施工階段信息化的新探索

伴隨著BIM理念在建筑行業(yè)內(nèi)不斷地被認(rèn)知和認(rèn)可,其作用也在建筑領(lǐng)域內(nèi)日益顯現(xiàn),作為建設(shè)項(xiàng)目生命周期中至關(guān)重要的施工階段,BIM的運(yùn)用將為施工企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生更為重要的影響。BIM除了為施工企業(yè)展現(xiàn)了二維圖紙所不能給予的視覺(jué)效果和認(rèn)知角度，同時(shí)它與管理軟件相結(jié)合，有效的控制成本，控制工程進(jìn)度，減少返工等方面帶來(lái)了卓越的表現(xiàn)。

國(guó)內(nèi)施工行業(yè)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)已成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，越來(lái)越多企業(yè)、項(xiàng)目在施工階段中探索BIM的應(yīng)用。但是在施工階段，BIM技術(shù)的應(yīng)用依然存在很多困難，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：軟件功能、應(yīng)用方面以及人員方面。

在應(yīng)用方面BIM應(yīng)該存在于在施工階段各個(gè)層面，會(huì)開發(fā)各種各樣的應(yīng)用點(diǎn)，包括三維可視化、碰撞檢查、施工模擬、工程量計(jì)算特別是鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)制加工等方面的應(yīng)用已經(jīng)非常多，廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司BIM中心咨詢部黃錳鋼介紹說(shuō)，在以上應(yīng)用方面碰撞檢查帶來(lái)的價(jià)值非常大，因?yàn)槿藗円惶岬紹IM就會(huì)想到碰撞檢查，實(shí)際上它也為施工企業(yè)帶來(lái)很大價(jià)值。目前BIM可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃和建模型之間的關(guān)聯(lián)。在關(guān)聯(lián)過(guò)程中有一個(gè)問(wèn)題值得注意，就是進(jìn)度計(jì)劃是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的，企業(yè)會(huì)有季度計(jì)劃和月度計(jì)劃，甚至還有趕工計(jì)劃等，怎么去實(shí)現(xiàn)計(jì)劃跟模型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的關(guān)聯(lián)？BIM技術(shù)應(yīng)用還比較廣泛的是在工程量計(jì)算方面?，F(xiàn)在困難就是BIM模型計(jì)算工程量到底準(zhǔn)不準(zhǔn)？其實(shí)這就是規(guī)則問(wèn)題，黃錳鋼回答說(shuō)還有就是模型的正確問(wèn)題。實(shí)際上現(xiàn)在模型想要順利導(dǎo)入專業(yè)軟件中是比較困難的，雖然市面上有一些模型直接導(dǎo)到軟件中的插件，但是在導(dǎo)入過(guò)程中還會(huì)有一些問(wèn)題。而模型的準(zhǔn)確性方面也是給施工企業(yè)應(yīng)用BIM造成的難題之一，建完的模型沒(méi)有規(guī)則或是標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)它的正確性。

施工企業(yè)在應(yīng)用BIM的過(guò)程中，同樣會(huì)遇到管理軟件的數(shù)據(jù)與BIM模型產(chǎn)生實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，就目前來(lái)看，大部分的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)。在施工過(guò)程中，把文檔關(guān)聯(lián)到模型中或是關(guān)聯(lián)到模型的構(gòu)件上是非常關(guān)鍵的步驟，如何把文檔中的信息逐條列出，這是比較困難的。黃錳鋼介紹說(shuō)，這其中還存在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，這些BIM模型到底要建模到怎樣的深度才能夠滿足施工的需要？同時(shí)在軟件方面，軟件的功能還無(wú)法完全滿足施工階段的BIM應(yīng)用，現(xiàn)在市場(chǎng)上主流軟件的功能在施工企業(yè)應(yīng)用過(guò)程中都需要不斷完善?，F(xiàn)在施工階段普遍缺乏適用于施工階段的協(xié)同管理平臺(tái)，各個(gè)軟件不在同一個(gè)平臺(tái)上工作，那么這些軟件如何能滿足施工企業(yè)在施工過(guò)程中的整體應(yīng)用？不同軟件之間的數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)不完整，如機(jī)電方的構(gòu)件庫(kù)數(shù)據(jù)不足，真實(shí)的構(gòu)件庫(kù)很難在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，軟件中的構(gòu)件庫(kù)沒(méi)有完整的設(shè)備數(shù)據(jù)，目前通用的做法是用一些替代性通用的構(gòu)件來(lái)做機(jī)電，這是軟件在BIM應(yīng)用中存在的現(xiàn)象。

黃錳鋼還提到BIM的人員方面也存在一些問(wèn)題。BIM還不是一個(gè)專業(yè)，尤其是在校生，很難接觸到BIM，沒(méi)有更多學(xué)習(xí)BIM的途徑和資源，沒(méi)有機(jī)會(huì)系統(tǒng)學(xué)習(xí)BIM。同時(shí)，黃錳鋼還發(fā)現(xiàn)BIM軟件的操作能力普遍比較弱。目前的BIM技術(shù)人員在設(shè)計(jì)方面比較多，而精通施工現(xiàn)場(chǎng)的BIM人才比較匱乏。

黃錳鋼介紹說(shuō)，廣聯(lián)達(dá)公司經(jīng)過(guò)幾年的研究認(rèn)為在施工階段BIM應(yīng)用方案的架構(gòu)，首先要有模型，這是BIM應(yīng)用的前提。BIM模型可能是設(shè)計(jì)方拿過(guò)來(lái)的模型，包括建筑結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)幕墻、裝修等，也可能是施工單位自己建的深化設(shè)計(jì)的BIM模型，同時(shí)還有施工過(guò)程中如合同信息、進(jìn)度計(jì)劃、清單、圖紙等信息。這些內(nèi)容集成到一個(gè)平臺(tái)上支撐整個(gè)施工管理，集成就需要BIM的集成平臺(tái)。

集成了信息之后再去支撐BIM專業(yè)方面的應(yīng)用，如可視化、碰撞檢查、機(jī)電方面的深化設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)方面的深化設(shè)計(jì)等專業(yè)應(yīng)用模型。同時(shí)，還需要探索BIM在管理方面的應(yīng)用，必須要與項(xiàng)目管理系統(tǒng)整合，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的關(guān)聯(lián)施工過(guò)程的動(dòng)態(tài)信息，這是應(yīng)用兩大主線。

BIM集成平臺(tái)中有這么多的信息一定是要方便讓所有的項(xiàng)目參與方進(jìn)行訪問(wèn)，因此應(yīng)變方案的架構(gòu)方還要有支撐移動(dòng)平臺(tái)方面的應(yīng)用，給每一個(gè)參與方設(shè)置一定的權(quán)限，每一個(gè)人有不同的權(quán)限，訪問(wèn)不同的內(nèi)容。有了架構(gòu)之后，接下來(lái)再具體落到一個(gè)個(gè)BIM應(yīng)用點(diǎn)上面來(lái)。

首先模型的深化設(shè)計(jì)方面，深化設(shè)計(jì)首先要把設(shè)計(jì)階段的模型完善成為施工階段可以用，可以施工的模型、模型施工準(zhǔn)備階段的場(chǎng)地購(gòu)置方面的應(yīng)用，能夠支撐模擬分析、碰撞檢查等等，把這些模型再用于施工指導(dǎo)甚至是激光掃描儀。計(jì)劃管理方面的應(yīng)用，進(jìn)度包括了計(jì)劃編制、計(jì)劃跟蹤、計(jì)劃分析等一系列的內(nèi)容。同時(shí)還有一個(gè)是工作量管理方面，這么多專業(yè)要進(jìn)行交叉，機(jī)電安裝以及精裝修等各種專業(yè)全部進(jìn)來(lái)之后各種專業(yè)直接的碰撞是非常厲害的，績(jī)效管理和工作鏈管理都是解決計(jì)劃方面的問(wèn)題。具體包括供應(yīng)鏈的沖突，進(jìn)度、施工機(jī)械計(jì)劃以及垂直運(yùn)輸，也就是塔吊和施工電梯，什么時(shí)間分配給哪個(gè)專業(yè)使用。用BIM計(jì)算每一天或者是每幾個(gè)小時(shí)實(shí)際用工量，分配給他一臺(tái)機(jī)器用幾個(gè)小時(shí)，這也是BIM一個(gè)很好的應(yīng)用。還有根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃計(jì)算材料用量，實(shí)際材料用量計(jì)劃的輔助工具。BIM能支撐比較有價(jià)值的是各個(gè)維度工程量是怎么樣計(jì)算，包括以進(jìn)度維度工程來(lái)計(jì)算，還包括以季度，月度的結(jié)算工程量計(jì)算，用該維度的支撐包括后面的成本分析、甲方審核、變更分量等等，最后形成一個(gè)竣工交付的模型。有了這些應(yīng)用點(diǎn)之后需要軟件支撐的，應(yīng)用對(duì)應(yīng)使用到相應(yīng)的軟件，能夠?yàn)槠髽I(yè)搭建一個(gè)良好的BIM平臺(tái)。

施工階段BIM應(yīng)用案例分享

天津117項(xiàng)目

該項(xiàng)目建筑面積約83萬(wàn)平方米，建筑高度約597米，建筑層數(shù)為117層。天津117項(xiàng)目為鋼-混結(jié)構(gòu)，是由高銀集團(tuán)斥資180億元投資興建的高層建筑，預(yù)計(jì)2016年8月竣工，結(jié)構(gòu)封頂時(shí)間為2015年8月。

天津117項(xiàng)目的應(yīng)用目標(biāo)是以應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)造協(xié)同工作的環(huán)境，輔助117項(xiàng)目總承包管理BIM實(shí)施定位。并實(shí)現(xiàn)五大應(yīng)用目標(biāo)：提高深化設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率；提高總承包進(jìn)度計(jì)劃的管理能力；提高現(xiàn)場(chǎng)施工方案的合理性與科學(xué)性；提高成本管理可靠性；提高分包協(xié)調(diào)管理能力和干系人之間的信息溝通效率。

由于117項(xiàng)目剛開始不久，目前來(lái)看該項(xiàng)目在BIM應(yīng)用中主要用到幾點(diǎn)。首先是在實(shí)施規(guī)范方面，前期項(xiàng)目組花費(fèi)大量精力制訂了整個(gè)鍵帽標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，包括數(shù)據(jù)的分享標(biāo)準(zhǔn)等。該實(shí)施規(guī)范由幾部分組成，即模型標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃體系、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)以及工作規(guī)范，每一項(xiàng)都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。通過(guò)制定標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐，確保在整個(gè)BIM實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)出高質(zhì)量的、形式統(tǒng)一的模型、圖紙以及其他分析報(bào)告。確保數(shù)字化BIM模型與文件結(jié)構(gòu)的正確，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)共享，從而保障BIM應(yīng)用效果。通過(guò)采用協(xié)調(diào)一致的BIM工作方法，最大限度地提高工作效率。

其次，項(xiàng)目組做了一些模型創(chuàng)建工作，建筑結(jié)構(gòu)模型、鋼結(jié)構(gòu)模型、機(jī)電模型，在有模型基礎(chǔ)上做一定的深化設(shè)計(jì)應(yīng)用。目前來(lái)看，專業(yè)與專業(yè)之間，以及專業(yè)內(nèi)部檢查出很多碰撞點(diǎn)，應(yīng)用效果非常明顯。同時(shí)，該項(xiàng)目在施工工序模擬方面也做了一定的工作。BIM的施工協(xié)調(diào)能力也在該項(xiàng)目中表現(xiàn)非凡。117項(xiàng)目模型建好之后，把相關(guān)數(shù)據(jù)管理到軟件中，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

最后就是BIM在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用模擬，模擬過(guò)程使用三維場(chǎng)地平面布置軟件，建模成功后直接在軟件內(nèi)打開使用，施工現(xiàn)場(chǎng)就模擬出來(lái)了。

廣州東塔項(xiàng)目

廣州東塔（Guangzhou East Tower）亦稱周大福中心（Chow Tai Fook Centre）。建筑高度在華南地區(qū)僅此于深圳平安國(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。

在該項(xiàng)目中BIM應(yīng)用目標(biāo)為：建立建筑信息模型，通過(guò)數(shù)據(jù)化模型，實(shí)施數(shù)字化的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的管理。BIM不僅僅是動(dòng)態(tài)模型，BIM還有數(shù)據(jù)支持。通過(guò)含數(shù)據(jù)的建筑信息模型來(lái)實(shí)施技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的管理工作。技術(shù)方面包含深化設(shè)計(jì)、進(jìn)度管理、工作面管理、圖紙管理、場(chǎng)地管理、管線和構(gòu)件的碰撞檢查及運(yùn)營(yíng)維護(hù)。經(jīng)濟(jì)方面包含工程量計(jì)算、預(yù)算管理、合同及成本管理、勞務(wù)管理。

東塔項(xiàng)目的BIM建模規(guī)則是實(shí)現(xiàn)模型集成，保障BIM模型滿足后續(xù)應(yīng)用需求的關(guān)鍵。建模規(guī)則統(tǒng)一原點(diǎn)、單位與度量、坐標(biāo)系、樓層標(biāo)高、文件命名，并針對(duì)各專業(yè)制定相應(yīng)的建模規(guī)則。信息關(guān)聯(lián)規(guī)則是項(xiàng)目管理各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間、以及與BIM模型的關(guān)聯(lián)規(guī)則。總體原則是以BIM模型為媒介，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、清單、配套工作、圖紙、合同等數(shù)據(jù)的相互關(guān)聯(lián)。

東塔項(xiàng)目BIM軟件選擇上土建專業(yè)是廣聯(lián)達(dá)土建軟件（GCL）、鋼筋軟件（GGJ）；機(jī)電專業(yè)是MagiCAD；鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)是Tekla。這些系統(tǒng)由不同軟件提供商供應(yīng)，他們要能發(fā)揮最大的作用，就必須要在同一個(gè)軟件平臺(tái)上工作。項(xiàng)目部搭建了BIM集成平臺(tái)，包括模型數(shù)據(jù)集成，該平臺(tái)集成MagiCAD、Tekla、廣聯(lián)達(dá)土建、鋼筋等建模軟件，同時(shí)需集成計(jì)劃編制軟件MS Project、常用辦公軟件Word、Excel等。除此之外，BIM集成平臺(tái)與項(xiàng)目管理系統(tǒng)深度對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了BIM模型與進(jìn)度管理、工作面管理、成本管理、合同管理的信息關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)BIM模型與圖紙管理的文檔關(guān)聯(lián)，支撐勞務(wù)、運(yùn)維、碰撞檢查等管理需求。

黃錳鋼介紹說(shuō)，在BIM集成過(guò)程中，需要攻克如下關(guān)鍵技術(shù)：

1.開放的接口

①支持國(guó)際BIM數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)——IFC標(biāo)準(zhǔn)。

②結(jié)合BIM建模規(guī)則，解決不同專業(yè)模型集成的難題。

③現(xiàn)階段可集成廣聯(lián)達(dá)、Tekla、MagiCAD、Revit等專業(yè)軟件的模型。

2.超大模型支持

①通過(guò)內(nèi)外存交換技術(shù)、模型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，解決超大型BIM模型的加載和瀏覽難題。

②通過(guò)模型服務(wù)器技術(shù)和模型快速加載技術(shù)，實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，并能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)快速加載與瀏覽超大BIM模型。

3.移動(dòng)設(shè)備（iPad）支持

①支持iPad、iPhone等移動(dòng)設(shè)備。

②為施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供更多廣闊空間。

在東塔項(xiàng)目中最核心的內(nèi)容是BIM加管理（BIM +PM）。BIM集成平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)功能有：各專業(yè)BIM模型的集成、BIM模型的版本管理、工作空間定義、分層、分專業(yè)、分構(gòu)件類型的模型瀏覽以及基于BIM模型的項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查看。

潞河醫(yī)院門診綜合樓工程

潞河醫(yī)院門診綜合樓工程是集門診、急診、醫(yī)技和病房為一體的綜合醫(yī)療建筑，總建筑面積70800m2，包括地上面積40800m2，地下面積30000m2。醫(yī)院地上10層，總建筑高度41.8m，地下有三層，最深可達(dá)-18.86m。該項(xiàng)目第一期已經(jīng)完成，主要完成將建筑模型導(dǎo)入到三維軟件中做詳細(xì)的工程量計(jì)算，以及時(shí)間進(jìn)度關(guān)系。同樣在這個(gè)項(xiàng)目中做了BIM建模規(guī)范，并強(qiáng)調(diào)模型的準(zhǔn)確性是影響B(tài)IM算量值的最大因素，而不是軟件傳遞過(guò)程中信息的少量丟失。

施工階段BIM應(yīng)用成功關(guān)鍵因素

在以上項(xiàng)目中，黃錳鋼認(rèn)為BIM應(yīng)用幾個(gè)最核心成功的關(guān)鍵因素首先是信息的集成方面每一個(gè)項(xiàng)目都強(qiáng)調(diào)建模的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及包括開放的數(shù)據(jù)接口，集成各個(gè)專業(yè)的模型這是第一個(gè)點(diǎn)。第二個(gè)點(diǎn)是作為施工階段的應(yīng)用，BIM與施工管理要進(jìn)行緊密的結(jié)合才能夠在施工過(guò)程中發(fā)揮最大的效益。第三是企業(yè)實(shí)施BIM的決心，BIM在應(yīng)用過(guò)程中還有很多困難，所以企業(yè)要有對(duì)待的勇氣和克服困難的決心，前面幾個(gè)項(xiàng)目因?yàn)橛袥Q心所以堅(jiān)持將BIM應(yīng)用在項(xiàng)目中了。