和工程項(xiàng)目管理前沿理論與發(fā)展.ppt

工程項(xiàng)目管理前沿理論與發(fā)展,一級(jí)建造師繼續(xù)教育何亮,第四部分 建筑工程信息模型,四. 建筑工程信息模型,建筑工程信息模型是創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營(yíng)管理的過(guò)程。它正在引發(fā)工程建設(shè)行業(yè)一次史無(wú)前例的徹底變革，并給采用該模型的建筑企業(yè)帶來(lái)極大的新增價(jià)值。,“你按快門(mén)，剩下的交給我們！”這則聞名世界的廣告語(yǔ)，是柯達(dá)公司創(chuàng)始人喬治伊士曼在一個(gè)多世紀(jì)前提出的著名口號(hào)。事實(shí)上，在上世紀(jì)70年代中葉，僅在美國(guó)，柯達(dá)已經(jīng)壟斷了90%的膠卷市場(chǎng)，以及85%的相機(jī)市場(chǎng)份額。,4.1. 如何面對(duì)（1）,1975年又一個(gè)具有里程碑意義的事件降臨柯達(dá)?？逻_(dá)的工程師斯蒂夫薩森在實(shí)驗(yàn)室中制造出第一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)。不過(guò)，公司管理層對(duì)于這個(gè)新鮮玩意兒似乎并不感興趣。一方面，當(dāng)時(shí)沖印照片依然是人們保存影像的首選方式；另一方面，柯達(dá)擔(dān)心數(shù)碼影像會(huì)沖擊自己的膠片市場(chǎng)，進(jìn)而影響公司的巨額利潤(rùn)。但是后來(lái)的技術(shù)發(fā)展史卻證明，柯達(dá)公司最終就是栽在了自己的這一發(fā)明上。傳統(tǒng)影像沒(méi)落和數(shù)碼影像崛起的轉(zhuǎn)換期，柯達(dá)未能及時(shí)把握轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì)。,4.1. 如何面對(duì)（2）,傳統(tǒng)影像沒(méi)落和數(shù)碼影像崛起的轉(zhuǎn)換期，柯達(dá)未能及時(shí)把握轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì)。這說(shuō)明，任何一個(gè)行業(yè)，任何一個(gè)企業(yè)都不應(yīng)該漠視新技術(shù)帶了的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。,4.1. 如何面對(duì)（3）,信息模型在汽車(chē)業(yè)、航空業(yè)已非常普遍，至少在20年前就開(kāi)始使用3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)了。比如飛機(jī)制造，不用實(shí)體制造，在計(jì)算機(jī)完成3D模型后，便可知道產(chǎn)品的很多特性，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中大量的問(wèn)題。隨著技術(shù)越來(lái)越成熟，成本越來(lái)越低，3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到其他業(yè)界以及規(guī)模不大的小型公司。,4.1. 如何面對(duì)（4）,建筑信息模型可以運(yùn)用到建筑工程項(xiàng)目各個(gè)生命周期，并引起建筑業(yè)在設(shè)計(jì)、建造和管理上的變革,4.2. 引發(fā)建筑設(shè)計(jì)的變革,建筑表現(xiàn)的形式是數(shù)字化的模型，而不是傳統(tǒng)的圖紙,設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)分析和優(yōu)化、協(xié)同設(shè)計(jì),4.2. 引發(fā)建筑業(yè)的變革設(shè)計(jì),施工前就可以反復(fù)模擬施工，顛覆了建筑工程項(xiàng)目的一次性特性。,在設(shè)計(jì)時(shí)，就可以模擬施工，確保了建筑的易建性。,“真實(shí)的沖突”檢查，建筑、結(jié)構(gòu)和水暖電的幾何沖突，通過(guò)虛擬方法加以解決，而不必到施工是才發(fā)現(xiàn),1,2,3,4.2. 引發(fā)建筑業(yè)的變革建造,1.工廠化的成本控制在建筑工地上實(shí)現(xiàn)，每一個(gè)構(gòu)件的價(jià)格及發(fā)生的時(shí)間將準(zhǔn)確的被預(yù)測(cè),2.動(dòng)畫(huà)、立體而非平面的安排施工進(jìn)度。,3.工作流控制，實(shí)時(shí)模擬不同地方的人流、交通流、物資流,4.2. 引發(fā)建筑業(yè)的變革管理,4.向客戶實(shí)時(shí)展示工程的進(jìn)程，及今后使用的情景,總體而言，建筑信息模型帶給企業(yè)的新增價(jià)值是： 增加競(jìng)爭(zhēng)力：使用建筑信息模型技術(shù)的企業(yè)，改變了與其他企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)，它能用全新的服務(wù)、生產(chǎn)方式來(lái)為客戶服務(wù)，而且效果更好、成本更低。 革新的來(lái)源：建筑信息模型帶來(lái)了新的機(jī)遇，促進(jìn)建造師用新的思維，去改進(jìn)企業(yè)服務(wù)、生產(chǎn)方法。 高效率：以模擬的方式表示現(xiàn)實(shí)的物體和情景，能最便捷的進(jìn)行溝通、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。,4.3. 新增價(jià)值,幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，設(shè)計(jì)人員一直在使用繪圖和實(shí)物模型的方法，向項(xiàng)目決策和最終使用者傳遞他們的構(gòu)思。繪圖變成了標(biāo)準(zhǔn)格式文件（平面圖、立面圖、剖面圖以及詳圖）。透過(guò)其它文件的補(bǔ)充（規(guī)定施工質(zhì)量要求、簽訂施工合同），說(shuō)明、表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。,4.3. 新增價(jià)值設(shè)計(jì)（1）,幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，設(shè)計(jì)人員一直在使用繪圖和實(shí)物模型的方法，向項(xiàng)目決策和最終使用者傳遞他們的構(gòu)思。繪圖變成了標(biāo)準(zhǔn)格式文件（平面圖、立面圖、剖面圖以及詳圖）。透過(guò)其它文件的補(bǔ)充（規(guī)定施工質(zhì)量要求、簽訂施工合同），說(shuō)明、表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。,4.3. 新增價(jià)值設(shè)計(jì)（2）,然而，設(shè)計(jì)文件的繪制與編寫(xiě)一直都是提高項(xiàng)目整合度和協(xié)作度的最大障礙，因?yàn)?，每個(gè)工程都有成百上千份設(shè)計(jì)文件，這些文件是由不同的專(zhuān)業(yè)人員獨(dú)立完成的。由于沒(méi)有一個(gè)能有效整合所有專(zhuān)業(yè)信息以保證數(shù)據(jù)完整性的中央儲(chǔ)存庫(kù)，所以設(shè)計(jì)文件必須依靠人力解讀才能相互聯(lián)系成為一個(gè)可理解的整體。因此，如何保證各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的協(xié)作，如何使設(shè)計(jì)意圖上下溝通暢達(dá)，始終是設(shè)計(jì)面對(duì)的艱巨挑戰(zhàn)。同時(shí)也可以看出，設(shè)計(jì)過(guò)程中面面對(duì)的最主要的問(wèn)題之一是管理問(wèn)題而非技術(shù)問(wèn)題。,4.3. 新增價(jià)值設(shè)計(jì)（3）,新增價(jià)值一： 整合設(shè)計(jì)，使各專(zhuān)業(yè)的協(xié)作在設(shè)計(jì)開(kāi)始就“自然”地通過(guò)中心數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)，無(wú)須具體人員的參與、組織、管理，設(shè)計(jì)中的交流、溝通顯而易見(jiàn)，但基本上不需要任何成本。,4.3. 新增價(jià)值設(shè)計(jì)（4）,新增價(jià)值二： 改變?nèi)藗冋J(rèn)識(shí)建筑的方式，通過(guò)數(shù)字模型更直接、更快速、更有效、更準(zhǔn)確、更便宜。,4.3. 新增價(jià)值設(shè)計(jì)（5）,新增價(jià)值三： 增強(qiáng)了方案、設(shè)計(jì)優(yōu)化的手段。基于數(shù)字化模型可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行：設(shè)計(jì)檢查協(xié)調(diào)修改再設(shè)計(jì)的循環(huán)過(guò)程，直至在施工之前解決所有設(shè)計(jì)問(wèn)題，盡而消除設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和設(shè)計(jì)忽略，減少施工中的返工成本。,4.3. 新增價(jià)值設(shè)計(jì)（6）,先試后建?；跀?shù)字模型施工方案優(yōu)化是一個(gè)重復(fù)的過(guò)程，即“初步施工方案-模擬-發(fā)現(xiàn)問(wèn)題-更新方案”，直到在真實(shí)施工之前找到一個(gè)最佳的施工方法。其帶來(lái)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變包括：,4.3. 新增價(jià)值虛擬施工,根據(jù)該建筑的設(shè)計(jì)圖紙，首先將整個(gè)建筑分解為柱、梁、樓板和墻等主要構(gòu)件，并通過(guò)三維構(gòu)件模型將它們的長(zhǎng)度、體積、重量直接測(cè)量下來(lái)。其次，針對(duì)主要構(gòu)件選擇施工設(shè)備，確定主要的施工方法。這樣，通過(guò)建筑構(gòu)件建模，可以幫助施工者事先研究如何在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行構(gòu)件的安裝和控制。,4.3. 新增價(jià)值建筑構(gòu)件建模,設(shè)計(jì)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)建立了一個(gè)虛擬三維全真模型。在該模型中，設(shè)計(jì)人員能比較直觀的繪制嵌入伸臂桁架中鋼筋和鋼構(gòu)件的施工詳圖，并精確的標(biāo)示出它們的位置。,4.3. 新增價(jià)值建筑構(gòu)件建模,施工現(xiàn)場(chǎng)虛擬三維全真模型可以非常直觀、便利的協(xié)助計(jì)劃者分析現(xiàn)場(chǎng)的限制，便于計(jì)劃人員重點(diǎn)研究解決施工現(xiàn)場(chǎng)整體規(guī)劃、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)位置、卸貨區(qū)的位置、塔吊的位置及其危險(xiǎn)區(qū)域等問(wèn)題，找出潛在的問(wèn)題，制定可行的施工方法。它極大地提高了效率，有效地減少傳統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)布置審查會(huì)議的次數(shù)，及早發(fā)現(xiàn)施工圖設(shè)計(jì)和施工方案的問(wèn)題，提高現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)率和施工安全性。,4.3. 新增價(jià)值施工現(xiàn)場(chǎng)建模,通過(guò)虛擬三維模型再現(xiàn)施工過(guò)程，建立了伸臂桁架鋼構(gòu)件的吊裝路徑和危險(xiǎn)區(qū)域，確保了施工安全。反復(fù)模擬車(chē)輛進(jìn)出現(xiàn)場(chǎng)狀況，確定了最佳的行車(chē)路徑，避免頻繁進(jìn)出的運(yùn)輸伸臂桁架構(gòu)建車(chē)輛與混凝土攪拌車(chē)之間的沖突。,4.3. 新增價(jià)值施工現(xiàn)場(chǎng)建模,施工方法通常由建筑產(chǎn)品和建筑設(shè)備的使用決定，而施工現(xiàn)場(chǎng)整體規(guī)劃、現(xiàn)場(chǎng)空間、設(shè)備能力、設(shè)備安裝和拆除的方法又決定了施工設(shè)備的選型。通過(guò)建?？梢灶A(yù)先了解設(shè)備生產(chǎn)情況，便于準(zhǔn)確選型。,4.3. 新增價(jià)值施工設(shè)備建模,利用虛擬三維全真模型將預(yù)留孔洞和橫梁的位置關(guān)系顯示出來(lái)，并模擬出爬升掛靴的插入狀況，這樣就可以精確的確定預(yù)留孔洞的位置，并在爬架爬升前，事先發(fā)現(xiàn)可能存在的問(wèn)題，及時(shí)予以調(diào)整。,4.3. 新增價(jià)值施工設(shè)備建模,臨時(shí)設(shè)施是為工程施工服務(wù)的，它在現(xiàn)場(chǎng)的布置將影響到工程施工的安全、質(zhì)量和生產(chǎn)效率。構(gòu)建臨時(shí)設(shè)施虛擬三維全真模型對(duì)承包商很有用，它可以幫助承包商事先準(zhǔn)確的估算所需要的施工資源，評(píng)估臨時(shí)設(shè)施的安全性，是否便于施工，以及發(fā)現(xiàn)可能涉及到設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。,4.3. 新增價(jià)值零時(shí)設(shè)施建模,虛擬三維全真模型可以將非標(biāo)準(zhǔn)層的梁、墻體的尺寸、位置非常直觀的顯示出來(lái)，這樣就可以很容易的計(jì)算出非標(biāo)準(zhǔn)層需要模板的數(shù)量和規(guī)格。,4.3. 新增價(jià)值臨時(shí)設(shè)施建模,虛擬原型技術(shù)能在模擬系統(tǒng)里全真運(yùn)行整個(gè)施工過(guò)程，項(xiàng)目管理和計(jì)劃人員可以了解每一步施工活動(dòng)。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，施工計(jì)劃人員可以提出新的方法，并對(duì)新的方法進(jìn)行模擬來(lái)驗(yàn)證其是否可行，這在虛擬施工中叫做施工試誤過(guò)程，它能夠做到在建筑工程施工前絕大多數(shù)施工風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題能被識(shí)別，并有效的解決。 。,4.3. 新增價(jià)值施工方法驗(yàn)證過(guò)程,模擬發(fā)現(xiàn)的許多問(wèn)題，例如，臺(tái)模板沒(méi)有為柱的施工預(yù)留工作面；塔式起重機(jī)和爬模之間有沖突 。發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題后，承包商在施工之前及時(shí)地做出了調(diào)整，這樣在施工前承包商對(duì)自己的施工方法已經(jīng)胸有成竹。,4.3. 新增價(jià)值施工方法驗(yàn)證過(guò)程,虛擬施工還提供了可視化的施工空間。施工空間隨著工程的進(jìn)展會(huì)不斷的變化，它將影響到工人的工作效率和施工安全。通過(guò)可視化的模擬工作人員施工狀況，可以形象的看到施工工作面、施工設(shè)備位置的情形，并評(píng)估施工進(jìn)展中這些工作空間的可用性、安全性。,4.3. 新增價(jià)值工作空間可視化,可視化的工作空間與真實(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)。,4.3. 新增價(jià)值工作空間可視化,新增價(jià)值一： 實(shí)現(xiàn)成本的動(dòng)態(tài)控制，成本控制更加準(zhǔn)確、費(fèi)用更低。,4.3. 新增價(jià)值管理（1）,4.3. 新增價(jià)值管理（2）,新增價(jià)值一：將每一個(gè)構(gòu)件與進(jìn)度聯(lián)系在一起，就可以實(shí)現(xiàn)建筑成本的動(dòng)態(tài)控制。,新增價(jià)值二： 為客戶提供更為個(gè)性化的虛擬樣板間，降低銷(xiāo)售成本。,4.3. 新增價(jià)值管理（3）,4.3. 新增價(jià)值管理（4）,使客戶身臨其境感受整個(gè)建筑的氛圍。,4.3. 新增價(jià)值管理（5）,實(shí)時(shí)查詢居室空間，如不同時(shí)間房間內(nèi)陽(yáng)光的真實(shí)變化。,4.3. 新增價(jià)值管理（6）,親身感受居室空間，實(shí)時(shí)家居布局。,第五部分 建筑業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈,五. 建筑業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈,綠色建筑呈點(diǎn)狀、分散的發(fā)展方式，不利于節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地和環(huán)境保護(hù)在更大空間得以實(shí)現(xiàn)，限制了新材料、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝、新理念等全方位的推廣。特別是在我國(guó)，發(fā)展速度緩慢，難以根本解決我國(guó)城市化、城鎮(zhèn)化高速發(fā)展中對(duì)的土地、能源、水等資源與生態(tài)環(huán)境，不合理消費(fèi)和破壞的現(xiàn)狀。,5.1. 綠色建筑向生態(tài)城市的發(fā)展,5.1. 綠色建筑向生態(tài)城市的發(fā)展生態(tài)城內(nèi)容,土地混合利用，緊湊開(kāi)發(fā)；公共交通導(dǎo)向發(fā)展；地下空間開(kāi)發(fā)利用；適應(yīng)性空間形態(tài)。,5.1. 綠色建筑向生態(tài)城市的發(fā)展措施（1）,適應(yīng)性城市設(shè)計(jì)；城市通風(fēng)；凈化水的濕地廊道；城市噪聲防治；開(kāi)放空間計(jì)劃；生態(tài)安全。,5.1. 綠色建筑向生態(tài)城市的發(fā)展措施（2）,資源能源評(píng)估；減少常規(guī)能源使用；積極使用可再生能源；提高能源效率；智能能源管理系統(tǒng)；制定能耗定額,5.1. 綠色建筑向生態(tài)城市的發(fā)展措施（3）,水資源循環(huán)利用；水資源管理系統(tǒng)；分質(zhì)供水 ；廢棄物循環(huán)利用；廢棄物綜合管理系統(tǒng)；可再生利用的材料；廢物能源轉(zhuǎn)換 。,5.1. 綠色建筑向生態(tài)城市的發(fā)展措施（4）,綜合性公共交通系統(tǒng)：地鐵、內(nèi)部輕軌環(huán)線、快速公交系統(tǒng)；慢行交通：適宜的步行網(wǎng)絡(luò)、自行車(chē)道系統(tǒng)。,5.1. 綠色建筑向生態(tài)城市的發(fā)展措施（5）,5.2. 生態(tài)城市發(fā)展中的問(wèn)題,要建設(shè)綠色建筑、生態(tài)城市，要高效的利用能源，包括能源集約化利用、可再生能源利用、能源供應(yīng)體制創(chuàng)新，這不是建筑行業(yè)能解決的問(wèn)題,5.2. 生態(tài)城市發(fā)展中的問(wèn)題能源高效利用,水資源的有效利用，建筑廢物及使用廢物的有效處理，也不是建筑行業(yè)獨(dú)自能解決的問(wèn)題,5.2. 生態(tài)城市發(fā)展中的問(wèn)題資源可持續(xù)利用,綠色建筑材料開(kāi)發(fā)要基于，基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，及相應(yīng)制造行業(yè)和工藝水平的提高，建筑業(yè)需要與這些行業(yè)共同來(lái)開(kāi)發(fā)。,5.2. 生態(tài)城市發(fā)展中的問(wèn)題綠色材料的開(kāi)發(fā),5.3. 建筑業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈的提出,產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)實(shí)現(xiàn)的途徑一生物新陳代謝。,5.3. 建筑業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈的提出產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)（1）,產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)實(shí)現(xiàn)的途徑之二技術(shù)新陳代謝。,5.3. 建筑業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈的提出產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)（2）,5.3. 建筑業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈的提出定義,為