深耕新技術(shù)領(lǐng)跑未來之路

文｜本刊記者 寧冉

幾年前，建筑全生命周期管理還是一件無法想象的事情，隨著科技的不斷發(fā)展，尤其是隨著BIM的應(yīng)用推廣，建筑全生命周期管理變?yōu)榭赡堋?/p>

中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)科研辦公樓鳥瞰圖

中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司（簡稱“中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)”）前身為始建于1951年的中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，是中國航空工業(yè)集團(tuán)公司的直屬業(yè)務(wù)板塊之一，是國家大型綜合勘察設(shè)計(jì)單位。由于其隸屬中航工業(yè)集團(tuán)，集團(tuán)中的主營業(yè)務(wù)為飛機(jī)制造；服務(wù)范圍則涉及航空、航天、空軍、海軍、民航、民用建筑等行業(yè)，具有向客戶提供規(guī)劃、設(shè)計(jì)、勘查、建設(shè)、運(yùn)營等全價(jià)值鏈服務(wù)的能力和提供工程造價(jià)咨詢、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)、工程招標(biāo)代理、工程監(jiān)理等全方位服務(wù)的能力。

中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)也早已實(shí)現(xiàn)使用三維設(shè)計(jì)、預(yù)制加工、模擬安裝等眾多技術(shù)，因此，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)鼓勵(lì)院里對BIM技術(shù)引進(jìn)，并成立BIM技術(shù)中心，在公司重大項(xiàng)目中BIM技術(shù)先行，帶頭應(yīng)用BIM技術(shù)。

中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)科研辦公樓北立面

中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)科研辦公樓效果圖

BIM讓設(shè)計(jì)變得更快更協(xié)調(diào)

寶苑住宅小區(qū)項(xiàng)目是中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的別墅區(qū)，毗鄰四季不結(jié)冰的溫榆河北岸，風(fēng)景秀麗，整區(qū)的綠化率達(dá)50%以上，以高檔低密度建筑為主，無論景觀及配套設(shè)施均達(dá)國際級別墅區(qū)水準(zhǔn)。

寶苑住宅小區(qū)項(xiàng)目因規(guī)模龐大，其中建筑單體563棟，且單體戶外平臺樣式繁多，模型信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了軟件本身的承載能力，而項(xiàng)目建設(shè)用地面積及總建筑面積過大，且地形復(fù)雜，高差變化多，再加上該項(xiàng)目需要在緊張的室外空間中布置密度大且關(guān)系復(fù)雜的給排水等各專業(yè)管道和強(qiáng)弱電線槽，需要用BIM實(shí)施的項(xiàng)目多，且實(shí)施周期又短，這一系列問題給項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)帶來了很大的挑戰(zhàn)。

針對諸多難點(diǎn)，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)組建了一支與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)并行的BIM實(shí)施團(tuán)隊(duì)，協(xié)助設(shè)計(jì)師解決BIM實(shí)施過程中的技術(shù)難點(diǎn)。該項(xiàng)目采用了兩種方式建模，分別是分區(qū)分專業(yè)建模，根據(jù)不同的意圖創(chuàng)建不同類型的模型，如精細(xì)模型（建筑）、體量模型、協(xié)調(diào)模型、施工模型、室內(nèi)管線模型、外線模型。另外，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用Revit軟件的地形工具先建初模，再加道路、平臺、路燈，逐步細(xì)化。并通過Revit MEP進(jìn)行外線管線綜合設(shè)計(jì)，檢查并及時(shí)調(diào)整碰撞，成功且高效地使各類管線在狹小的空間內(nèi)得到最優(yōu)化的布置。最后項(xiàng)目組制訂了詳細(xì)的計(jì)劃，并嚴(yán)格按照計(jì)劃執(zhí)行，保證了各類BIM成果如期完成。

在使用BIM技術(shù)過程中，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理魏念里認(rèn)為，“BIM技術(shù)在三維可視化、管線綜合、節(jié)能分析、仿真模擬、施工模擬、霧滴模擬、物業(yè)管理八個(gè)方面具有卓越表現(xiàn)，是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段無法比擬的。”在項(xiàng)目初期，因主要工作量都集中在外線管線如何調(diào)整上，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用節(jié)能分析，進(jìn)行管線綜合調(diào)整，使BIM能夠自動(dòng)檢查管線碰撞，避免錯(cuò)漏碰缺現(xiàn)象的發(fā)生，減少了大量的現(xiàn)場返工情況。而由于寶苑住宅小區(qū)項(xiàng)目管線密度高，設(shè)計(jì)師則通過BIM軟件的三維管線調(diào)整解決了數(shù)百處在二維圖紙中未能發(fā)現(xiàn)的碰撞問題。再加上施工模擬以及可視化技術(shù)協(xié)助與施工人員討論施工方案，幫助設(shè)計(jì)師更好的理解這個(gè)項(xiàng)目，通過身臨其境般的感受，對項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化。

眾所周知，數(shù)據(jù)是信息化的產(chǎn)品，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用Revit系列軟件，使得各專業(yè)在同一個(gè)模型上進(jìn)行設(shè)計(jì)，因設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維都使用同一個(gè)模型，大大降低了信息的流失。在信息流通的規(guī)則中，中航工業(yè)建設(shè)把同一個(gè)模型在不同的階段完善。各階段的信息，例如設(shè)計(jì)階段管道部分建模深度一般控制在DN50的管道，并解決相應(yīng)的碰撞，信息僅覆蓋管道的尺寸、標(biāo)高和材質(zhì)，而這部分模型進(jìn)入到施工階段以后，施工單位將會(huì)深化，并在模型的派入度上增加廠家單價(jià)、施工單位與施工進(jìn)度等信息，逐步完善模型。

中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司BIM項(xiàng)目經(jīng)理李瑞表示，“以Revit創(chuàng)建的模型作為基礎(chǔ)，再配合Navisworks軟件進(jìn)行項(xiàng)目管理，通過Navisworks進(jìn)行協(xié)調(diào)管控，大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度。由于中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)的大部分項(xiàng)目是EPC項(xiàng)目，因此更容易推動(dòng)BIM技術(shù)的應(yīng)用?！?/p>

在可持續(xù)性能分析方面，項(xiàng)目組通過Project Vasari、Green Building Studio、Simulation CFD、Ecotect四款BIM軟件，分別對不同的方案進(jìn)行了炭排放量的計(jì)算、光照、風(fēng)動(dòng)模擬，并對機(jī)房風(fēng)環(huán)境進(jìn)行了模擬，幫助設(shè)計(jì)師找到最優(yōu)方案，使寶苑住宅小區(qū)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了綠色、環(huán)保、低碳設(shè)計(jì)。

由于參加寶苑住宅小區(qū)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師大多是做二維設(shè)計(jì)的，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)為了讓設(shè)計(jì)師能夠更快適應(yīng)三維設(shè)計(jì)，院里對設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)做了專門的培訓(xùn)，并要求設(shè)計(jì)師每周反饋， BIM技術(shù)中心在此期間則給了項(xiàng)目部大量的支持。

中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)的設(shè)計(jì)師在完成寶苑住宅小區(qū)項(xiàng)目后深有感觸的說道，“BIM應(yīng)用的起步有些艱難，從軟件的學(xué)習(xí)應(yīng)用到實(shí)操項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)的同志們付出了很多。但是通過寶苑住宅小區(qū)項(xiàng)目讓我們體會(huì)到BIM應(yīng)用的必要性，通過BIM直觀反映，解決了專業(yè)之間的碰撞問題，尤其是外線管線密度高，場地有限，二維管線綜合之后，通過BIM檢測出數(shù)百處碰撞問題，有效地將問題解決在圖紙階段，為滿足業(yè)主提出的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格要求提供了有利支持，為我院樹品質(zhì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！?/p>

寶苑住宅小區(qū)-實(shí)拍一期工程現(xiàn)場

實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期應(yīng)用 BIM技術(shù)

幾年前，建筑全生命周期管理還是一件無法想象的事情，隨著科技的不斷發(fā)展，尤其是隨著BIM的應(yīng)用推廣，建筑全生命周期管理變?yōu)榭赡?。中國航空?guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司科研綜合樓項(xiàng)目作為公司EPC項(xiàng)目之一，也是全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用BIM的試點(diǎn)項(xiàng)目，探索BIM在全產(chǎn)業(yè)鏈中應(yīng)用的具體價(jià)值，借助BIM三維模型提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度便成為首要事情。因此中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)對這個(gè)項(xiàng)目，無論是設(shè)計(jì)精度還是質(zhì)量要求都非常嚴(yán)格，時(shí)間節(jié)點(diǎn)也很緊。BIM設(shè)計(jì)手段比較其他設(shè)計(jì)手段毋庸置疑是先進(jìn)的，尤其是在全價(jià)值鏈的項(xiàng)目中，更能體現(xiàn)最直觀的價(jià)值，項(xiàng)目組無論對項(xiàng)目本身還是BIM技術(shù)都充滿了信心。

由于綜合樓項(xiàng)目是中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)第一個(gè)運(yùn)用BIM技術(shù)作為全專業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目，一系列的分析想要順利進(jìn)行，就必須依賴更多的工具對項(xiàng)目進(jìn)行有效支撐。設(shè)計(jì)師利用Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP這三款軟件實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的可視化，模型越詳細(xì)，出施工圖的工作就越少。中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)的BIM項(xiàng)目經(jīng)理李瑞表示，“BIM的可視化，將信息表達(dá)的更為形象有效，幫助非專業(yè)人員通過模型理解建筑創(chuàng)意。”在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)通過Revit平臺，使各個(gè)專業(yè)工作人員都能在同一個(gè)平臺上工作，設(shè)計(jì)、修改都帶來了聯(lián)動(dòng)，這種無中介的溝通方式很大程度上避免了因?yàn)槿藛T溝通不及時(shí)帶來的設(shè)計(jì)紕漏等問題，也有效地提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。

中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)為了實(shí)現(xiàn)全專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)與施工運(yùn)維一體化，針對此項(xiàng)目需求定制族500余個(gè)，實(shí)現(xiàn)了二維圖例與三維模型的對接，此部分族全部采用參數(shù)化設(shè)計(jì)，為下一個(gè)全專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)項(xiàng)目打下了良好的基礎(chǔ)。此外，項(xiàng)目組還做了大量的二次開發(fā)工作。而為了彌補(bǔ)機(jī)電工程量統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目組自主研發(fā)工程量統(tǒng)計(jì)工具，即 Revit——明細(xì)表——Excel表格。對于中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)而言，這次的BIM應(yīng)用最大的收獲就是設(shè)計(jì)手段的改變，改變了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)習(xí)慣。

“雖然這個(gè)項(xiàng)目定制了大量的族，做了一些二次開發(fā)，但是綜合樓項(xiàng)目并沒有拖延最后的交付時(shí)間，這得益于項(xiàng)目最開始就采用三維協(xié)同設(shè)計(jì)。因很多設(shè)計(jì)師是第一次應(yīng)用BIM進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，所以公司在這個(gè)項(xiàng)目上給予了大量的支持，降低了設(shè)計(jì)人員的心理負(fù)擔(dān)。而民用建筑設(shè)計(jì)有大量相同或相似之處，針對綜合樓項(xiàng)目，我們也積累了大量的標(biāo)準(zhǔn)房間模型、通用族的定制，大大方便了后期項(xiàng)目的建模工作?！敝袊娇找?guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司BIM項(xiàng)目經(jīng)理趙強(qiáng)介紹。

寶苑住宅小區(qū)

BIM技術(shù)助力中航工業(yè)建設(shè)實(shí)現(xiàn)飛躍發(fā)展

對于設(shè)計(jì)師來說，從陌生全新的設(shè)計(jì)理念到得心應(yīng)手的工具，BIM在中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展經(jīng)歷了從無到有，從陌生到習(xí)慣，從零起步到三維設(shè)計(jì)族庫已積攢6000余個(gè)的過程，實(shí)現(xiàn)了二維圖例與三維模型的對接。中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司BIM主管王嘯波說道，“BIM在公司內(nèi)部推廣初期最難的是人的觀念轉(zhuǎn)變問題，在設(shè)計(jì)壓力面前，設(shè)計(jì)師容易產(chǎn)生對新技術(shù)的抵觸心理，通過一年多的培訓(xùn)和宣傳以及試點(diǎn)項(xiàng)目、BIM標(biāo)準(zhǔn)制度的建立，這些問題都已逐漸得到解決?，F(xiàn)在使用BIM技術(shù)的項(xiàng)目也越來越多，只要大家想用BIM，剩下的問題都是暫時(shí)性的?！?/p>

他同時(shí)表示：“BIM是一種新興技術(shù)，是工程建設(shè)行業(yè)未來發(fā)展的必然方向，基于BIM的系列軟件是一個(gè)服務(wù)于建筑全生命周期的信息平臺，用于集成、分享和管理信息，它的表現(xiàn)形式是三維的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的。在工程建設(shè)行業(yè)BIM技術(shù)必將獲得更廣泛的應(yīng)用。”

中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)在內(nèi)部的BIM推廣應(yīng)用方面，在資金、技術(shù)上都給予了大力的支持，并打造了一個(gè)BIM技術(shù)的“鐵軍”為院里提供服務(wù)，以推動(dòng)整個(gè)設(shè)計(jì)院的BIM不斷向前發(fā)展。不過，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)并不滿足于在設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)，而是想將BIM做到施工、運(yùn)營等階段，為此正在不斷探索如何能將已經(jīng)做好的設(shè)計(jì)階段的模型、數(shù)據(jù)真正用到施工階段，同時(shí)也檢驗(yàn)下BIM的價(jià)值，而科研綜合樓項(xiàng)目無疑成為了中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)的試水項(xiàng)目。中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司首席專家、副總工程師陸國杰總結(jié)到：“全生命周期集成化的工程信息模型是建筑工程全生命周期管理BIM的技術(shù)核心，應(yīng)該大力推廣和應(yīng)用。推廣應(yīng)用全生命周期管理理念及技術(shù)是勘測設(shè)計(jì)行業(yè)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體體現(xiàn)和有力行動(dòng)，是全面提升勘測設(shè)計(jì)企業(yè)核心競爭力的有效手段?！?/p>

隨著BIM在國內(nèi)工程建設(shè)行業(yè)的深入推廣，未來，BIM技術(shù)不僅僅是錦上添花的工具，更是企業(yè)在競爭中必備的支撐工具。王嘯波表示，“公司考慮更多的是未來，未來BIM技術(shù)一定能替代二維設(shè)計(jì)軟件，國家也正在積極組織進(jìn)行BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定，中航工業(yè)規(guī)劃建設(shè)也是參與者之一。公司從現(xiàn)在開始就運(yùn)用BIM技術(shù)，將BIM做深、做細(xì)、做大，雖然這是一條漫長的過程，但這又是一條必經(jīng)之路，是提高企業(yè)核心競爭力，贏在未來的必然選擇?！?/p>