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BIM可為lPD模式提供技術(shù)支撐，lPD模式可解決傳統(tǒng)DDB模式引起的參與方信息交互分離、專業(yè)之司缺乏合作、效率低下、工期延誤及成本失控等弊端

據(jù)相關(guān)調(diào)查資料統(tǒng)計，在建筑工程項目中，有70％的工程項目工期延誤，施工中人身安全問題是其他行業(yè)的2．5倍，再加上隨著人們對出行的需求和要求的提高以及交通網(wǎng)絡化的發(fā)展，不管是鐵路隧道還是公路隧道的建設規(guī)模與日俱增，結(jié)構(gòu)形式復雜多樣，技術(shù)難度增加，地質(zhì)條件復雜化，施工條件惡劣，這使得現(xiàn)代隧道工程建設更加復雜化，安全管理、質(zhì)量管理、進度管理以及成本管理的風險都得不到有效的把控。

在這種情形下，我們就需要突破傳統(tǒng)管理思想的禁錮，尋求一種新的管理模式提高項目建設的效率和質(zhì)量，利用信息化技術(shù)，達到項目的精細化管理，突破傳統(tǒng)管理模式下的弊端，集成參加各方、各組織、各專業(yè)、各階段，在統(tǒng)一的平臺上共享信息，去其碎片化、分離化。

因此，IPD(Integrated Project Delivery)模式應運而生。IPD集成管理模式作為一種新的管理模式，通過協(xié)同項目的參建各方，在最大程度上滿足現(xiàn)代工程建設的需求。再加上先進的信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)的應用也日趨成熟，BIM可以解決IPD模式在實施過程中的諸多問題，使IPD管理理念落地，而IPD又可以為項目交付以及BIM應用提供系統(tǒng)支撐，IPD與BIM結(jié)合的項目協(xié)同管理，利用其功能和優(yōu)勢，可以更好地為項目的建設增值，促進建設項目目標的實現(xiàn)。

IPD(Integrated Project Delivery)即項目集成交付，與DBB(Design—Bid—BuiId)、DB(Design—BuiId)以及CM at Risk(Construction Management at Risk)同為工程項目交付方式的一種交付模式，是現(xiàn)階段建設項目交付模式新的發(fā)展方向。20世紀90年代末，IPD的雛形最先在英國石油公司的英國北海石油鉆井平臺項目中取得成功，自此之后業(yè)界開始逐漸認識并接受IPD。2007年美國加州委員會和美國建筑師學會聯(lián)合發(fā)布了IPD指南，該指南把IPD的定義為：“整合體系、人力、實踐和企業(yè)結(jié)構(gòu)為一個統(tǒng)一過程，通過協(xié)作平臺，充分利用所有參與方的見解才能，通過設計、建造以及運營各階段的共同努力，使建設項目結(jié)果最佳化、效益最大化，增加業(yè)主的價值，減少浪費。

 IPD集成BIM的價值

從IPD內(nèi)涵中可知，IPD集成了人、各系統(tǒng)、各組織、各業(yè)務結(jié)構(gòu)，基于合作、互利共贏的思想，使參建各方在各個階段達到信息共享共識，促進工程建設一體化，最大程度地減少返工、降低成本以及縮短工期，達到最優(yōu)項目目標。而BIM三維協(xié)同設計，作為項目管理的信息載體，可以在項目初期提供方案比選；在設計階段減少差錯漏碰，提高設計質(zhì)量；在運維階段利用BlM進行運維管理和設備運營維護，這與IPD管理理念不謀而合，為IPD模式在項目全壽命周期中的管理提供了可靠的技術(shù)支撐。

全員協(xié)同參與，信息交互暢通

傳統(tǒng)模式下，項目參建各單位信息溝通受制于體制等原因，溝通閉塞，效率低下，而在IPD模式下，參建單位基于BIM可以協(xié)同工作，避免信息碎片分離，使信息交流更加便捷，致力于互利共贏的建設目標，參建各方能更好地接受和安排任務，提高工作效率。

IPD+BIM模式信息交互共享效率曲線圖

早期介入，節(jié)省工期

IPD模式相對于傳統(tǒng)的管理模式，建設項目各方就盡早地參與到項目中，在方案概念設計階段以及設計施工階段，各參與方可以集思廣益，將各自的知識和經(jīng)驗充分運用到建設項目中。

尤其在設計階段，傳統(tǒng)的模式下只有設計單位參與設計，其他各方與設計單位缺乏溝通，甚至沒有溝通，這樣就會造成單位審圖階段與施工階段出現(xiàn)較多問題，導致工期延后。另一方面IPD模式集成各參加方在統(tǒng)一的平臺上，可以將項目的整體執(zhí)行效率提高，以縮短工期，促使項目的順利起步和成功實現(xiàn)。

提高質(zhì)量，控制成本

IPD+BIM模式要求參加各方在項目初期盡早地參與到項目中。在設計階段，參建各方深度交流，集思廣益，共同決策，提高設計質(zhì)量；在施工階段進行施工模擬，通過施工質(zhì)量和技術(shù)監(jiān)控提高施工質(zhì)量。英國政府商務辦公室(UKOGC)的研究表明，建設項目在運用IPD模式下，可以促使建設項目持續(xù)穩(wěn)定改善系列的項目績效，將項目建設成本實現(xiàn)高達30％的節(jié)省。所以，通過參與各方協(xié)同合作，IPD可以在整體上節(jié)約工程成本。

應用案例分析

本案例依托于橫琴新區(qū)大橫琴山隧道工程。該項目位于珠海市橫琴新區(qū)，以橫琴新區(qū)為載體，大力推進粵港澳融合發(fā)展，實現(xiàn)島內(nèi)交通高效組織以及區(qū)域交通的緊密銜接，路線全長約5.81km。以該山嶺隧道工程為依托，開展基于IPD+BIM的隧道建設管理的研究，提升工程的安全和質(zhì)量，節(jié)省工期，節(jié)約成本。

概念方案設計階段

概念方案設計階段，在IPD模式下，BIM技術(shù)為各參與方的早期介入與溝通提供平臺。通過繪制線路曲線，坡度設計、隧道工點布置，建立3D概念體量，在三維環(huán)境下直接進行線路方案設計，直觀地看到工程周邊環(huán)境、地形地貌等情況，進而分析項目策劃方案。根據(jù)線路周邊環(huán)境建筑控制點調(diào)整線路的走向和縱坡，對方案進行優(yōu)化，提前解決施工中可能出現(xiàn)的爭議，從根本上降低投資，提高質(zhì)量，縮短工期。

三維真實場景環(huán)境方案設計總覽示意圖

設計階段

在設計階段，各參與方共同介入，提供不同角度的設計建議，并利用土建和機電BIM整合模型進行碰撞檢查，及時發(fā)現(xiàn)專業(yè)間的“差錯漏碰”，通過專業(yè)協(xié)同，快速解決碰撞問題，減少施工階段的設計變更?；谌S模型，利用BM可視化和虛擬化模擬可以進行設計性能分析，模擬車流及人員疏散分析，能夠真實地模擬當前救援通道設置條件下的疏散過程，輔助設計人員對救援通道進行優(yōu)化，確保緊急狀態(tài)下人員能夠及時疏散。

車流疏散分析示例圖

還可以利用BIM模型進行光照和能耗分析，能夠動態(tài)模擬各種工況下的實施效果。

根據(jù)分析結(jié)果，對設計參數(shù)及模型進行修改，使設計方案在滿足結(jié)構(gòu)安全的基礎上更具經(jīng)濟性和合理性，減少浪費，提升設計質(zhì)量。

施工階段

施工階段，基于BIM施工管理協(xié)同平臺，對現(xiàn)場的道路、臨建、龍門吊等施工場地進行了合理的布置，通過場地布置的優(yōu)化提高現(xiàn)場組織管理效率。

將BIM模型與時間和空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，利用詳細的施工方案和施工進度計劃，實現(xiàn)4D施工工法模擬和5D進度模擬，明確各項工作所需的資源以及供應計劃，實現(xiàn)精細化施工。

為了管理平臺實現(xiàn)多方數(shù)據(jù)交互，業(yè)主、監(jiān)理、施工方同時掌握現(xiàn)場信息，開發(fā)了手機移動端。現(xiàn)場施工人員通過手機移動端能夠快速獲取當前工程部位的設計參數(shù)，方便指導現(xiàn)場施工。對于現(xiàn)場存在的施工質(zhì)量問題通過拍照上傳，提示有關(guān)部門進行處理，可實現(xiàn)精細化施工管理，有效提高現(xiàn)場管理效率。通過幫助管理層提前預防，并在過程中部署檢查的重點，對平臺記錄進行跟蹤管理，有效分析出質(zhì)量、安全問題的多發(fā)部位，促使資源最優(yōu)化。

基于BlM可視化平臺，可獲取高效的協(xié)調(diào)和管理監(jiān)控信息。通過無線傳輸技術(shù)自動綜合測試系統(tǒng)，將現(xiàn)場安裝的監(jiān)控設備與電腦平臺相連，實時監(jiān)控現(xiàn)場施工情況，達到安全文明施工。

運維階段

在IPD模式下，BIM協(xié)同平臺集成了設計和施工階段的所有數(shù)據(jù)信息，這將會極大地方便運維階段的管理。例如平臺錄入了所有設計圖紙和施工過程中的資料，不論經(jīng)過多長時間，運維管理人員都可以輕松查詢和存儲。工程施工結(jié)束后，在運營階段往往存在對人員管理混亂、責任不清等問題，而平臺構(gòu)建了各參與單位人員資源信息，可以查詢項目實施階段各責任人的信息，便于運維管理。

病害維護是隧道運營階段的任務之，建立隧道健康專項檢測，發(fā)現(xiàn)隧道襯砌漏水、開裂等病害后及時進行整治。安裝相關(guān)感應元件，進行火災煙霧、CO濃度等監(jiān)測，一旦出現(xiàn)行車安全預警，可及時上報并采取應急措施。

通過IPD模式集成BIM技術(shù)，從單純的平面交付轉(zhuǎn)向全信息模型集成交付；從各單位分離完成項目轉(zhuǎn)向各單位協(xié)同完成；從離散的管理轉(zhuǎn)向基于同一模型的全生命周期的管理。隨著先進信息技術(shù)的發(fā)展和移動終端的普及，建立基于BIM技術(shù)的云管理平臺和移動管理平臺，匯聚所有參建方參與其中，以提高參建各方的溝通效率，使項目質(zhì)量得到保證，工期得到控制，成本得到節(jié)約，最終實現(xiàn)項目的精細化管理，為項目的增值服務。

目前，我國IPD模式結(jié)合BIM的應用還很少，尤其受傳統(tǒng)模式制約，各參與方都以自己利益為中心，很難構(gòu)建一個利益共同體。其次缺乏健全的法律和標準的體系，使得IPD+BIM推進很緩慢。政府部門和建設工程行業(yè)應加快制定相關(guān)的規(guī)范標準，并給予相關(guān)的政策優(yōu)惠，以加快IPD+BlM的應用，促進我國建筑工程智慧建造的發(fā)展