中建三局一公司施工企業(yè)運用BIM技術(shù)的先行者

◎ 本刊記者 寧 冉

嘉里建設(shè)廣場二期效果圖

目前BIM在施工中的應(yīng)用，公司有很多探索，BIM是近年來引領(lǐng)建筑數(shù)字技術(shù)走向更高層次的新技術(shù)，越來越多的成功案例證實了：它的全面應(yīng)用大大提高了建筑企業(yè)的生產(chǎn)效率，提升了工程建設(shè)的集成化程度。中建三局一公司高級工程師尹奎曾說過“BIM技術(shù)是大有可為的，我們有理由相信，BIM技術(shù)值得大力推廣，這必將是一種趨勢?！?/p>

BIM是近年來引領(lǐng)建筑數(shù)字技術(shù)走向更高層次的新技術(shù)，越來越多的成功案例證實了：它的全面應(yīng)用大大提高了建筑企業(yè)的生產(chǎn)效率，提升了工程建設(shè)的集成化程度。然而，在國內(nèi)許多建筑設(shè)計院紛紛爭相應(yīng)用BIM技術(shù)的今天，中國施工企業(yè)的推進還在初步階段。不過，中建三局第一建設(shè)工程有限責任公司（以下簡稱“中建三局一公司”）卻是一個例外，該公司自2004年開始接觸BIM，8年來堅持在項目中應(yīng)用并發(fā)展BIM技術(shù)，使其成為施工企業(yè)中應(yīng)用BIM的先行者。特別是2012年剛剛竣工的嘉里建設(shè)廣場二期項目，中建三局一公司在機電運維系統(tǒng)中深化應(yīng)用BIM技術(shù)，走出了一條機電設(shè)備智能管理 (BIM-FIM)的新路。

施工企業(yè)應(yīng)用BIM的先行者

中建三局一公司早在2004年就開始接觸應(yīng)用BIM，在2009年做深圳T3航站樓項目時開始全面應(yīng)用BIM軟件。8年來，中建三局一公司一直堅持在項目中有意識地應(yīng)用BIM，這幾年更是對BIM軟件進行了深入研究。目前，公司已經(jīng)成立了三個BIM組，分別是北京BIM課題組、深圳BIM課題組和機電安裝科技組。各個課題組研究的側(cè)重點不同，北京BIM課題組以超高層的施工管理為主，代表項目是400多米高的天津富力項目；深圳BIM課題組的重點是總承包管理，代表項目是中國深圳移動項目；機電安裝科技組主攻點是機電的BIM應(yīng)用，嘉里建設(shè)廣場二期項目就是代表項目。

嘉里建設(shè)廣場二期項目為何會選擇BIM軟件呢？據(jù)中建三局一公司高級工程師尹奎介紹，首先是業(yè)主要求公司提供BIM模型，其次公司從深化應(yīng)用BIM的角度出發(fā)，在施工階段應(yīng)用BIM軟件，能夠使項目更好的進行，比如管線的交叉檢查、預(yù)制加工等等。而且公司在機電設(shè)備運維階段列出了科研課題——研發(fā)一個基于歐特克BIM軟件的機電設(shè)備智能管理系統(tǒng)（BIM-FIM），更準確地掌握機電設(shè)備物業(yè)管理信息，提高維護和維修效率，降低總體運維成本，指導突發(fā)事件時的應(yīng)急處理。

勇于攻堅克難的革新者

為了做好嘉里建設(shè)廣場二期項目的BIM應(yīng)用，公司專門組建了11個人的BIM團隊，包括建筑、結(jié)構(gòu)、機電、水、電、風。嘉里建設(shè)廣場總共10多萬平米的超高層建筑，BIM團隊僅用三個月時間就搭建完成了主要的BIM模型。

但隨著BIM在項目中應(yīng)用地不斷深入，問題也隨之出現(xiàn)，尤其是在運維階段。中建三局一公司的BIM科技工程師王興坡介紹，“在運維階段應(yīng)用BIM，遇到的最大難點是運維信息的整合。”運維信息簡單的來說是幾大塊建筑構(gòu)件，包括整個項目里面所有的構(gòu)件，如墻、梁、板、機電里水電風的設(shè)備機電箱等。這些建筑構(gòu)件的運維信息、幾何信息、材質(zhì)信息、技術(shù)參數(shù)，以及后面的運營信息，如何串聯(lián)融合是一個難點。這是一個龐大的數(shù)據(jù)庫。中建三局一公司是通過兩個途徑來解決這些信息的傳遞、變更、存儲以及對信息再梳理的：一是對模型本身做細化，因為里面有一些參數(shù)是可以再添加和擴展的，在模型里對這些幾何信息、技術(shù)參數(shù)、運維信息等再肢解，一個一個地添加到模型里，這是一種信息的梳理途徑。二是通過公司自己開發(fā)BIM的物業(yè)管理系統(tǒng)，即FIM數(shù)據(jù)庫，通過像TXT文檔和Excel表格的形式來添加這些信息，再對這些信息做一些統(tǒng)計分析，做一些后期的優(yōu)化調(diào)整。

嘉里建設(shè)廣場BIM模型

在攻堅的過程中，中建三局一公司對BIM軟件的應(yīng)用進行了拓展和革新，研發(fā)出了一些關(guān)鍵技術(shù)。一是基于IFC的信息共享接口。通過開發(fā)IFC接口，將Autodesk Revit中的模型，通過IFC中性文件導入到BIM-FIM系統(tǒng)中，并保存模型的所有屬性信息。二是基于網(wǎng)絡(luò)的BIM數(shù)據(jù)庫及其訪問控制。通過搭建完備、高效的信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)建筑及機電設(shè)備竣工圖的BIM模型信息存儲，通過并發(fā)訪問控制機制，確保多用戶協(xié)同工作的數(shù)據(jù)安全性。三是基于移動平臺的設(shè)備標識與識別。通過開發(fā)二維碼和RFID接口，將單個設(shè)備及區(qū)域內(nèi)設(shè)備的關(guān)鍵信息以二維碼和RFID標簽的方式標識并保存起來；當移動平臺設(shè)備掃描到該標識時，能提取其信息，并在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，從BIM數(shù)據(jù)庫中獲取其他相關(guān)屬性信息。四是海量運維信息的動態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)。面向海量的施工和運維信息，針對機電設(shè)備不同的系統(tǒng)劃分，研究了其基于構(gòu)件的信息動態(tài)成組技術(shù)與動態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)，并形成上下游動態(tài)模型，實現(xiàn)高效的信息檢索、查詢、統(tǒng)計、分析與應(yīng)急預(yù)案決策支持。

機電設(shè)備智能化管理的追求者

中建三局一公司在嘉里建設(shè)廣場二期項目中BIM的機電設(shè)備智能管理系統(tǒng)課題（BIM-FIM）的目標是：2012年3月實現(xiàn)項目的物業(yè)系統(tǒng)信息共享和數(shù)字化移交；2012年5月實現(xiàn)嘉里大廈二期的物業(yè)維護維修及巡檢，完善機電設(shè)備的運維監(jiān)測；2012年5月結(jié)合二維碼和RFID技術(shù)以及多維可視化BIM平臺，為業(yè)主提供設(shè)備故障發(fā)生后的應(yīng)急管理平臺。如今，在中建三局一公司的努力下，這些目標已基本一一實現(xiàn)。

實踐表明，BIM-FIM系統(tǒng)與傳統(tǒng)的系統(tǒng)維護模式相比，體現(xiàn)出許多優(yōu)勢。傳統(tǒng)的維護模式是以經(jīng)驗為基礎(chǔ)，主要是以預(yù)防性維護和臨時維修為手段，都是靠傳統(tǒng)的圖紙資料或者相關(guān)的一些文獻，都是紙質(zhì)的文件或者一些相片來管理的，不夠直接。而BIM-FIM系統(tǒng)，則是把整個建筑所有的專業(yè)，建筑、結(jié)構(gòu)、水電、風融合在一起，形成整體的模型，把這些模型和信息融入到FIM系統(tǒng)里，這樣查看起來就會非常方便。王興坡介紹，“與傳統(tǒng)的機電管理相比有兩點不同：一是公司把物業(yè)管理很多的規(guī)定做到軟件里，舉個例子，比如空調(diào)過濾網(wǎng)一年要清洗一次，快到清洗的時候會有自動提示，清洗完以后把數(shù)據(jù)再寫進去，到第二年又會給一些提示，實際上已經(jīng)跟物業(yè)管理結(jié)合起來了，提供了各種功能。二是我們做了應(yīng)急的管理系統(tǒng)。做傳統(tǒng)機電的時候，某處漏水，首先要找圖紙分析屬于哪個系統(tǒng)，然后再找出這個系統(tǒng)的控制閥件位置?，F(xiàn)在我們把這個也做到系統(tǒng)里，只要看到漏水，用條碼掃描儀掃一下這一段管線，系統(tǒng)馬上可以找到關(guān)閉這一段管線的閥門位置，有解決措施的提示?！?/p>

中建三局一公司認為，BIM軟件建立的BIM-FIM系統(tǒng)最起碼做到了兩個創(chuàng)新：一是信息共享。基于云存儲技術(shù)，實現(xiàn)BIM-FIM系統(tǒng)的信息共享。通過搭建私有云平臺，將數(shù)據(jù)量龐大的BIM-FIM后臺數(shù)據(jù)庫集中在服務(wù)器端，通過并發(fā)訪問控制機制和數(shù)據(jù)更新機制，實現(xiàn)多方協(xié)同工作，保障了數(shù)據(jù)的完備性和一致性。二是物業(yè)應(yīng)用。對于每一個維護點，通過RFID技術(shù)，自動識別設(shè)備信息并將維護日志追加到數(shù)據(jù)庫中，從而以巡檢方式實現(xiàn)了機電設(shè)備的日常監(jiān)測；通過在移動設(shè)備平臺上開發(fā)二維碼和RFID接口，可將單個設(shè)備及區(qū)域內(nèi)設(shè)備的關(guān)鍵信息快速識別和提取出來，并支持與BIM數(shù)據(jù)庫的無線聯(lián)網(wǎng)，以獲得更加詳盡的設(shè)備信息，尋求輔助構(gòu)件定位和應(yīng)急處理。

BIM技術(shù)深化應(yīng)用的推動者

實際上，BIM模型是基礎(chǔ)，現(xiàn)在用得最多的還是在設(shè)計階段，大多集中在建模這一塊，而從建筑全生命周期來考慮，其實真正能夠發(fā)揮BIM價值的是在項目的后期。尹奎表示，“一個建筑，設(shè)計花一兩年，施工花幾年，運維卻是要幾十年。所以從這個角度來說，施工階段很重要，運維階段則顯得更重要?！?/p>

目前BIM在施工中的應(yīng)用，中建三局一公司有很多探索，一是應(yīng)用在預(yù)制加工，很多構(gòu)件基本上都是加工廠加工的?，F(xiàn)在公司正嘗試整個機電預(yù)制加工的設(shè)備機房，因為有了模型以后，每個尺寸都很精確，在工廠里預(yù)制好，盡可能減少現(xiàn)場作業(yè)。二是指導施工，特別是綜合管線，過去畫剖面圖還會有考慮不周全的地方，現(xiàn)在有了BIM模型進行綜合管線，現(xiàn)場不會再出現(xiàn)交叉的問題。公司更是重力推廣基于BIM在項目中的應(yīng)用，像公司做的萊福士廣場和成都中渝項目，還有上海的湖北大廈項目，現(xiàn)在都應(yīng)用了BIM技術(shù)。目前公司每年會有100多個項目，其中應(yīng)用BIM技術(shù)的占全部項目的50%以上，特別是綜合管線，基本上都在應(yīng)用。

中建三局一公司嘉里建設(shè)廣場二期項目中的機電設(shè)備智能管理系統(tǒng)的研發(fā)無疑是成功的，但在運維方面如何更好的應(yīng)用BIM還有很多路要走。目前，國內(nèi)外在運維階段基本上還沒有很成熟的軟件來做這個事情，中建三局一公司現(xiàn)在也只是做了機電，后期其實還有很多，包括資產(chǎn)的管理、空間的管理。公司領(lǐng)導表示， 嘉里建設(shè)廣場BIMFIM的研發(fā)雖然達到了預(yù)定的目標，但還要進行拓展。后續(xù)研究中，將在進一步推廣系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，逐步強化與樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)（BA系統(tǒng)）的結(jié)合，實現(xiàn)更加智能的BIM樓宇監(jiān)控，為綠色建筑、綠色運維提供技術(shù)方案和手段。