龍湖上海虹橋天街項(xiàng)目全生命期BIM應(yīng)用

耿躍云　劉海軍

(上海晉石建筑設(shè)計(jì)有限公司，上?！?01906)

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龍湖上海虹橋天街項(xiàng)目全生命期BIM應(yīng)用

耿躍云劉海軍

(上海晉石建筑設(shè)計(jì)有限公司，上海201906)

建筑信息模型(BIM)在建筑設(shè)計(jì)、施工階段的應(yīng)用技術(shù)越來越成熟，運(yùn)維階段的研發(fā)實(shí)踐也有較多的嘗試。BIM發(fā)揮的價(jià)值也越來越明顯并得到各方認(rèn)可。特別是在業(yè)主方的指導(dǎo)要求下，各參與團(tuán)隊(duì)同步實(shí)施BIM、使用BIM、維護(hù)BIM。我們團(tuán)隊(duì)作為業(yè)主聘請的第三方咨詢顧問從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃、流程梳理、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、擴(kuò)展應(yīng)用等各方面幫助業(yè)主建立企業(yè)級BIM協(xié)同實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)流程。本文著重介紹項(xiàng)目前期啟動時(shí)建立的應(yīng)用評價(jià)體系搭建標(biāo)準(zhǔn)框架，在項(xiàng)目各階段實(shí)施過程中逐步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目標(biāo)、擴(kuò)展應(yīng)用范圍并階段性進(jìn)行評價(jià)總結(jié)。以及后期對整個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用效果進(jìn)行價(jià)值評估，獲得一定價(jià)值效果的基礎(chǔ)上也進(jìn)行總結(jié)分析出一些優(yōu)化措施。

BIM組織；BIM實(shí)施方案； BIM創(chuàng)新應(yīng)用； 價(jià)值評估體系； 一戶一表平臺

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.04.07

1　工程概況

1.1項(xiàng)目簡介

龍湖虹橋天街(圖1)地處上海虹橋商務(wù)區(qū)核心位置，可謂“在世界中心造中心”。多元化的交通樞紐、以大虹橋?yàn)橹行牡?.5 h經(jīng)濟(jì)圈、占據(jù)整個(gè)虹橋商務(wù)區(qū)最核心位置的7棟臨河寫字樓、150～200 m2高度靈活組合的可售辦公，這些都將成為龍湖“在世界中心造中心”的核心籌碼。

從2012年上海龍湖拿地開始，業(yè)主方就針對虹橋項(xiàng)目的BIM應(yīng)用展開市場調(diào)研，經(jīng)過多輪比選和考察，上海晉石建筑設(shè)計(jì)有限公司終于得到業(yè)主認(rèn)可成為BIM顧問。

業(yè)主啟動BIM工作原因如下：

(1)本項(xiàng)目是商業(yè)項(xiàng)目，體量大、層高等限制多，協(xié)調(diào)難度大，工期要求高，業(yè)主急需一個(gè)團(tuán)隊(duì)來驗(yàn)證設(shè)計(jì)和深化設(shè)計(jì)成果，保證設(shè)計(jì)的合理性，輔助進(jìn)行設(shè)計(jì)管理；

(2)上海晉石的團(tuán)隊(duì)成員主導(dǎo)并推動國內(nèi)多個(gè)項(xiàng)目的BIM實(shí)施，經(jīng)驗(yàn)豐富，研發(fā)能力突出，對BIM很執(zhí)著，值得信賴；

圖1　龍湖虹橋天街項(xiàng)目效果圖

(3)BIM應(yīng)用范圍廣，輔助進(jìn)行管線綜合在復(fù)雜商業(yè)項(xiàng)目上作用明顯，作為實(shí)施重點(diǎn)，并選擇“6+6+6”作為BIM應(yīng)用目標(biāo)，在BIM實(shí)施過程中再根據(jù)BIM的發(fā)展逐步增加BIM應(yīng)用范圍。

經(jīng)過全面分析，確定：

1條主線——信息；

3個(gè)落腳點(diǎn)——綠色、運(yùn)營、知識管理；

18項(xiàng)應(yīng)用——“6+6+6”；

22個(gè)要點(diǎn)——“3+4+6+9”。

1.2工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

超大規(guī)模的建筑體量，項(xiàng)目參與方眾多，協(xié)調(diào)難度大，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工以及后期的管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

項(xiàng)目采用龍鱗幕墻結(jié)構(gòu)，其復(fù)雜性將為現(xiàn)場施工帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)。

地下管線集中復(fù)雜，機(jī)電設(shè)計(jì)、施工難度大。

2　BIM組織與應(yīng)用環(huán)境

2.1BIM應(yīng)用目標(biāo)

在項(xiàng)目啟動時(shí)確定了“6+6+6”的工程應(yīng)用目標(biāo)，主要以BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用為主，適當(dāng)進(jìn)行施工及運(yùn)維方面的探索和嘗試，具體如下：

(1)設(shè)計(jì)信息梳理：通過圖紙分析，梳理基本設(shè)計(jì)信息，逐步添加或鏈接到BIM模型中；

(2)模型標(biāo)準(zhǔn)建立：BIM模型要滿足設(shè)計(jì)分析，施工模擬和運(yùn)維拓展的使用要求，初步建立模型標(biāo)準(zhǔn)并逐步完善深化，形成BIM建模標(biāo)準(zhǔn)；

(3)空間分析及面積統(tǒng)計(jì)：充分發(fā)揮三維模型可視化的優(yōu)勢，方便項(xiàng)目參與方進(jìn)入建筑空間各個(gè)角落，分析建筑功能空間的合理性；

(4)管線規(guī)劃：根據(jù)與甲方及設(shè)計(jì)院商定的管綜原則和凈高要求完成管綜分析，并提交規(guī)劃報(bào)告；

(5)凈空分析：根據(jù)甲方對項(xiàng)目特定使用空間的凈高要求進(jìn)行復(fù)核檢測，編制凈高分析報(bào)告，與設(shè)計(jì)溝通解決方案；

(6)設(shè)計(jì)問題梳理：基于三維BIM模型審核設(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)漏碰缺與專業(yè)間的沖突問題，并生成問題梳理報(bào)告與設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)解決。

2.2實(shí)施方案

(1)BIM需求分析與目標(biāo)設(shè)定

通過問卷調(diào)查，可更全面地掌握信息，支持決策，同時(shí)也發(fā)揮一定的宣傳作用，增加互動性。BIM問卷調(diào)查(圖2)在業(yè)主各部門地支持下有效完成。其中，參與人中工程部、研發(fā)部和造價(jià)采購部占主體，共48人，占83%； 其次是運(yùn)營部，共5人，占9%； 營銷部、財(cái)務(wù)部和人力部共5 人占8%也參加調(diào)查。

(2)BIM應(yīng)用評價(jià)體系

項(xiàng)目實(shí)施過程中會階段性根據(jù)評價(jià)體系進(jìn)行項(xiàng)目評價(jià)總結(jié)，以檢驗(yàn)項(xiàng)目目標(biāo)完成情況及價(jià)值工程完成情況。評價(jià)體系(圖3)的建立主要從評價(jià)類別與評價(jià)專業(yè)兩方面展開。

圖2　BIM問卷調(diào)查結(jié)果分析

圖3　BIM應(yīng)用評價(jià)體系

2.3團(tuán)隊(duì)組織

根據(jù)BIM技術(shù)實(shí)施目標(biāo)，確定BIM顧問和機(jī)電總包單位為BIM實(shí)施的關(guān)鍵團(tuán)隊(duì)，由機(jī)電總包單位在深化設(shè)計(jì)階段完成智能化、市政、消防等各分包單位以及甲供材的BIM模型和綜合調(diào)整工作。為了確保BIM成果能快速傳遞到設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、施工現(xiàn)場，避免返工，需要各單位密切配合，因此采用矩陣組織形式管理模式。項(xiàng)目業(yè)主團(tuán)隊(duì)、設(shè)計(jì)單位、BIM顧問單位、機(jī)電總包單位、施工監(jiān)理單位、施工總包、分包單位之間既能快速反應(yīng)、高效配合，思想高度統(tǒng)一，且執(zhí)行力要高。由此確定BIM實(shí)施組織架構(gòu)如圖4所示。

圖4　BIM組織框架圖

2.4應(yīng)用措施

在實(shí)施工程中逐步明晰了“3+4+6+9”的實(shí)施要點(diǎn)，如表1。

2.5軟硬件環(huán)境(圖5)

3　BIM應(yīng)用

3.1BIM建模

本項(xiàng)目從總體階段、施工圖設(shè)計(jì)階段、室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)階段、室內(nèi)管綜設(shè)計(jì)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)單位及相關(guān)專業(yè)顧問提供的基坑圍護(hù)、建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、幕墻、室內(nèi)精裝、景觀、標(biāo)識系統(tǒng)、人員疏散指示系統(tǒng)等各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙建立整個(gè)項(xiàng)目的BIM 模型。

項(xiàng)目啟動之初就建立了BIM執(zhí)行手冊，明確規(guī)定項(xiàng)目各階段需達(dá)到的模型分類標(biāo)準(zhǔn)，不同階段的模型深度標(biāo)準(zhǔn)、模型文件構(gòu)件命名標(biāo)準(zhǔn)、模型規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)作流程管理、信息共享機(jī)制。對于模型傳遞交付提出了具體要求并按時(shí)間節(jié)點(diǎn)控制進(jìn)度進(jìn)行管理。

表1　BIM應(yīng)用實(shí)施要點(diǎn)

三類會議啟動會明確通訊錄、溝通方式、組織架構(gòu)、關(guān)鍵人、工程目標(biāo)、責(zé)任范圍、評價(jià)指標(biāo)、工程進(jìn)度計(jì)劃等例會包括每周例會、專題會等,做好會前準(zhǔn)備、會中引導(dǎo)、會后記錄跟蹤等結(jié)題會做好結(jié)題報(bào)告,價(jià)值挖掘等工作四個(gè)表格工作計(jì)劃總表關(guān)注關(guān)鍵里程碑節(jié)點(diǎn)的設(shè)置和成果內(nèi)容、完成標(biāo)志等工作管理總表將每個(gè)工作任務(wù)包拆解進(jìn)行管理成果管理總表對各方提資、成果內(nèi)容做好記錄和管理,避免混亂和扯皮問題管理總表對各方發(fā)現(xiàn)的問題做好記錄和跟蹤落實(shí)六類成果模型通過模型對重要問題進(jìn)行分析圖紙反映主要內(nèi)容,體現(xiàn)責(zé)任主體圖片方便傳遞和溝通表格結(jié)構(gòu)化管理,便于統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告方便工作包的形成和傳遞、管理動畫方便各方溝通、展示九類價(jià)值挖掘BIM審圖逐步明確審圖細(xì)分項(xiàng)的階段、責(zé)任人、落實(shí)等管線綜合提高BIM管綜和出圖的效率信息梳理提高信息梳理的呈現(xiàn)方式,固化表格,提高效率施工監(jiān)造提高BIM監(jiān)造的覆蓋范圍、明確管理流程一戶一表逐步明確一戶一表的使用要求臺賬管理通過臺賬管理精細(xì)化項(xiàng)目管理三維表現(xiàn)通過三維表現(xiàn)圖提高溝通效率IPAD應(yīng)用通過IPAD應(yīng)用擴(kuò)大BIM模型的使用范圍價(jià)值評估通過價(jià)值評估引導(dǎo)各方深度挖掘BIM價(jià)值

3.2BIM應(yīng)用情況

經(jīng)過3年多的努力，BIM在虹橋天街項(xiàng)目中發(fā)揮了一定的作用，得到了業(yè)主及參建各方的認(rèn)可。以下為BIM應(yīng)用完成情況概述：

(1)BIM團(tuán)隊(duì)每周參與設(shè)計(jì)例會、深化設(shè)計(jì)例會、BIM專項(xiàng)協(xié)調(diào)會等會議并制作會議紀(jì)要； 協(xié)調(diào)工程參與各方運(yùn)用BIM技術(shù)解決項(xiàng)目問題，并定期進(jìn)行BIM專項(xiàng)培訓(xùn)；

(2)通過BIM建模輔助設(shè)計(jì)優(yōu)化施工圖圖紙與專項(xiàng)部位問題分析，達(dá)到優(yōu)化空間面積6 000 m2，共計(jì)260處； 避免拆改工程量5 020 m3，共計(jì)363處； 節(jié)省工程量540 m2，共計(jì)53處； 節(jié)約管理協(xié)調(diào)時(shí)間2 520 h，共計(jì)673次問題； 減少工程風(fēng)險(xiǎn)360 m2，共計(jì)86處問題；

圖5　軟硬件環(huán)境

(3)BIM共計(jì)完成報(bào)告135份，報(bào)告類型包括圖面專項(xiàng)分析、凈空專項(xiàng)分析、綜合協(xié)調(diào)分析、結(jié)構(gòu)預(yù)留洞專項(xiàng)分析、幕墻專項(xiàng)分析、樓梯專項(xiàng)分析、機(jī)房專項(xiàng)分析、防火卷簾專項(xiàng)分析等；共提出設(shè)計(jì)問題850項(xiàng)，設(shè)計(jì)優(yōu)化完成824項(xiàng)；

(4)整合全專業(yè)BIM模型，優(yōu)化重點(diǎn)區(qū)域并導(dǎo)出圖紙及圖片，供各參建方快速了解工程情況，熟悉圖紙，供各方可視化直觀分析；完成三維彩色平面圖142張、管線綜合圖12張、綜合剖面圖29張、屋頂設(shè)備模型展示圖6張、三維頂板標(biāo)高示意圖5張等； 根據(jù)BIM模型及問題報(bào)告成果，施工圖設(shè)計(jì)院及深化設(shè)計(jì)單位優(yōu)化圖紙145張，全部及時(shí)發(fā)送現(xiàn)場施工單位指導(dǎo)施工；

(5)根據(jù)業(yè)主要求及項(xiàng)目特點(diǎn)，針對項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)管理難度大、問題多的難題。我方自主研發(fā)了一戶一表軟件、進(jìn)度管理軟件、照片管理軟件、文檔協(xié)同管理系統(tǒng)平臺等工具。幫助業(yè)主項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)更好進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作與項(xiàng)目決策，節(jié)省更多管理時(shí)間成本；

(6)對土建總包、機(jī)電總包及各專業(yè)分包的工作成果進(jìn)行審核，共發(fā)出報(bào)告315份，包括總包模型專項(xiàng)核查、總包施工進(jìn)度專項(xiàng)模擬、消防分包泵房深化設(shè)計(jì)成果核查、現(xiàn)場土建施工問題評審、現(xiàn)場安裝問題評審等。其工作影響到每個(gè)參與建設(shè)的分包單位，幫助施工單位更好地使用BIM模型成果并應(yīng)用到實(shí)際施工當(dāng)中去。

4　應(yīng)用效果

BIM作為項(xiàng)目全生命期的一條主線，貫穿于項(xiàng)目的整個(gè)過程之中，通過BIM在工程設(shè)計(jì)、土建施工、機(jī)電施工、幕墻和裝飾裝修工程施工、運(yùn)行維護(hù)管理方面的應(yīng)用來提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短項(xiàng)目施工工期、減少變更與拆改，最終實(shí)現(xiàn)功能最佳、流程最優(yōu)和綜合效益最高的目標(biāo)。

BIM價(jià)值貢獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)：

(1)空間優(yōu)化：通過可視化分析，優(yōu)化建筑面積約6 000 m2；

(2)幕墻成本：通過板塊劃分比選，節(jié)約K樓幕墻成本約6%；

(3)層高控制：通過管線綜合和優(yōu)化，提升凈高10～30 cm；

(4)機(jī)房管井優(yōu)化：通過機(jī)電優(yōu)化調(diào)整，節(jié)省機(jī)房管井面積約10%；

(5)機(jī)電管線優(yōu)化：通過管線調(diào)整，節(jié)省管線長度約3%；

(6)避免機(jī)電拆改：通過問題核查，避免機(jī)電拆改工程量6%左右；

(7)避免土建拆改：通過問題核查，避免土建拆改工程量2.5%左右；

(8)預(yù)留預(yù)埋核查：通過預(yù)留洞核查，避免后期補(bǔ)洞約20%；

(9)機(jī)電安裝相似度： 90%；

(10)節(jié)約成本： 8.3%。

5　總結(jié)

5.1創(chuàng)新點(diǎn)

(1)BIM審圖：其目的是推進(jìn)工程，優(yōu)化設(shè)計(jì)，在虹橋項(xiàng)目上逐步討論并提出BIM審圖要點(diǎn)和要求400余項(xiàng)，并通過BIM模型逐步分類排查，發(fā)揮了BIM協(xié)調(diào)、碰撞、可視化的作用(圖6)；

圖6　BIM審圖模型局部效果圖

(2)管線綜合:其貫穿設(shè)計(jì)和深化設(shè)計(jì)全過程，通過BIM進(jìn)行管綜協(xié)調(diào)和討論，并找到了BIM工作量增加和BIM價(jià)值最大化之間的平衡點(diǎn),逐步優(yōu)化管綜管理過程，提高管綜效果;

(3)信息梳理:通過信息梳理發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題和設(shè)計(jì)缺漏項(xiàng)，給后期竣工模型的建立和運(yùn)營奠定基礎(chǔ),信息梳理標(biāo)準(zhǔn)的建立是長期而有價(jià)值的投入；

(4)施工監(jiān)造：做好施工監(jiān)造和工程現(xiàn)場記錄是BIM價(jià)值挖掘的重要內(nèi)容，也是BIM在施工階段發(fā)揮管理價(jià)值的重要手段，其探索對國內(nèi)BIM發(fā)展有重要推動作用(圖7)；

圖7　BIM施工監(jiān)造

(5)一戶一表：如何開始BIM在招商運(yùn)營和后期物業(yè)管理方面的應(yīng)用，一戶一表是很好的開始，在這個(gè)工程中，可發(fā)現(xiàn)BIM越來越多的價(jià)值點(diǎn)(圖8、圖9)；

(6)臺賬管理：通過結(jié)構(gòu)化表格管理是工程精細(xì)化管理的開始，對于工程管控和后期價(jià)值挖掘，標(biāo)準(zhǔn)提煉都有重要的作用；

(7)三維表現(xiàn)：由于軟硬件的匹配是一個(gè)永久的問題，如何更好地發(fā)揮BIM的作用，給更多的人提供支持，三維表現(xiàn)圖及其傳遞方式就很重要(圖10)；

圖8　一戶一表軟件界面

圖9　現(xiàn)場照片管理軟件

圖10　屋頂設(shè)備BIM三維表現(xiàn)圖

(8)IPAD應(yīng)用：IPAD和服務(wù)器的應(yīng)用是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代開始的標(biāo)志，隨著流程梳理和應(yīng)用拓展，BIM的價(jià)值會一次次被挖掘，建筑行業(yè)的移動互聯(lián)時(shí)代已經(jīng)到來；

(9)價(jià)值評估：通過價(jià)值評估體系的建立和后評價(jià)工作的完善，對工程的引導(dǎo)作用非常明顯。

5.2經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

無論在設(shè)計(jì)階段、深化設(shè)計(jì)階段還是施工階段，都通過多次BIM協(xié)調(diào)會，通過BIM模型把業(yè)主項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)以及BIM設(shè)計(jì)方、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位整合在一起。在商討過程中利用BIM模型，直觀地討論和解決問題，大大提高了溝通的時(shí)間成本和效率，避免了通常的詞不達(dá)意的尷尬境地。大家也真正體會到了BIM時(shí)代的來臨，同時(shí)覺得未來的項(xiàng)目中BIM技術(shù)的應(yīng)用將變得十分重要。

其中，BIM技術(shù)應(yīng)用根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)度展開，時(shí)間跨度大，人員協(xié)調(diào)多，在技術(shù)、管理、流程上有些重要的事項(xiàng)及內(nèi)容需要注意。

(1)加強(qiáng)流程和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，關(guān)注協(xié)同(技術(shù)+人員)、優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)原則制定、人員技能提升等幾個(gè)問題；

(2)在項(xiàng)目執(zhí)行過程中要注意：前期定好原則，開好BIM啟動會(內(nèi)容、設(shè)計(jì)節(jié)奏與項(xiàng)目運(yùn)營節(jié)奏相匹配)； 重過程管理，過程重細(xì)節(jié)； 后期查漏補(bǔ)缺，確定反饋制度，引導(dǎo)商運(yùn)物業(yè)確立標(biāo)準(zhǔn)；

(3)在流程控制方面主要注意：前期確定BIM流程時(shí)間線； 開好幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)會議，目的是確定原則； 避免協(xié)同的幾個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)(前期資料相互交底時(shí)間可控，中層人員的應(yīng)用，BIM優(yōu)化團(tuán)隊(duì)意見的穿插)等；

(4)進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)質(zhì)量控制的流程和質(zhì)量控制點(diǎn)，并逐步在問題解決上提供支持。

[1]何關(guān)培，BIM在建筑業(yè)的位置、評價(jià)體系及可能應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2010，2(1):109-116.

[2]美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)第一版第一部分； National Institute of Building Sciences，United States National Building Information Modeling Standard，Version 12 Part 1.

[3]buildingSMART alliance of National Institute of Building Sciences，BIM Project Execution Planning Guide，Version 1.0.

[4]中國BIM門戶網(wǎng)站.http：//www.chinabim.com/.

Application of BIM Throughout Project Life Cycle of Longfor Shanghai Hongqiao Street

Geng Yueyun，Liu Haijun

(ShanghaiGstoneArchitecturalDesignCo.，Ltd.，Shanghai201906，China)

The application technology of BIM at the design and construction stage becomes more and more mature, and is also applied more and more in research and development practice at the operation and maintenance phase. The value of BIM is becoming more and more obvious and has been recognized by all parties. Especially in accordance to the owner′s requirements, all participants implement, use and maintain BIM at the same time. As the third party consultants for the owner, our team help the owner establish enterprise BIM collaborative implementation standard procedure from such aspects as standard planning, process grooming, standard application and expansion application. This article focuses on the establishment of standard framework at the starting phase of the project.

BIM Organization; BIM Implementation Plan; BIM Innovative Applications; Value Evaluation System;One Househood One Meter Platform

耿躍云(1980-)，男，國家注冊公用設(shè)備工程師。主要研究方向：數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘、BIM、系統(tǒng)架構(gòu)、管理；
劉海軍(1986-)，男，助理工程師。主要研究方向：BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)管理、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。

TU17

A

1674-7461(2016)04-0040-06