探索與突破上安機(jī)電借助BIM開(kāi)創(chuàng)發(fā)展新紀(jì)元

◎ 本刊編輯部

上海上安機(jī)電設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“上安機(jī)電”）是上海市安裝工程有限公司下屬的一家集設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、機(jī)電顧問(wèn)為一體的專(zhuān)業(yè)機(jī)電公司。上安機(jī)電在2008年開(kāi)始展開(kāi)對(duì)BIM技術(shù)及軟件運(yùn)用的探索與嘗試，并以此作為推動(dòng)整個(gè)機(jī)電業(yè)務(wù)發(fā)展的重要手段，2009年正式成立的BIM工作室標(biāo)志著公司BIM業(yè)務(wù)的全面啟動(dòng)。公司先后在世博漢堡館、“中華牌”卷煙專(zhuān)用生產(chǎn)線(xiàn)項(xiàng)目、東方體育中心、古北國(guó)際財(cái)富廣場(chǎng)、中山醫(yī)院、虹橋能源中心、蘇州星海生活廣場(chǎng)、天津文化中心等多個(gè)項(xiàng)目中成功應(yīng)用了BIM技術(shù)。在BIM模型搭建，尤其是利用BIM對(duì)深化設(shè)計(jì)、施工的輔助、綜合管線(xiàn)碰撞等方面積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，并將BIM應(yīng)用延伸到了管道預(yù)制加工、設(shè)計(jì)施工管理模擬、施工效果模擬和演示、施工方案的確定、材料歸類(lèi)統(tǒng)計(jì)、項(xiàng)目成本預(yù)測(cè)等領(lǐng)域，為提升上安工程品質(zhì)和管理水平起到了一定的積極作用。

公司BIM團(tuán)隊(duì)匯集了建筑工程師、結(jié)構(gòu)工程師、暖通、電氣、給排水及其他機(jī)電專(zhuān)業(yè)工程師、后期多媒體制作等20余位專(zhuān)業(yè)人才，形成了專(zhuān)業(yè)覆蓋面廣、技術(shù)結(jié)構(gòu)全面的設(shè)計(jì)隊(duì)伍，加速了BIM的快速全面推進(jìn)。

初識(shí)——獨(dú)上高樓，望盡天涯路

現(xiàn)今的中國(guó)，建筑施工行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)步入到需要尋求技術(shù)轉(zhuǎn)型、謀求發(fā)展的階段，建筑施工企業(yè)不得不思考在傳統(tǒng)技術(shù)和流程的基礎(chǔ)上如何與新技術(shù)對(duì)接等問(wèn)題。近年來(lái)，無(wú)論是政府還是業(yè)主，都非常重視綠色施工這一概念，對(duì)施工企業(yè)提出了新的要求。而對(duì)于施工企業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)“綠色建造，低碳施工”的目標(biāo)也是責(zé)無(wú)旁貸的社會(huì)責(zé)任；與此同時(shí)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，建筑施工企業(yè)還要面臨著更為苛刻的成本壓力。如何通過(guò)有效地管理來(lái)實(shí)現(xiàn)降本增效，成為建筑施工企業(yè)發(fā)展的重要研究課題，企業(yè)自身精細(xì)化管理需要尋求技術(shù)上的突破。

BIM技術(shù)正是給企業(yè)提供了一個(gè)改變現(xiàn)狀的技術(shù)手段。2008年初，上安機(jī)電首次接觸BIM這一全新的建筑名詞便“登高遠(yuǎn)望”地意識(shí)到這將是上安機(jī)電在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中謀求突破的利器，因此在這方面一投入就是三年多。上安機(jī)電董事長(zhǎng)張勤表示，上安機(jī)電作為業(yè)內(nèi)技術(shù)實(shí)力領(lǐng)先的企業(yè)，有責(zé)任和義務(wù)通過(guò)技術(shù)改革來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色建造的目標(biāo)，而B(niǎo)IM無(wú)疑為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展模式，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)突破創(chuàng)新。從今天BIM事業(yè)的發(fā)展和未來(lái)的前景來(lái)看，都驗(yàn)證了上安機(jī)電當(dāng)初選擇的正確性。

但，在BIM之路上，上安機(jī)電還是頗費(fèi)了一番功夫。上安機(jī)電總經(jīng)理于曉明坦言，“上安機(jī)電的BIM之路受到的阻力比預(yù)想的要大。業(yè)主懷疑BIM只是一種更為絢麗精彩的表現(xiàn)形式，而對(duì)于施工時(shí)能否發(fā)揮作用表示懷疑；同時(shí)，由于傳統(tǒng)建筑行業(yè)中企業(yè)粗放式的管理，也使得企業(yè)內(nèi)部的推廣過(guò)程也并非一帆風(fēng)順；對(duì)于投入巨大的財(cái)力、物力、人力去推廣一項(xiàng)新技術(shù)，企業(yè)的主觀意愿也不可忽視。”雖然只是幾句話(huà)，就道出了BIM技術(shù)在施工企業(yè)落地的難處。

推廣——衣帶漸寬終不悔

以實(shí)際收益證明BIM的價(jià)值是最為直接有效的方法。上安機(jī)電在組建BIM小組、擴(kuò)大BIM知識(shí)宣傳之外，更是在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，充分利用BIM平臺(tái)加強(qiáng)與業(yè)主的溝通和交流，將BIM協(xié)同的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大化。于曉明介紹說(shuō)，BIM技術(shù)推廣最關(guān)鍵的一點(diǎn)，就是如何找準(zhǔn)BIM技術(shù)與傳統(tǒng)施工的結(jié)合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)效益的產(chǎn)出，提升傳統(tǒng)深化設(shè)計(jì)的能力與成效。通過(guò)BIM價(jià)值點(diǎn)的開(kāi)發(fā)來(lái)體現(xiàn)BIM技術(shù)的真正價(jià)值。

在上安機(jī)電的BIM探索之路上有四個(gè)里程碑意義的項(xiàng)目，而其中兩個(gè)項(xiàng)目尤為耀眼璀璨。

其一是上海中山肝腫瘤及心血管綜合樓項(xiàng)目。這是上安機(jī)電將BIM實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的第一個(gè)項(xiàng)目，通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目上安機(jī)電整合了自身的BIM團(tuán)隊(duì)，完成了系統(tǒng)的升級(jí)改造。這一項(xiàng)目工程基地面積40777平方米，總建筑面積178028平方米 ，其中地下66000平方米，地上112028平方米，建筑基底面積15967平方米，由復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院建設(shè)。著名管理學(xué)家彼得·杜拉克曾說(shuō)：“用人不在于如何減少人的短處，而在于如何發(fā)揮人的長(zhǎng)處。”在這一項(xiàng)目中，上安機(jī)電利用Autodesk Revit Architecture軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的三維建模，團(tuán)隊(duì)根據(jù)自己專(zhuān)業(yè)所長(zhǎng)重組后分別構(gòu)建了建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水和電氣專(zhuān)業(yè)的BIM模型，然后根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)將各個(gè)專(zhuān)業(yè)的模型鏈接在一起，獲得完整的建筑模型；并選用Autodesk Navisworks軟件，實(shí)現(xiàn)管線(xiàn)碰撞檢測(cè)，從而較好地解決了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)下無(wú)法避免的錯(cuò)、漏、碰、撞現(xiàn)象；在深化設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)通過(guò)將各專(zhuān)業(yè)模型匯總到一起之后應(yīng)用碰撞檢測(cè)的功能，快速檢測(cè)到并提示空間某一碰撞點(diǎn)，同時(shí)高亮顯示，為設(shè)計(jì)師快速定位和調(diào)整管路提供了方便，大大提高了工作效率。

由于這個(gè)工程是醫(yī)院項(xiàng)目，除了普通的機(jī)電系統(tǒng)外，還包含了氧氣系統(tǒng)、真空吸引系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)以及氮?dú)狻⒍趸肌⑿庀到y(tǒng)。這些醫(yī)用氣體系統(tǒng)的安裝要求與其他系統(tǒng)有很大的區(qū)別，例如安裝的高度、與其他管線(xiàn)的間距、安裝的位置都有明確的規(guī)定。通過(guò)BIM可以直觀的觀察布局效果，及時(shí)查找出管線(xiàn)布局的問(wèn)題，有效地彌補(bǔ)了二維管線(xiàn)綜合設(shè)計(jì)的不足，確保了此類(lèi)特殊系統(tǒng)管道的順利安裝。并就管線(xiàn)碰撞解決方案以及機(jī)電完成標(biāo)高方案與業(yè)主、設(shè)計(jì)院進(jìn)行三方討論，從而獲得了一個(gè)既滿(mǎn)足設(shè)計(jì)施工規(guī)范、體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖、符合業(yè)主要求，同時(shí)又具備完全施工指導(dǎo)能力的BIM模型。

上安機(jī)電在深化設(shè)計(jì)工作中對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了最大化的應(yīng)用，分別進(jìn)行了參數(shù)檢測(cè)、管線(xiàn)綜合以及碰撞檢測(cè)等工作。BIM模型具有參數(shù)化的特點(diǎn)，模型本身具有大量的信息，包括構(gòu)件、設(shè)備、管線(xiàn)的材質(zhì)、型號(hào)、安裝高度、安裝方式等，因此在做綜合管線(xiàn)的時(shí)候，可以很方便地隨時(shí)查閱這些信息，以更加合理的組織局部管線(xiàn)布置，避免因管線(xiàn)過(guò)多造成深化設(shè)計(jì)人員對(duì)圖紙中的部件類(lèi)型做出錯(cuò)誤判斷，引起設(shè)計(jì)師意圖被誤解的現(xiàn)象。同時(shí)，項(xiàng)目中還利用BIM進(jìn)行了施工進(jìn)度管理；上海中山肝腫瘤及心血管綜合樓工程施工體量大、建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，在建造過(guò)程中各種變化因素都會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成影響，因此，上安機(jī)電將利用BIM的4D、5D功能，為管理團(tuán)隊(duì)提供施工方案、物資供應(yīng)、勞動(dòng)力調(diào)配等工作的決策幫助。

在上海中山肝腫瘤及心血管綜合樓項(xiàng)目中，上安機(jī)電通過(guò)BIM實(shí)現(xiàn)了預(yù)制加工設(shè)計(jì)，以深化設(shè)計(jì)階段所擁有的BIM模型為基礎(chǔ)，把它導(dǎo)入Autodesk Inventor軟件中，通過(guò)必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、機(jī)械設(shè)計(jì)以及歸類(lèi)標(biāo)注等工作，將BIM模型轉(zhuǎn)換為預(yù)制加工設(shè)計(jì)圖紙，指導(dǎo)工廠生產(chǎn)加工。在保證高品質(zhì)管道制作的前提下，減少現(xiàn)場(chǎng)的管道制作加工。經(jīng)計(jì)算，采用以上預(yù)制加工方案將為本項(xiàng)目減少60%現(xiàn)場(chǎng)制作的工作量，減少90%的焊接、膠粘等危險(xiǎn)與有毒有害作業(yè)，實(shí)現(xiàn)70%管道制作預(yù)制率。BIM實(shí)現(xiàn)了在施工單位進(jìn)場(chǎng)前完成綜合調(diào)整、方案預(yù)演等前期準(zhǔn)備，在精確施工、精確計(jì)劃、提升效益方面發(fā)揮了巨大的作用，這為綠色設(shè)計(jì)和環(huán)保施工提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，確保了設(shè)計(jì)和安裝的準(zhǔn)確性，提高了安裝一次成功的概率，減少了返工，降低了損耗，并節(jié)約了工程造價(jià)。既提高了項(xiàng)目的建造品質(zhì)，又為項(xiàng)目節(jié)約了大量的資源。

其二是虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能能源中心項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目是上安機(jī)電整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，實(shí)現(xiàn)新材料、新技術(shù)整合新工藝的試點(diǎn)項(xiàng)目。通過(guò)與產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的戰(zhàn)略合作，促進(jìn)社會(huì)配套的完善，從而改變施工單位的傳統(tǒng)理念，打造全新的施工工藝流程與操作模式。

虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能能源中心及配套工程位于嘉閔高架路以東，菘澤高架揚(yáng)虹路以南的匝道環(huán)形繞道區(qū)間內(nèi)。能源站將滿(mǎn)足虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）內(nèi)所有用戶(hù)的全部空調(diào)冷熱負(fù)荷、衛(wèi)生熱水負(fù)荷和部分用電負(fù)荷的需求。商務(wù)核心區(qū)為南、北兩個(gè)區(qū)分別供能，北站基地面積7922平方米 ，總建筑面積9783.30平方米 ，其中地上一層建筑面積4221.87 平方米，地下一層建筑面積4153.5平方米，建筑高度22.25米。

由于場(chǎng)地非常狹窄，各系統(tǒng)大量采用工廠化預(yù)制，為提高進(jìn)度和提高管道的預(yù)制精度，上安機(jī)電充分運(yùn)用了BIM模型數(shù)據(jù)在綜合平衡的基礎(chǔ)上，為各專(zhuān)業(yè)提供精確的預(yù)制加工圖，以便控制質(zhì)量，合理控制工程成本，提高施工效率，全面推動(dòng)“環(huán)保經(jīng)濟(jì)、綠色低碳”施工的新理念。通過(guò)BIM技術(shù)的運(yùn)用，這一項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了在施工單位進(jìn)場(chǎng)前完成綜合調(diào)整、所需管段提前加工完畢、方案預(yù)演等前期準(zhǔn)備，在精確施工、精確計(jì)劃、提升效益方面發(fā)揮了巨大的作用。上安機(jī)電設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)通過(guò)BIM技術(shù)的運(yùn)用將減少50%～70%的信息請(qǐng)求、縮短5%～10% 的施工工期、減少20%～25%的各專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)時(shí)間。

于曉明認(rèn)為，勇于采用新技術(shù)、新材料是探索新施工工藝的必經(jīng)之路。但光靠企業(yè)造血是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要真正形成企業(yè)間的合作，還需要社會(huì)配套的大力支持，只有整條產(chǎn)業(yè)鏈間實(shí)現(xiàn)了配合，才能為新工藝帶來(lái)推廣的價(jià)值和基礎(chǔ)。

憧憬——驀然回首，卻在燈火闌珊處

BIM技術(shù)帶給企業(yè)的是一個(gè)全新的理念。他不僅僅是一套軟件、一項(xiàng)尖端技術(shù)，而是在世界范圍內(nèi)得到驗(yàn)證的管理思路和操作流程。施工企業(yè)利用這個(gè)平臺(tái)，能夠有效減少傳統(tǒng)工藝耗費(fèi)的時(shí)間和資源，簡(jiǎn)化過(guò)程的同時(shí)達(dá)到事半功倍的效果。

“給業(yè)主提供更系統(tǒng)、更完善的服務(wù)”一直以來(lái)都是上安機(jī)電的目標(biāo)。作為建筑施工企業(yè)，把傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)制造與現(xiàn)代管理理念相結(jié)合不僅將有利于提升企業(yè)自身的品牌價(jià)值，同時(shí)也能在經(jīng)濟(jì)全球化的市場(chǎng)環(huán)境下為中國(guó)建筑企業(yè)贏得更高的市場(chǎng)評(píng)價(jià)與更廣闊的發(fā)展空間。而B(niǎo)IM技術(shù)則是企業(yè)提升品牌價(jià)值，落實(shí)品牌戰(zhàn)略的一個(gè)有效載體，同時(shí)也是一個(gè)具體的宣傳實(shí)例 ，能夠充分展示建筑企業(yè)的技術(shù)水平，準(zhǔn)確表達(dá)企業(yè)服務(wù)的特色，為企業(yè)贏得更多的業(yè)務(wù)和關(guān)注客戶(hù)。

多年來(lái)專(zhuān)注研究BIM應(yīng)用的于曉明表示，“BIM技術(shù)無(wú)疑將成為未來(lái)建筑領(lǐng)域的主導(dǎo)。盡管目前在我國(guó)建筑工程中的運(yùn)用率還比較低，但參考?xì)W美發(fā)達(dá)國(guó)家項(xiàng)目BIM的使用率，以及我國(guó)政府和行業(yè)對(duì)于BIM技術(shù)的推廣和支持力度，我相信BIM在中國(guó)的發(fā)展前景非常樂(lè)觀，它必定會(huì)成為建筑行業(yè)的主流技術(shù)。”