新技術在廣州東塔項目中的綜合應用

廣州東塔亦稱周大福中心。建筑高度在華南地區僅次于深圳平安國際金融中心。是一個位于廣州珠江新城CBD中心地段的地產項目，規劃用途為商務辦公，用地面積26,494.184平方米，規劃建筑面積為地面以上35萬平方米，地下商業建筑1.8萬平方米，地塊容積率達13，明確將建設超高層建筑。這也是珠江新城核心商務區出讓的最后一塊商業用地。2013年廣州東塔以455米的高度封頂，預計2014年初完工。廣州東塔和廣州西塔將會構成廣州最和諧的新中軸線。

項目概況

廣州東塔項目由香港周大福集團投資建設，中國建筑股份有限公司承包施工。這個項目施工環境非常復雜，是廣州核心CBD珠江新城的收關之作，項目周圍基本都處于完全投入使用的狀態，北、西側市政道路已投入使用，北側地下有地鐵五號線；南側花城南路正在進行管線及道路施工；東側靠北段為合景房地產公司用地，靠南段為富力房地產公司用地，正在進行支護樁施工；中間為規劃道路，周邊地勢平整。這對于項目的施工難度是非常大的，空間非常狹小。從場地內的情況來說，工程平面分區分為塔樓區和非塔樓區。為了不影響塔樓區域的正常施工，將非塔樓區域地下室在平面上劃分為A、B、C三個施工區，先施工A區，待塔樓地下室完成后再施工B區，在B區地下室頂板施工完成，具備提供塔樓施工場地的條件下，再進行C區土方開挖與地下室結構施工。

從整個功能分區上來說，109-112層為機電層，主要有機電管井、走火樓梯及前室、風機房、電氣房、空調機房、其他機電機房等；塔樓酒店區為92-108層，有客用電梯大堂、入口大堂、酒吧/餐廳、健身中心/更衣室、客房、走廊、客房內衛生間等；塔樓服務式公寓區在68-91層，包括客用電梯大堂、客房、走廊、客用電梯廳、公用部分（會所及大堂）等；7-67層是塔樓辦公區及避難層，主要有客用電梯大堂（商場）、商場走道、商場店鋪、商場衛生間、商場廚房、寫字樓單元、辦公樓標準層電梯廳及公共走廊、辦公樓衛生間、辦公樓茶水間等；1-6層則是裙樓/塔樓商場及酒店大堂區，包括客用電梯大堂（商場）、商場走道、商場店鋪、酒店區、酒店式公寓、辦公樓大堂、郵政局、商場衛生間、商場廚房、戲院等；地下室部分是-5至-1層，有客用電梯大堂（停車庫及商場）、商場走道、商場店鋪、超級市場、郵政局等。

廣州東塔項目總標地是530畝，結構標地是515.2畝，工程塔樓主體結構由內部核心筒、外框筒8根巨柱、連接巨柱的6個空間環桁架以及4個伸臂桁架共同形成帶加強層的框架筒體結構。塔樓核心筒墻體內設有雙層勁性鋼板，內外皆澆筑C80高強度混凝土，L68以下外框筒巨柱內灌注C80高強度混凝土。

對新技術的認識與應用

在廣州東塔項目的應用過程中建設團隊對BIM有了更為深刻的認識。廣州東塔項目副總工程師孫暉對記者說：“我們認為BIM是一個建筑信息模型，但是它不僅僅是一個簡單的動態模型，它還含有海量的數據和信息，通過數字化的建筑信息模型，要實現對整個總工程施工項目的技術與基建管理?！表椖吭诩夹g方面主要包括了深化設計、進度管理、工程量管理、圖紙管理、場地管理、管線和構造的碰撞檢查及運營維護。在基建方面主要實現管理，包括工程量的計算、預算的管理、合同管理及成本管理還有勞務管理。具體在總的施工過程當中，需要集成哪些數據，通過集成還要把這些數據提取出來進行應用，從而支撐所承擔項目的管理。

針對廣州東塔項目總包管理的需要，分析了BIM系統所需集成的各項核心數據和信息，包括進度方面，計劃進度的信息，實際的進度信息，工作量進度的信息；在成本方面包括了工程量、清單、收入、預算、成本；在合同數據方面包括了合同的條款、付款的方式等；在圖紙方面包括了施工圖紙，施工圖紙所有的版本，深化圖紙的申報以及所有變更的內容，變更的工程量和變更圖紙之間替代的關系；在來源數據方面包括所有來源隊伍的具體情況、人員情況、技術情況、工資發放情況；在運維方面又包括所有的構建，設備具體的尺寸、材質、規格型號、廠商、使用年限等等這些詳細的信息，數據量非常的龐大。每一個信息快速獨立的過程，要把它們都集成進BIM信息模型中，不但讓它集成，而且要實現這些數據的提取、快速的查詢、應用，便于達到總承包施工項目的目的。

從整體架構上來說，主要分成三個層次，包括信息產生層、信息集成層和信息應用層。在產生層主要是集成了海量的數據和信息；集成層主要是建立了BIM建筑信息模型以及平臺，最后達到的目的是為了實現承包項目在進度、成本、投資乃至于圖紙方面的管理需求，以及技術方面的一些碰撞檢查、深化設計等等工作。

孫暉向記者介紹到，在詳細的調研以及研究過程中，我們發現了一些問題，首先就是軟件之間的數據交互非常困難，由于現在BIM的標準不統一，那么各個軟件之間的數據格式也不一致，導致了現在各個軟件、各個信息之間數據交融的困難。此外，雖然目前主流BIM應用主要集中于進度三維模擬展示、碰撞檢查、工況模擬、深化設計（獨立的機電、鋼構深化）等技術應用方面，且多為單一功能的使用，但實際上，這些單獨的應用還不足以達到所承包項目管理的目的，無法滿足總包對各專業綜合管理需求。

第二點是信息與模型掛接存在一定的難度，現在多的是實現和圖紙的一次性文檔關聯，還沒有具體實現某一個合同條款，某一項圖紙的構建與具體模型構建和其他相關信息的這種信息關聯，以及具體構件的關聯。在進度方面主要體現為進度的模擬展示，還沒有完全達到與進度相關的配套工作信息，例如工作量信息、質量信息、圖紙、設計目標工程、合同等這些信息的集成和提取運用。同時，清單與模型的關聯難度非常大，因為清單的種類很多，清單的內容非常的龐大，在模型的構建方面也很龐大，如果僅僅是通過人工來進行這個工作，工作內容非常多，所以這也存在很大難度。

第三點，項目團隊假如想自己設計開發一套多方面融合的建模軟件，面臨多方面困難，難度大、投入大而且這個周期非常長。孫暉說到：“廣州東塔項目整個工期非常緊張，沒有空間和時間以及成本上的允許和條件。所以我們現在主要考慮運用的是市面上比較成熟的各種建模軟件?！?/p>

第四點，由于廣州東塔整個項目工程體量非常龐大，導致現場工人還有管理人員工作負擔非常重，而且在長期的工作中，形成了一定的工作套路、工作方法和思維模式，為了盡量達到推廣BIM系統的應用和研究的目的，項目團隊盡量不增加系統工作量，并且少改變現有的工作方式。

解決思路

在BIM解決思路和功能方面，廣州東塔項目總體的解決思路是要建立一個三維的深化設計模型，并制定一系列的規則去實現信息與數據模型的掛接，達到所有信息模型的快速的查詢、提取和應用，同時在集成信息的平臺上設置各種開放端口，支撐與各建模軟件的信息互通。

廣州東塔項目主要實現的功能包括以下七點，第一個是進度與工作量的管理功能，第二個是合同與成本的管理功能，第三是圖紙的管理功能，第四是深化設計的功能，第五是碰撞檢查的功能，第六是運營維護功能，第七是勞務管理功能。

在進度管理方面，目前進度計劃主要局限于進度編制及三維動態模擬展示，廣州東塔項目已經集成及提取進度信息、配套工作信息、合同信息、圖紙信息、工程量信息、緊前緊后工作關系信息，支撐日常進度管理工作，同時通過實際進度與對話進度之間的對比，來實現關鍵結點的偏差分析和深度追蹤。實現工作任務的提醒和預警以及工作面的交接管理，實現整個施工團隊每一天實時的激勵，在工程盡快完成的時候，設計時間點的工況回顧。從實體進度的展示來說，廣州東塔項目通過把工作計劃實體進度的每一個條件與模型實現自動關聯，保證在這個施工過程中實現每一個實體進度通過模型的三維展示，為領導層和管理層提供決策的依據，實際上還通過具體某一個模型的構建和分析，能夠查詢到項目相關的計劃進度與實體進度的所有信息。

在合同與成本管理方面，目前使用多局限于合同整版的掃描錄入，且無法套價，不能核算成本，整版合同的掃描應用已經不能滿足廣州東塔項目的需求。以往的成本核算一般都是在事后，或者是項目之后才進行成本核算，對于一個項目過程的實施、成本的控制、成本的管理做的還不夠深入，所以廣州東塔項目現在要把這個主分包合同的條款進行拆分，把具體的清單還有這些條款與模型的構建實現一個關聯，通過關聯可以利用BIM模型實時查詢所有的合同和主分包合同的條款。同時通過模型自動工程量的計算，包括清單與模型構建的關聯，實現預算、支出、收入的三方面；工程量的自動計算及多維度（時間、部位、專業）的匯總提??；自動關聯主、分包合同單價信息；預算、支出、收入的三算對比；主、分包合同條款的對應；合同條款的快速查詢。

在圖紙管理方面，實現具體圖紙、圖源以及每一個模型構建的關聯，通過這種方式可以快速的查詢工程構件各專業圖紙的信息，同時可以對變更必備的影響進行一個提醒。包括提示此圖紙的變動對具體的工程量造成了什么影響，具體的施工已經施工到什么情況，以及相關的配套工作是否已經完成或者是否已經開展，同時還要進行機電深化圖紙的一個深入追蹤和自動預警。

碰撞檢查方面，實現了不同專業設計間的碰撞檢查和預警，直觀的顯示各專業設計間存在的矛盾。運維管理方面，廣州東塔項目通過BIM模型中構件、隱蔽工程、機電管線、閥組等的定位、尺寸、安裝時間、廠商等基礎數據和信息，實現對廣州東塔項目的運維管理。此外，廣州東塔項目實現各專業深化模型海量信息及數據在BIM5D平臺里的準確融合，完成本項目多專業整體模型的深化設計，實現各個工程面勞務基礎的信息，包括對工人信息、工資發放情況等進行管理。

新技術為項目注入“活力”

傳統項目管理模式下，實體進度與配套工作分開管理，配套工作幾乎全部依靠經驗、責任來安排、協調，執行難、跟蹤難。系統的實體工作和配套工作的計劃、分派、跟蹤、預警等，實現了項目內實體工作和配套工作相互促進、共同實施，有效提升全項目工作的計劃和執行能力。

過去，實體進度只能到現場時時跟蹤、查看實體模型進展情況?；贐IM系統的東塔項目管理實現了實體進度和模型掛接，跟蹤實體進度即可實時展現實體模型完成情況，實現在現場、在辦公室均可實時了解現場進展。

紙質化的合同管理，查詢、核對都非常繁瑣。基于BIM系統的合同管理，方便查詢，并且和實體模型、進度關聯，服務于成本，有效的提升東塔項目的合同管理能力。傳統的管理模式下，無論是紙質還是電子的圖紙管理，都是單一的圖紙管理，而且還難于查詢。基于BIM系統的東塔項目圖紙管理，分門別類、并且和實體模型掛接，能夠快速查詢到原圖紙、變更圖紙以及與之關聯的實體模型。

在傳統項目管理模式下，成本分析基本都是事后分析，成本管理過程難于有效控制?；贐IM系統的東塔項目成本管理，關聯實體模型和進度，實現了實時成本分析、實時成本管控。

此外，在機電專業的深化設計方面，BIM系統帶來的碰撞檢查及三維可視化功能有效的解決了東塔項目深化設計難題。BIM系統帶來的可視化功能，為廣州東塔項目施工交底、優化設計、模擬施工、協調等日常工作帶來了全新的體驗。

到目前為止項目團隊做了大量的工作，主要是前期完成了詳細的市場調研和需求分析，確立了項目合作的軟件商，開發了BIM信息支撐平臺，同時召開了多次的會議，包括動員會、培訓會、專家研討會進而系統的開發與建筑研討會等等。同時，廣州東塔項目設計了一套很好的土建和機電的建設規則，保證了各個模型分開構建，并且可以達到在一個平臺里準確的融合。

“我們還設計了一些二次開發的規模，主要是根據現場的實體進度施工需要，設置了一些施工預報、圖紙變更、合同條款的內容以及工作庫，具體在施工過程中可以不斷地補充我們相關需要的信息和數據，這也強大了我們整個系統。”孫暉介紹到。同時，項目團隊還對工作量有了一個定義，主要是把整個主塔樓按照項目施工的需要、管理的需求，分多層、具體細化的分區，通過一個分區，導致分區內部的一些進度、合約、圖紙、專業等等把這些信息創建起來，從而達到加深總承包施工管理深度的需求目的。