施工階段信息化的新探索

伴隨著BIM理念在建筑行業內不斷地被認知和認可,其作用也在建筑領域內日益顯現,作為建設項目生命周期中至關重要的施工階段,BIM的運用將為施工企業的生產產生更為重要的影響。BIM除了為施工企業展現了二維圖紙所不能給予的視覺效果和認知角度，同時它與管理軟件相結合，有效的控制成本，控制工程進度，減少返工等方面帶來了卓越的表現。

國內施工行業BIM應用現狀

BIM技術已成為建筑行業的發展趨勢，越來越多企業、項目在施工階段中探索BIM的應用。但是在施工階段，BIM技術的應用依然存在很多困難，主要表現在以下幾個方面：軟件功能、應用方面以及人員方面。

在應用方面BIM應該存在于在施工階段各個層面，會開發各種各樣的應用點，包括三維可視化、碰撞檢查、施工模擬、工程量計算特別是鋼結構、預制加工等方面的應用已經非常多，廣聯達軟件股份有限公司BIM中心咨詢部黃錳鋼介紹說，在以上應用方面碰撞檢查帶來的價值非常大，因為人們一提到BIM就會想到碰撞檢查，實際上它也為施工企業帶來很大價值。目前BIM可以實現進度計劃和建模型之間的關聯。在關聯過程中有一個問題值得注意，就是進度計劃是實時動態變化的，企業會有季度計劃和月度計劃，甚至還有趕工計劃等，怎么去實現計劃跟模型實時動態的關聯？BIM技術應用還比較廣泛的是在工程量計算方面。現在困難就是BIM模型計算工程量到底準不準？其實這就是規則問題，黃錳鋼回答說還有就是模型的正確問題。實際上現在模型想要順利導入專業軟件中是比較困難的，雖然市面上有一些模型直接導到軟件中的插件，但是在導入過程中還會有一些問題。而模型的準確性方面也是給施工企業應用BIM造成的難題之一，建完的模型沒有規則或是標準來檢驗它的正確性。

施工企業在應用BIM的過程中，同樣會遇到管理軟件的數據與BIM模型產生實時動態的關聯的問題，就目前來看，大部分的數據能夠實現。在施工過程中，把文檔關聯到模型中或是關聯到模型的構件上是非常關鍵的步驟，如何把文檔中的信息逐條列出，這是比較困難的。黃錳鋼介紹說，這其中還存在數據標準的問題，這些BIM模型到底要建模到怎樣的深度才能夠滿足施工的需要？同時在軟件方面，軟件的功能還無法完全滿足施工階段的BIM應用，現在市場上主流軟件的功能在施工企業應用過程中都需要不斷完善。現在施工階段普遍缺乏適用于施工階段的協同管理平臺，各個軟件不在同一個平臺上工作，那么這些軟件如何能滿足施工企業在施工過程中的整體應用？不同軟件之間的數據格式不統一，數據不完整，如機電方的構件庫數據不足，真實的構件庫很難在系統中實現，軟件中的構件庫沒有完整的設備數據，目前通用的做法是用一些替代性通用的構件來做機電，這是軟件在BIM應用中存在的現象。

黃錳鋼還提到BIM的人員方面也存在一些問題。BIM還不是一個專業，尤其是在校生，很難接觸到BIM，沒有更多學習BIM的途徑和資源，沒有機會系統學習BIM。同時，黃錳鋼還發現BIM軟件的操作能力普遍比較弱。目前的BIM技術人員在設計方面比較多，而精通施工現場的BIM人才比較匱乏。

黃錳鋼介紹說，廣聯達公司經過幾年的研究認為在施工階段BIM應用方案的架構，首先要有模型，這是BIM應用的前提。BIM模型可能是設計方拿過來的模型，包括建筑結構、鋼結構幕墻、裝修等，也可能是施工單位自己建的深化設計的BIM模型，同時還有施工過程中如合同信息、進度計劃、清單、圖紙等信息。這些內容集成到一個平臺上支撐整個施工管理，集成就需要BIM的集成平臺。

集成了信息之后再去支撐BIM專業方面的應用，如可視化、碰撞檢查、機電方面的深化設計、鋼結構方面的深化設計等專業應用模型。同時，還需要探索BIM在管理方面的應用，必須要與項目管理系統整合，實時動態的關聯施工過程的動態信息，這是應用兩大主線。

BIM集成平臺中有這么多的信息一定是要方便讓所有的項目參與方進行訪問，因此應變方案的架構方還要有支撐移動平臺方面的應用，給每一個參與方設置一定的權限，每一個人有不同的權限，訪問不同的內容。有了架構之后，接下來再具體落到一個個BIM應用點上面來。

首先模型的深化設計方面，深化設計首先要把設計階段的模型完善成為施工階段可以用，可以施工的模型、模型施工準備階段的場地購置方面的應用，能夠支撐模擬分析、碰撞檢查等等，把這些模型再用于施工指導甚至是激光掃描儀。計劃管理方面的應用，進度包括了計劃編制、計劃跟蹤、計劃分析等一系列的內容。同時還有一個是工作量管理方面，這么多專業要進行交叉，機電安裝以及精裝修等各種專業全部進來之后各種專業直接的碰撞是非常厲害的，績效管理和工作鏈管理都是解決計劃方面的問題。具體包括供應鏈的沖突，進度、施工機械計劃以及垂直運輸，也就是塔吊和施工電梯，什么時間分配給哪個專業使用。用BIM計算每一天或者是每幾個小時實際用工量，分配給他一臺機器用幾個小時，這也是BIM一個很好的應用。還有根據進度計劃計算材料用量，實際材料用量計劃的輔助工具。BIM能支撐比較有價值的是各個維度工程量是怎么樣計算，包括以進度維度工程來計算，還包括以季度，月度的結算工程量計算，用該維度的支撐包括后面的成本分析、甲方審核、變更分量等等，最后形成一個竣工交付的模型。有了這些應用點之后需要軟件支撐的，應用對應使用到相應的軟件，能夠為企業搭建一個良好的BIM平臺。

施工階段BIM應用案例分享

天津117項目

該項目建筑面積約83萬平方米，建筑高度約597米，建筑層數為117層。天津117項目為鋼-混結構，是由高銀集團斥資180億元投資興建的高層建筑，預計2016年8月竣工，結構封頂時間為2015年8月。

天津117項目的應用目標是以應用BIM技術構造協同工作的環境，輔助117項目總承包管理BIM實施定位。并實現五大應用目標：提高深化設計的質量和效率；提高總承包進度計劃的管理能力；提高現場施工方案的合理性與科學性；提高成本管理可靠性；提高分包協調管理能力和干系人之間的信息溝通效率。

由于117項目剛開始不久，目前來看該項目在BIM應用中主要用到幾點。首先是在實施規范方面，前期項目組花費大量精力制訂了整個鍵帽標準、實施標準，包括數據的分享標準等。該實施規范由幾部分組成，即模型標準、規劃體系、數據交換標準以及工作規范，每一項都進行了嚴格的規定。通過制定標準和最佳實踐，確保在整個BIM實施過程中產出高質量的、形式統一的模型、圖紙以及其他分析報告。確保數字化BIM模型與文件結構的正確，實現高效的數據共享，從而保障BIM應用效果。通過采用協調一致的BIM工作方法，最大限度地提高工作效率。

其次，項目組做了一些模型創建工作，建筑結構模型、鋼結構模型、機電模型，在有模型基礎上做一定的深化設計應用。目前來看，專業與專業之間，以及專業內部檢查出很多碰撞點，應用效果非常明顯。同時，該項目在施工工序模擬方面也做了一定的工作。BIM的施工協調能力也在該項目中表現非凡。117項目模型建好之后，把相關數據管理到軟件中，并將數據進行管理。

最后就是BIM在施工現場應用模擬，模擬過程使用三維場地平面布置軟件，建模成功后直接在軟件內打開使用，施工現場就模擬出來了。

廣州東塔項目

廣州東塔（Guangzhou East Tower）亦稱周大福中心（Chow Tai Fook Centre）。建筑高度在華南地區僅此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。

在該項目中BIM應用目標為：建立建筑信息模型，通過數據化模型，實施數字化的技術與經濟的管理。BIM不僅僅是動態模型，BIM還有數據支持。通過含數據的建筑信息模型來實施技術方面和經濟方面的管理工作。技術方面包含深化設計、進度管理、工作面管理、圖紙管理、場地管理、管線和構件的碰撞檢查及運營維護。經濟方面包含工程量計算、預算管理、合同及成本管理、勞務管理。

東塔項目的BIM建模規則是實現模型集成，保障BIM模型滿足后續應用需求的關鍵。建模規則統一原點、單位與度量、坐標系、樓層標高、文件命名，并針對各專業制定相應的建模規則。信息關聯規則是項目管理各業務數據之間、以及與BIM模型的關聯規則。總體原則是以BIM模型為媒介，實現進度、清單、配套工作、圖紙、合同等數據的相互關聯。

東塔項目BIM軟件選擇上土建專業是廣聯達土建軟件（GCL）、鋼筋軟件（GGJ）；機電專業是MagiCAD；鋼結構專業是Tekla。這些系統由不同軟件提供商供應，他們要能發揮最大的作用，就必須要在同一個軟件平臺上工作。項目部搭建了BIM集成平臺，包括模型數據集成，該平臺集成MagiCAD、Tekla、廣聯達土建、鋼筋等建模軟件，同時需集成計劃編制軟件MS Project、常用辦公軟件Word、Excel等。除此之外，BIM集成平臺與項目管理系統深度對接，實現了BIM模型與進度管理、工作面管理、成本管理、合同管理的信息關聯，實現BIM模型與圖紙管理的文檔關聯，支撐勞務、運維、碰撞檢查等管理需求。

黃錳鋼介紹說，在BIM集成過程中，需要攻克如下關鍵技術：

1.開放的接口

①支持國際BIM數據格式標準——IFC標準。

②結合BIM建模規則，解決不同專業模型集成的難題。

③現階段可集成廣聯達、Tekla、MagiCAD、Revit等專業軟件的模型。

2.超大模型支持

①通過內外存交換技術、模型數據庫技術，解決超大型BIM模型的加載和瀏覽難題。

②通過模型服務器技術和模型快速加載技術，實現模型數據集中存儲，并能通過網絡快速加載與瀏覽超大BIM模型。

3.移動設備（iPad）支持

①支持iPad、iPhone等移動設備。

②為施工現場應用提供更多廣闊空間。

在東塔項目中最核心的內容是BIM加管理（BIM +PM）。BIM集成平臺主要實現功能有：各專業BIM模型的集成、BIM模型的版本管理、工作空間定義、分層、分專業、分構件類型的模型瀏覽以及基于BIM模型的項目管理業務數據的查看。

潞河醫院門診綜合樓工程

潞河醫院門診綜合樓工程是集門診、急診、醫技和病房為一體的綜合醫療建筑，總建筑面積70800m2，包括地上面積40800m2，地下面積30000m2。醫院地上10層，總建筑高度41.8m，地下有三層，最深可達-18.86m。該項目第一期已經完成，主要完成將建筑模型導入到三維軟件中做詳細的工程量計算，以及時間進度關系。同樣在這個項目中做了BIM建模規范，并強調模型的準確性是影響BIM算量值的最大因素，而不是軟件傳遞過程中信息的少量丟失。

施工階段BIM應用成功關鍵因素

在以上項目中，黃錳鋼認為BIM應用幾個最核心成功的關鍵因素首先是信息的集成方面每一個項目都強調建模的規范標準以及包括開放的數據接口，集成各個專業的模型這是第一個點。第二個點是作為施工階段的應用，BIM與施工管理要進行緊密的結合才能夠在施工過程中發揮最大的效益。第三是企業實施BIM的決心，BIM在應用過程中還有很多困難，所以企業要有對待的勇氣和克服困難的決心，前面幾個項目因為有決心所以堅持將BIM應用在項目中了。