新技術(shù)在廣州東塔項(xiàng)目中的綜合應(yīng)用

廣州東塔亦稱周大福中心。建筑高度在華南地區(qū)僅次于深圳平安國(guó)際金融中心。是一個(gè)位于廣州珠江新城CBD中心地段的地產(chǎn)項(xiàng)目，規(guī)劃用途為商務(wù)辦公，用地面積26,494.184平方米，規(guī)劃建筑面積為地面以上35萬(wàn)平方米，地下商業(yè)建筑1.8萬(wàn)平方米，地塊容積率達(dá)13，明確將建設(shè)超高層建筑。這也是珠江新城核心商務(wù)區(qū)出讓的最后一塊商業(yè)用地。2013年廣州東塔以455米的高度封頂，預(yù)計(jì)2014年初完工。廣州東塔和廣州西塔將會(huì)構(gòu)成廣州最和諧的新中軸線。

項(xiàng)目概況

廣州東塔項(xiàng)目由香港周大福集團(tuán)投資建設(shè)，中國(guó)建筑股份有限公司承包施工。這個(gè)項(xiàng)目施工環(huán)境非常復(fù)雜，是廣州核心CBD珠江新城的收關(guān)之作，項(xiàng)目周圍基本都處于完全投入使用的狀態(tài)，北、西側(cè)市政道路已投入使用，北側(cè)地下有地鐵五號(hào)線；南側(cè)花城南路正在進(jìn)行管線及道路施工；東側(cè)靠北段為合景房地產(chǎn)公司用地，靠南段為富力房地產(chǎn)公司用地，正在進(jìn)行支護(hù)樁施工；中間為規(guī)劃道路，周邊地勢(shì)平整。這對(duì)于項(xiàng)目的施工難度是非常大的，空間非常狹小。從場(chǎng)地內(nèi)的情況來(lái)說(shuō)，工程平面分區(qū)分為塔樓區(qū)和非塔樓區(qū)。為了不影響塔樓區(qū)域的正常施工，將非塔樓區(qū)域地下室在平面上劃分為A、B、C三個(gè)施工區(qū)，先施工A區(qū)，待塔樓地下室完成后再施工B區(qū)，在B區(qū)地下室頂板施工完成，具備提供塔樓施工場(chǎng)地的條件下，再進(jìn)行C區(qū)土方開(kāi)挖與地下室結(jié)構(gòu)施工。

從整個(gè)功能分區(qū)上來(lái)說(shuō)，109-112層為機(jī)電層，主要有機(jī)電管井、走火樓梯及前室、風(fēng)機(jī)房、電氣房、空調(diào)機(jī)房、其他機(jī)電機(jī)房等；塔樓酒店區(qū)為92-108層，有客用電梯大堂、入口大堂、酒吧/餐廳、健身中心/更衣室、客房、走廊、客房?jī)?nèi)衛(wèi)生間等；塔樓服務(wù)式公寓區(qū)在68-91層，包括客用電梯大堂、客房、走廊、客用電梯廳、公用部分（會(huì)所及大堂）等；7-67層是塔樓辦公區(qū)及避難層，主要有客用電梯大堂（商場(chǎng)）、商場(chǎng)走道、商場(chǎng)店鋪、商場(chǎng)衛(wèi)生間、商場(chǎng)廚房、寫字樓單元、辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層電梯廳及公共走廊、辦公樓衛(wèi)生間、辦公樓茶水間等；1-6層則是裙樓/塔樓商場(chǎng)及酒店大堂區(qū)，包括客用電梯大堂（商場(chǎng)）、商場(chǎng)走道、商場(chǎng)店鋪、酒店區(qū)、酒店式公寓、辦公樓大堂、郵政局、商場(chǎng)衛(wèi)生間、商場(chǎng)廚房、戲院等；地下室部分是-5至-1層，有客用電梯大堂（停車庫(kù)及商場(chǎng)）、商場(chǎng)走道、商場(chǎng)店鋪、超級(jí)市場(chǎng)、郵政局等。

廣州東塔項(xiàng)目總標(biāo)地是530畝，結(jié)構(gòu)標(biāo)地是515.2畝，工程塔樓主體結(jié)構(gòu)由內(nèi)部核心筒、外框筒8根巨柱、連接巨柱的6個(gè)空間環(huán)桁架以及4個(gè)伸臂桁架共同形成帶加強(qiáng)層的框架筒體結(jié)構(gòu)。塔樓核心筒墻體內(nèi)設(shè)有雙層勁性鋼板，內(nèi)外皆澆筑C80高強(qiáng)度混凝土，L68以下外框筒巨柱內(nèi)灌注C80高強(qiáng)度混凝土。

對(duì)新技術(shù)的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用

在廣州東塔項(xiàng)目的應(yīng)用過(guò)程中建設(shè)團(tuán)隊(duì)對(duì)BIM有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。廣州東塔項(xiàng)目副總工程師孫暉對(duì)記者說(shuō)：“我們認(rèn)為BIM是一個(gè)建筑信息模型，但是它不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)模型，它還含有海量的數(shù)據(jù)和信息，通過(guò)數(shù)字化的建筑信息模型，要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)總工程施工項(xiàng)目的技術(shù)與基建管理。”項(xiàng)目在技術(shù)方面主要包括了深化設(shè)計(jì)、進(jìn)度管理、工程量管理、圖紙管理、場(chǎng)地管理、管線和構(gòu)造的碰撞檢查及運(yùn)營(yíng)維護(hù)。在基建方面主要實(shí)現(xiàn)管理，包括工程量的計(jì)算、預(yù)算的管理、合同管理及成本管理還有勞務(wù)管理。具體在總的施工過(guò)程當(dāng)中，需要集成哪些數(shù)據(jù)，通過(guò)集成還要把這些數(shù)據(jù)提取出來(lái)進(jìn)行應(yīng)用，從而支撐所承擔(dān)項(xiàng)目的管理。

針對(duì)廣州東塔項(xiàng)目總包管理的需要，分析了BIM系統(tǒng)所需集成的各項(xiàng)核心數(shù)據(jù)和信息，包括進(jìn)度方面，計(jì)劃進(jìn)度的信息，實(shí)際的進(jìn)度信息，工作量進(jìn)度的信息；在成本方面包括了工程量、清單、收入、預(yù)算、成本；在合同數(shù)據(jù)方面包括了合同的條款、付款的方式等；在圖紙方面包括了施工圖紙，施工圖紙所有的版本，深化圖紙的申報(bào)以及所有變更的內(nèi)容，變更的工程量和變更圖紙之間替代的關(guān)系；在來(lái)源數(shù)據(jù)方面包括所有來(lái)源隊(duì)伍的具體情況、人員情況、技術(shù)情況、工資發(fā)放情況；在運(yùn)維方面又包括所有的構(gòu)建，設(shè)備具體的尺寸、材質(zhì)、規(guī)格型號(hào)、廠商、使用年限等等這些詳細(xì)的信息，數(shù)據(jù)量非常的龐大。每一個(gè)信息快速獨(dú)立的過(guò)程，要把它們都集成進(jìn)BIM信息模型中，不但讓它集成，而且要實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的提取、快速的查詢、應(yīng)用，便于達(dá)到總承包施工項(xiàng)目的目的。

從整體架構(gòu)上來(lái)說(shuō)，主要分成三個(gè)層次，包括信息產(chǎn)生層、信息集成層和信息應(yīng)用層。在產(chǎn)生層主要是集成了海量的數(shù)據(jù)和信息；集成層主要是建立了BIM建筑信息模型以及平臺(tái)，最后達(dá)到的目的是為了實(shí)現(xiàn)承包項(xiàng)目在進(jìn)度、成本、投資乃至于圖紙方面的管理需求，以及技術(shù)方面的一些碰撞檢查、深化設(shè)計(jì)等等工作。

孫暉向記者介紹到，在詳細(xì)的調(diào)研以及研究過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，首先就是軟件之間的數(shù)據(jù)交互非常困難，由于現(xiàn)在BIM的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，那么各個(gè)軟件之間的數(shù)據(jù)格式也不一致，導(dǎo)致了現(xiàn)在各個(gè)軟件、各個(gè)信息之間數(shù)據(jù)交融的困難。此外，雖然目前主流BIM應(yīng)用主要集中于進(jìn)度三維模擬展示、碰撞檢查、工況模擬、深化設(shè)計(jì)（獨(dú)立的機(jī)電、鋼構(gòu)深化）等技術(shù)應(yīng)用方面，且多為單一功能的使用，但實(shí)際上，這些單獨(dú)的應(yīng)用還不足以達(dá)到所承包項(xiàng)目管理的目的，無(wú)法滿足總包對(duì)各專業(yè)綜合管理需求。

第二點(diǎn)是信息與模型掛接存在一定的難度，現(xiàn)在多的是實(shí)現(xiàn)和圖紙的一次性文檔關(guān)聯(lián)，還沒(méi)有具體實(shí)現(xiàn)某一個(gè)合同條款，某一項(xiàng)圖紙的構(gòu)建與具體模型構(gòu)建和其他相關(guān)信息的這種信息關(guān)聯(lián)，以及具體構(gòu)件的關(guān)聯(lián)。在進(jìn)度方面主要體現(xiàn)為進(jìn)度的模擬展示，還沒(méi)有完全達(dá)到與進(jìn)度相關(guān)的配套工作信息，例如工作量信息、質(zhì)量信息、圖紙、設(shè)計(jì)目標(biāo)工程、合同等這些信息的集成和提取運(yùn)用。同時(shí)，清單與模型的關(guān)聯(lián)難度非常大，因?yàn)榍鍐蔚姆N類很多，清單的內(nèi)容非常的龐大，在模型的構(gòu)建方面也很龐大，如果僅僅是通過(guò)人工來(lái)進(jìn)行這個(gè)工作，工作內(nèi)容非常多，所以這也存在很大難度。

第三點(diǎn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)假如想自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套多方面融合的建模軟件，面臨多方面困難，難度大、投入大而且這個(gè)周期非常長(zhǎng)。孫暉說(shuō)到：“廣州東塔項(xiàng)目整個(gè)工期非常緊張，沒(méi)有空間和時(shí)間以及成本上的允許和條件。所以我們現(xiàn)在主要考慮運(yùn)用的是市面上比較成熟的各種建模軟件?！?/p>

第四點(diǎn)，由于廣州東塔整個(gè)項(xiàng)目工程體量非常龐大，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)工人還有管理人員工作負(fù)擔(dān)非常重，而且在長(zhǎng)期的工作中，形成了一定的工作套路、工作方法和思維模式，為了盡量達(dá)到推廣BIM系統(tǒng)的應(yīng)用和研究的目的，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)盡量不增加系統(tǒng)工作量，并且少改變現(xiàn)有的工作方式。

解決思路

在BIM解決思路和功能方面，廣州東塔項(xiàng)目總體的解決思路是要建立一個(gè)三維的深化設(shè)計(jì)模型，并制定一系列的規(guī)則去實(shí)現(xiàn)信息與數(shù)據(jù)模型的掛接，達(dá)到所有信息模型的快速的查詢、提取和應(yīng)用，同時(shí)在集成信息的平臺(tái)上設(shè)置各種開(kāi)放端口，支撐與各建模軟件的信息互通。

廣州東塔項(xiàng)目主要實(shí)現(xiàn)的功能包括以下七點(diǎn)，第一個(gè)是進(jìn)度與工作量的管理功能，第二個(gè)是合同與成本的管理功能，第三是圖紙的管理功能，第四是深化設(shè)計(jì)的功能，第五是碰撞檢查的功能，第六是運(yùn)營(yíng)維護(hù)功能，第七是勞務(wù)管理功能。

在進(jìn)度管理方面，目前進(jìn)度計(jì)劃主要局限于進(jìn)度編制及三維動(dòng)態(tài)模擬展示，廣州東塔項(xiàng)目已經(jīng)集成及提取進(jìn)度信息、配套工作信息、合同信息、圖紙信息、工程量信息、緊前緊后工作關(guān)系信息，支撐日常進(jìn)度管理工作，同時(shí)通過(guò)實(shí)際進(jìn)度與對(duì)話進(jìn)度之間的對(duì)比，來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的偏差分析和深度追蹤。實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)的提醒和預(yù)警以及工作面的交接管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)施工團(tuán)隊(duì)每一天實(shí)時(shí)的激勵(lì)，在工程盡快完成的時(shí)候，設(shè)計(jì)時(shí)間點(diǎn)的工況回顧。從實(shí)體進(jìn)度的展示來(lái)說(shuō)，廣州東塔項(xiàng)目通過(guò)把工作計(jì)劃實(shí)體進(jìn)度的每一個(gè)條件與模型實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)聯(lián)，保證在這個(gè)施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)每一個(gè)實(shí)體進(jìn)度通過(guò)模型的三維展示，為領(lǐng)導(dǎo)層和管理層提供決策的依據(jù)，實(shí)際上還通過(guò)具體某一個(gè)模型的構(gòu)建和分析，能夠查詢到項(xiàng)目相關(guān)的計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)體進(jìn)度的所有信息。

在合同與成本管理方面，目前使用多局限于合同整版的掃描錄入，且無(wú)法套價(jià)，不能核算成本，整版合同的掃描應(yīng)用已經(jīng)不能滿足廣州東塔項(xiàng)目的需求。以往的成本核算一般都是在事后，或者是項(xiàng)目之后才進(jìn)行成本核算，對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目過(guò)程的實(shí)施、成本的控制、成本的管理做的還不夠深入，所以廣州東塔項(xiàng)目現(xiàn)在要把這個(gè)主分包合同的條款進(jìn)行拆分，把具體的清單還有這些條款與模型的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)一個(gè)關(guān)聯(lián)，通過(guò)關(guān)聯(lián)可以利用BIM模型實(shí)時(shí)查詢所有的合同和主分包合同的條款。同時(shí)通過(guò)模型自動(dòng)工程量的計(jì)算，包括清單與模型構(gòu)建的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)預(yù)算、支出、收入的三方面；工程量的自動(dòng)計(jì)算及多維度（時(shí)間、部位、專業(yè)）的匯總提?。蛔詣?dòng)關(guān)聯(lián)主、分包合同單價(jià)信息；預(yù)算、支出、收入的三算對(duì)比；主、分包合同條款的對(duì)應(yīng)；合同條款的快速查詢。

在圖紙管理方面，實(shí)現(xiàn)具體圖紙、圖源以及每一個(gè)模型構(gòu)建的關(guān)聯(lián)，通過(guò)這種方式可以快速的查詢工程構(gòu)件各專業(yè)圖紙的信息，同時(shí)可以對(duì)變更必備的影響進(jìn)行一個(gè)提醒。包括提示此圖紙的變動(dòng)對(duì)具體的工程量造成了什么影響，具體的施工已經(jīng)施工到什么情況，以及相關(guān)的配套工作是否已經(jīng)完成或者是否已經(jīng)開(kāi)展，同時(shí)還要進(jìn)行機(jī)電深化圖紙的一個(gè)深入追蹤和自動(dòng)預(yù)警。

碰撞檢查方面，實(shí)現(xiàn)了不同專業(yè)設(shè)計(jì)間的碰撞檢查和預(yù)警，直觀的顯示各專業(yè)設(shè)計(jì)間存在的矛盾。運(yùn)維管理方面，廣州東塔項(xiàng)目通過(guò)BIM模型中構(gòu)件、隱蔽工程、機(jī)電管線、閥組等的定位、尺寸、安裝時(shí)間、廠商等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)廣州東塔項(xiàng)目的運(yùn)維管理。此外，廣州東塔項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)各專業(yè)深化模型海量信息及數(shù)據(jù)在BIM5D平臺(tái)里的準(zhǔn)確融合，完成本項(xiàng)目多專業(yè)整體模型的深化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)工程面勞務(wù)基礎(chǔ)的信息，包括對(duì)工人信息、工資發(fā)放情況等進(jìn)行管理。

新技術(shù)為項(xiàng)目注入“活力”

傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式下，實(shí)體進(jìn)度與配套工作分開(kāi)管理，配套工作幾乎全部依靠經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任來(lái)安排、協(xié)調(diào)，執(zhí)行難、跟蹤難。系統(tǒng)的實(shí)體工作和配套工作的計(jì)劃、分派、跟蹤、預(yù)警等，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目?jī)?nèi)實(shí)體工作和配套工作相互促進(jìn)、共同實(shí)施，有效提升全項(xiàng)目工作的計(jì)劃和執(zhí)行能力。

過(guò)去，實(shí)體進(jìn)度只能到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)時(shí)跟蹤、查看實(shí)體模型進(jìn)展情況。基于BIM系統(tǒng)的東塔項(xiàng)目管理實(shí)現(xiàn)了實(shí)體進(jìn)度和模型掛接，跟蹤實(shí)體進(jìn)度即可實(shí)時(shí)展現(xiàn)實(shí)體模型完成情況，實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)、在辦公室均可實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展。

紙質(zhì)化的合同管理，查詢、核對(duì)都非常繁瑣。基于BIM系統(tǒng)的合同管理，方便查詢，并且和實(shí)體模型、進(jìn)度關(guān)聯(lián)，服務(wù)于成本，有效的提升東塔項(xiàng)目的合同管理能力。傳統(tǒng)的管理模式下，無(wú)論是紙質(zhì)還是電子的圖紙管理，都是單一的圖紙管理，而且還難于查詢?；贐IM系統(tǒng)的東塔項(xiàng)目圖紙管理，分門別類、并且和實(shí)體模型掛接，能夠快速查詢到原圖紙、變更圖紙以及與之關(guān)聯(lián)的實(shí)體模型。

在傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式下，成本分析基本都是事后分析，成本管理過(guò)程難于有效控制。基于BIM系統(tǒng)的東塔項(xiàng)目成本管理，關(guān)聯(lián)實(shí)體模型和進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)成本分析、實(shí)時(shí)成本管控。

此外，在機(jī)電專業(yè)的深化設(shè)計(jì)方面，BIM系統(tǒng)帶來(lái)的碰撞檢查及三維可視化功能有效的解決了東塔項(xiàng)目深化設(shè)計(jì)難題。BIM系統(tǒng)帶來(lái)的可視化功能，為廣州東塔項(xiàng)目施工交底、優(yōu)化設(shè)計(jì)、模擬施工、協(xié)調(diào)等日常工作帶來(lái)了全新的體驗(yàn)。

到目前為止項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)做了大量的工作，主要是前期完成了詳細(xì)的市場(chǎng)調(diào)研和需求分析，確立了項(xiàng)目合作的軟件商，開(kāi)發(fā)了BIM信息支撐平臺(tái)，同時(shí)召開(kāi)了多次的會(huì)議，包括動(dòng)員會(huì)、培訓(xùn)會(huì)、專家研討會(huì)進(jìn)而系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與建筑研討會(huì)等等。同時(shí)，廣州東塔項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一套很好的土建和機(jī)電的建設(shè)規(guī)則，保證了各個(gè)模型分開(kāi)構(gòu)建，并且可以達(dá)到在一個(gè)平臺(tái)里準(zhǔn)確的融合。

“我們還設(shè)計(jì)了一些二次開(kāi)發(fā)的規(guī)模，主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)體進(jìn)度施工需要，設(shè)置了一些施工預(yù)報(bào)、圖紙變更、合同條款的內(nèi)容以及工作庫(kù)，具體在施工過(guò)程中可以不斷地補(bǔ)充我們相關(guān)需要的信息和數(shù)據(jù)，這也強(qiáng)大了我們整個(gè)系統(tǒng)。”孫暉介紹到。同時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還對(duì)工作量有了一個(gè)定義，主要是把整個(gè)主塔樓按照項(xiàng)目施工的需要、管理的需求，分多層、具體細(xì)化的分區(qū)，通過(guò)一個(gè)分區(qū)，導(dǎo)致分區(qū)內(nèi)部的一些進(jìn)度、合約、圖紙、專業(yè)等等把這些信息創(chuàng)建起來(lái)，從而達(dá)到加深總承包施工管理深度的需求目的。