM技术在模型的创建和修改中对硬件有较高的要求,但在模型展示方面,需求较为宽松。目前,如平板电脑和手机等移动设备已经能够很好地满足了BIM模型的展示需求,同时也支持模型的基本交互功能。

  二、BIM技术在施工建设管理中的应用

  (一)模拟施工过程

  BIM技术能够模拟施工过程,从而评估所采用的施工技术和方法是否满足项目标准。为确保施工工艺符合项目需求,可以利用BIM技术进行合理性分析。例如,通过模拟施工技术和项目建设,可以判断所选工艺是否能实现期望的建设成果。此外,模拟施工过程还有助于评估建议的施工顺序是否可行。在施工实践中,BIM虚拟模型会同步更新,准确反映施工进度,并为施工中出现的问题提供清晰的分析视角。

  (二)阶段性检验

  在阶段性检验中,BIM技术可以发挥其辅助作用。当对工程施工进行阶段性检查时,借助BIM虚拟模型可以识别在现场勘查时难以确定的潜在风险,从而提高检查的全面性和准确性。

  (三)项目进展报告

  在制作阶段性检验或后续的项目进展报告时,虽然实地照片可以一定程度上展示项目的进展,但利用BIM虚拟模型能够更全面地呈现施工的实际情况。相比于传统的PPT报告方式,BIM模型更能够系统性地展示施工的整体情况。

  三、BIM技术在运营管理中的应用

  在项目的运营管理中,基于智慧管理平台,可以实现BIM技术与GIS技术相结合,为项目及其周围环境提供了持续的监控和管理。结合项目的潜在变化以及周围环境的实际影响,例如建筑主体和水电系统中的长期潜在问题和风险,可以实现更精确和有针对性的管理控制[2]。此外,BIM技术确保了项目日常维护的准确性和及时性。结合BIM和GIS技术,可以制定更系统、更全面的维护计划,从而明显增强项目运维的安全性。另外,在智慧管理平台的辅助下,项目潜在的风险及其具体表现都可以得到准确的预测。基于这些预测,可以提前进行检测和干预,进而规避运维过程中的风险。借助BIM技术,项目的运营周期也得以延长。

  四、BIM协同平台的应用

  为满足BIM技术的应用需求,基于其打造的智慧管理平台应具备以下核心组件:1个以BIM云计算为核心的控制中心,3大功能平台(BIM、GSD和IoT接口平台),3个关键管理阶段(规划、建设和运维),以及8个核心控制体系(协同设计、安全管理、质量检查、进度监控、费用计算、文档管理、现场监控和维护管理)。

  (一)BIM数据中心

  BIM数据中心是BIM技术平台的核心,不仅负责数据的存储、处理和决策,其运行效率和可靠性还会直接影响平台的实用性和功能表现。目前,用户可以通过PC和移动设备访问BIM数据中心。具体能访问哪些平台(如BIM平台、GSD平台或IoT接口)则取决于用户的密钥类型。

  1.BIM平台。BIM平台是一个先进的设计和管理工具,需要具备多种功能和特性。该平台应能够兼容所有主流的BIM格式,确保与各种软件和应用的无缝对接。无论是在PC端还是移动端,用户都能够顺畅地浏览模型并进行基础的互动操作。此外,平台必须完全满足BIM技术的核心应用需求,同时也要有足够的灵活性,支持二次开发。在处理数据能力上,能够处理的覆盖面积至少为10km2的地区,或者至多包含5000万个模型的数据。

  2.GSD平台。GSD平台是为了提高决策精确性而设计的,GSD平台可以使用卫星图像或无人机扫描的图像来精确再现项目的实际场景。当与BIM平台共同使用时,GSD不仅要能够支持卫星图像,还需要与ArcGIS的数据栅格化处理相兼容。此外,为了实现各种数据之间的流畅转换,该平台还必须具备将其文件与BIM文件转换的能力。

  3.IoT接口。IoT接口是设计实现各种硬件接入的关键部分。为了确保多功能性,该接口必须支持视频监控,提供实验室检测数据的接入功能,并能够接入基坑施工检测的数据。此外,它还要能够监控混凝土搅拌的质量、实时追踪施工进度,监控人员的进出情况,以及为地面沉降提供检测数据的接入。这一系列功能确保了IoT接口在建筑施工和管理中的核心作用[3]。

  (二)BIM在规划设计中的应用

  在进行规划设计时,以BIM技术为核心确保了规划的准确性和实效性。然而,仅依赖BIM技术不足以实现规划的高精度。因此,在实际的规划设计中,除了充分应用BIM平台和技术外,还需要融合GIS技术。这样,结合这两大技术可以使项目规划资料更加完善和精确。项目规划主要内容如下。

  1.选址规划。在项目建设的初步阶段,正确的选址勘测至关重要。利用BIM技术与GSD2技术进行选址,不仅可以有效地规避地质敏感和脆弱区域,还可以通过仿真功能来评估整个项目的建设可行性。此外,这种技术结合还有助于减少对实地勘测的依赖,从而降低勘测的需求和强度。

  2.协同设计。BIM平台在协同设计方面具有多重功能。它能够准确统计项目的工程量,如通过图1所示的方式,确保对工程量的精准计算。此外,对于非专业设计人员,BIM技术的强大之处在于它可以利用仿真功能创建出虚拟模型,提供一个直观的视角来展示项目建设完成后的样貌和功能。在正式批准项目之前,这种直观的仿真模型展示可以帮助团队更好地了解预期的施工效果,从而判断项目是否满足建设要求,并在设计过程中做出必要的调整,以满足实际的应用需求。

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  (三)BIM在施工协同中的应用

  在项目施工阶段,动态管理是关键。尽管可以通过智能平台进行系统性管理,但传统方法下的施工进度展示并不直观。BIM仿真技术提供了一个解决方案:通过不断更新的BIM仿真模型,施工进度和潜在问题可以更为直观地展现。

  1.质量与安全管理。BIM平台的引入极大地增强了施工过程中的风险预警能力,从而确保施工风险在实际操作中得到控制。BIM平台的主要功能包括:允许所有施工相关方查看当前的施工状态,让业主可以对比现有施工进度与之前的进度,以识别潜在风险;平台的自动巡检功能,该功能根据上传的数据和监控信息对施工进行检查和质量评估。利用BIM平台,施工标准和质量要求可以基于项目的特性自动导入。同时,业主也可以主动添加相关的施工指南和质量标准。有了这些基准和规范,BIM平台可以自动地对施工质量进行监测、反馈,并根据处理结果评估风险处理效果。

  2.进度管理与BIM平台。项目进度管理是施工中的关键组成部分。利用BIM平台各方包括业主,都可以实现高效的进度管理。业主可以利用BIM平台对施工进度进行动态规划,并实时发布更新的进度信息。随着BIM平台信息的自动更新,业主可以实时掌握当前的施工进度。当预期和实际施工进度出现偏差时,平台的自动对比功能使业主能够迅速识别造成偏差的原因,并进行相应的调整。此外,业主还可以利用平台清晰地了解每个施工项目的启动和预计完成时间。为满足项目的进度管理需求,BIM平台应具备以下几项核心功能:一是支持4D BIM模型,确保不同模型间的顺畅交互;二是平台应能根据该模型精确展示当前施工进度;三是对于施工中的关键节点,平台需要有自动提醒功能;四是平台应能自动对比预计与实际的施工进度,以帮助管理者及时调整策略。

  3.质检管理。在使用BIM平台的质检管理中,不仅要确保满足平台的基本操作需求,还需保证其内容和格式与本地政府的规范相符。当需要时,可以方便地从电子平台中导出符合地方管理部门要求的质检文件。

  4.监控管理。在利用BIM平台进行监控管理时,关键在于充分发挥IoT接口的作用。通过将监控设备的数据直接与BIM的数据处理中心连接,可以将监控视频和其他相关内容整合到BIM模型中,实现真实的仿真监控,满足监控与模型间的交互需求[4]。

  5.资料管理。在BIM平台上,除了确保资料的分类和存储功能,平台还需具备以下特点:能够设定资料的查询权限;能链接以文字为主的文件和其他模型格式的文件,优化文件格式以方便在移动端浏览;根据项目需求自动创建文件分类,并配备高效的搜索引擎,以便于查找文件。

  6.计量支付。在建筑项目的计量和支付环节,文件的真实性、完整性和不可篡改性变得尤为关键。这不仅影响支付的准确性和公正性,还关系着项目的透明度和各方的信任度。在这个环境下,BIM平台的作用不可或缺。首先,BIM平台必须提供一个高安全性的环境,能够确保所有上传的文件,特别是涉及合同和费用的文件,都是真实的、没有被篡改的。为此,平台应支持合同章等关键文件的高清扫描和上传功能。在上传过程中,采用加密技术和数字签名确保文件的原始性和完整性。其次,为了确保文件的不可篡改性,BIM平台应确保所有上传的合同及关键文件一旦被保存,便进入“只读”模式,即这些文件是不可编辑的。这样一来,无论是业主、承包商还是其他相关方,都可以确信这些关键文件的内容不会被人为更改。此外,系统还可以为每一次文件的查看、下载或其他活动建立日志,从而为文件的访问和使用提供完整的审计迹象。BIM平台还可以配备自动验证功能,当有任何疑似的篡改或不一致性出现时,平台会自动发出警告,提示相关人员检查和核实。最后,为了简化计量和支付的流程,BIM平台还可以整合支付网关和电子支付功能,使得支付过程更为自动化和流畅。这不仅提高了工作效率,还能够确保支付的准确性和时效性[5]。

  7.运营维护。在项目转入运营维护阶段时,其对数据和信息的需求与其在建设阶段显然不同。建设阶段对于某些数据和信息要明确展现,在运营期间可能并不都是必要的。据估计,建设阶段所产生的信息中,大约只有60%在运营期间仍维持较高的应用价值。因此,当项目从建设模式切换至运营模式时,与运营直接相关的信息应当被优先保留,同时其他与运营不直接相关的信息可以进行封存或访问限制。

  为满足运营期间对平台的深度应用和管理需求,项目运营平台应具备以下核心接口和功能:一是智慧管理接口。整合BIM技术与GIS技术,此接口不仅可以为运营团队提供实时的项目数据分析,还可以打通地理信息系统中的空间数据和BIM模型中的建筑数据,使得地理位置、建筑结构、设备信息等都可以在一个系统中呈现和管理。二是项目健康监控接口。基于BIM技术,此接口可以监测建筑结构和系统的健康状态,如裂缝检测、湿度控制、疲劳监测等,确保建筑物和其内部系统的长期稳定和安全。三是基础设备控制接口。借助BIM技术,此接口允许运营人员远程控制、监测和管理建筑中的各种基础设备,如空调、照明、电梯等,以实现智能化、自动化的运营管理。四是紧急响应处理接口。在遭遇紧急情况(如火灾、地震或其他突发事件)时,这个基于BIM技术的接口可以提供快速响应方案,例如指示安全出口、关闭关键系统等,确保人员和财产安全。这样的细致化运营平台不仅大大提高了建筑物的运营效率,还为确保建筑物的长期稳定和安全提供了坚实的技术基础。

  五、结语

  在基于BIM技术构建的项目管理智慧平台中,不仅需要深入挖掘BIM技术的潜能,还需整合GIS技术并为IoT预设接口。BIM,作为一种卓越的可视化技术,提供了满足项目建设和管理全阶段需求的视觉模型,使其在项目的整体生命周期管理中显示出重要的应用价值。然而,目前这类智慧管理平台在实践中存在一个常见问题,即它们往往只满足了基本的管理需求。对于特定项目的独特需求,如何构建和定制这样的平台,仍然是一个不小的挑战。


 参考文献

  [1]陈栋梁.基于协同作战的全过程工程咨询能力提升研究——以X公司为例[J].企业改革与管理,2020(7):52-53.

  [2]张红梅.全过程工程咨询应用发展分析[J].建筑技术开发,2020(13):81-82.

  [3]毛家蕙.全过程工程咨询实践探索[J].建筑技艺,2020(2):124-125.

  [4]刘燕,刘梦迪.基于演化博弈的全过程工程咨询联合体协作策略研究[J].建筑经济,2022,43(S1):1029-1035.

  [5]肖云涌.工程咨询设计行业混改面临的财务管理挑战和对策[J].财会月刊,2020(S1):2-5.