中建三局一公司施工企業運用BIM技術的先行者

◎ 本刊記者 寧 冉

嘉里建設廣場二期效果圖

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

BIM是近年來引領建筑數字技術走向更高層次的新技術，越來越多的成功案例證實了：它的全面應用大大提高了建筑企業的生產效率，提升了工程建設的集成化程度。然而，在國內許多建筑設計院紛紛爭相應用BIM技術的今天，中國施工企業的推進還在初步階段。不過，中建三局第一建設工程有限責任公司（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用并發展BIM技術，使其成為施工企業中應用BIM的先行者。特別是2012年剛剛竣工的嘉里建設廣場二期項目，中建三局一公司在機電運維系統中深化應用BIM技術，走出了一條機電設備智能管理 (BIM-FIM)的新路。

施工企業應用BIM的先行者

中建三局一公司早在2004年就開始接觸應用BIM，在2009年做深圳T3航站樓項目時開始全面應用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用BIM，這幾年更是對BIM軟件進行了深入研究。目前，公司已經成立了三個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應用，嘉里建設廣場二期項目就是代表項目。

嘉里建設廣場二期項目為何會選擇BIM軟件呢？據中建三局一公司高級工程師尹奎介紹，首先是業主要求公司提供BIM模型，其次公司從深化應用BIM的角度出發，在施工階段應用BIM軟件，能夠使項目更好的進行，比如管線的交叉檢查、預制加工等等。而且公司在機電設備運維階段列出了科研課題——研發一個基于歐特克BIM軟件的機電設備智能管理系統（BIM-FIM），更準確地掌握機電設備物業管理信息，提高維護和維修效率，降低總體運維成本，指導突發事件時的應急處理。

勇于攻堅克難的革新者

為了做好嘉里建設廣場二期項目的BIM應用，公司專門組建了11個人的BIM團隊，包括建筑、結構、機電、水、電、風。嘉里建設廣場總共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在項目中應用地不斷深入，問題也隨之出現，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件，包括整個項目里面所有的構件，如墻、梁、板、機電里水電風的設備機電箱等。這些建筑構件的運維信息、幾何信息、材質信息、技術參數，以及后面的運營信息，如何串聯融合是一個難點。這是一個龐大的數據庫。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是可以再添加和擴展的，在模型里對這些幾何信息、技術參數、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BIM的物業管理系統，即FIM數據庫，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計分析，做一些后期的優化調整。

嘉里建設廣場BIM模型

在攻堅的過程中，中建三局一公司對BIM軟件的應用進行了拓展和革新，研發出了一些關鍵技術。一是基于IFC的信息共享接口。通過開發IFC接口，將Autodesk Revit中的模型，通過IFC中性文件導入到BIM-FIM系統中，并保存模型的所有屬性信息。二是基于網絡的BIM數據庫及其訪問控制。通過搭建完備、高效的信息數據庫，實現建筑及機電設備竣工圖的BIM模型信息存儲，通過并發訪問控制機制，確保多用戶協同工作的數據安全性。三是基于移動平臺的設備標識與識別。通過開發二維碼和RFID接口，將單個設備及區域內設備的關鍵信息以二維碼和RFID標簽的方式標識并保存起來；當移動平臺設備掃描到該標識時，能提取其信息，并在無線網絡環境下，從BIM數據庫中獲取其他相關屬性信息。四是海量運維信息的動態關聯技術。面向海量的施工和運維信息，針對機電設備不同的系統劃分，研究了其基于構件的信息動態成組技術與動態關聯技術，并形成上下游動態模型，實現高效的信息檢索、查詢、統計、分析與應急預案決策支持。

機電設備智能化管理的追求者

中建三局一公司在嘉里建設廣場二期項目中BIM的機電設備智能管理系統課題（BIM-FIM）的目標是：2012年3月實現項目的物業系統信息共享和數字化移交；2012年5月實現嘉里大廈二期的物業維護維修及巡檢，完善機電設備的運維監測；2012年5月結合二維碼和RFID技術以及多維可視化BIM平臺，為業主提供設備故障發生后的應急管理平臺。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。

實踐表明，BIM-FIM系統與傳統的系統維護模式相比，體現出許多優勢。傳統的維護模式是以經驗為基礎，主要是以預防性維護和臨時維修為手段，都是靠傳統的圖紙資料或者相關的一些文獻，都是紙質的文件或者一些相片來管理的，不夠直接。而BIM-FIM系統，則是把整個建筑所有的專業，建筑、結構、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系統里，這樣查看起來就會非常方便。王興坡介紹，“與傳統的機電管理相比有兩點不同：一是公司把物業管理很多的規定做到軟件里，舉個例子，比如空調過濾網一年要清洗一次，快到清洗的時候會有自動提示，清洗完以后把數據再寫進去，到第二年又會給一些提示，實際上已經跟物業管理結合起來了，提供了各種功能。二是我們做了應急的管理系統。做傳統機電的時候，某處漏水，首先要找圖紙分析屬于哪個系統，然后再找出這個系統的控制閥件位置?，F在我們把這個也做到系統里，只要看到漏水，用條碼掃描儀掃一下這一段管線，系統馬上可以找到關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系統最起碼做到了兩個創新：一是信息共享?；谠拼鎯夹g，實現BIM-FIM系統的信息共享。通過搭建私有云平臺，將數據量龐大的BIM-FIM后臺數據庫集中在服務器端，通過并發訪問控制機制和數據更新機制，實現多方協同工作，保障了數據的完備性和一致性。二是物業應用。對于每一個維護點，通過RFID技術，自動識別設備信息并將維護日志追加到數據庫中，從而以巡檢方式實現了機電設備的日常監測；通過在移動設備平臺上開發二維碼和RFID接口，可將單個設備及區域內設備的關鍵信息快速識別和提取出來，并支持與BIM數據庫的無線聯網，以獲得更加詳盡的設備信息，尋求輔助構件定位和應急處理。

BIM技術深化應用的推動者

實際上，BIM模型是基礎，現在用得最多的還是在設計階段，大多集中在建模這一塊，而從建筑全生命周期來考慮，其實真正能夠發揮BIM價值的是在項目的后期。尹奎表示，“一個建筑，設計花一兩年，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。”

目前BIM在施工中的應用，中建三局一公司有很多探索，一是應用在預制加工，很多構件基本上都是加工廠加工的?，F在公司正嘗試整個機電預制加工的設備機房，因為有了模型以后，每個尺寸都很精確，在工廠里預制好，盡可能減少現場作業。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，現在有了BIM模型進行綜合管線，現場不會再出現交叉的問題。公司更是重力推廣基于BIM在項目中的應用，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，現在都應用了BIM技術。目前公司每年會有100多個項目，其中應用BIM技術的占全部項目的50%以上，特別是綜合管線，基本上都在應用。

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