BIM建設，重點是應用，關鍵是協同

文｜本刊記者 寧冉

在進行BIM建設之前，住總集團發現BIM 應用可能面臨三個問題：一是軟件繁多，不同專業、不同階段有不同的應用軟件；二是數據交互難，不同軟件的數據交互非常難，BIM設計模型不能向下游傳遞；三是重復建模，設計做一套模型，算量又重新建模，造成巨大的浪費。建筑企業如何能把BIM作為全生命周期應用？這是建筑企業最為關注的問題之一。

在信息技術高速發展的今天，BIM技術已經逐漸在建筑行業應用發展，越來越多的施工企業認識到BIM技術正在改變傳統施工方式，能夠有效地提升質量、改變現有管理模式。作為中國建筑施工領域的標桿企業，北京住總集團有限責任公司（以下簡稱住總集團）緊跟行業發展趨勢，在進行調研之后，結合企業自身特點確立了BIM課題，開展了一系列圍繞BIM推廣的工作，并通過眾多項目的實踐，積累了施工企業應用BIM技術的寶貴經驗。

住總集團的發展戰略是：以房地產開發為龍頭，建安、市政施工為基礎，快速培育文體、商貿和現代服務業，立足北京，輻射全國，進軍海外的發展戰略，以建設“和諧住總、效益住總、品牌住總、責任住總、創新住總”為共同愿景，把北京住總建設成為具有國際競爭力的現代企業集團。住總集團屬于集開發、設計、施工、物業運維于一體的綜合性集團，因此在進行BIM部署之初就將BIM定位于全生命周期的應用，即從設計階段的建模開始，BIM模型可以直接應用于工程算量，指導招投標，進一步延伸BIM應用，能夠將BIM技術直接應用于指導施工，最后延伸應用于運維。根據住總集團設定的整體開發進度，2012年完成了BIM的建模設計，2013年完成了BIM算量的研發，2014年主要進行BIM在施工階段的應用以及研發，而到2015年項目交給業主使用，那時將進行運維階段BIM的應用與研發。

在進行BIM建設之前，住總集團發現BIM 應用可能面臨三個問題：一是軟件繁多，不同專業、不同階段有不同的應用軟件；二是數據交互難，不同軟件的數據交互非常難，BIM設計模型不能向下游傳遞；三是重復建模，設計做一套模型，算量又重新建模，造成巨大的浪費。住總集團工程部經理尹亞輝表示：“作為BIM的應用企業，尤其是甲方花錢請設計院做了很漂亮的BIM模型，然后呢？”很多BIM模型最終可能只用于效果演示，或者是簡單動態模擬，而真正把它作為全生命周期應用、指導施工、運維，成功典例特別少，所以這也是北京住總集團下定決心要進行BIM建設的一個主要原因。

實踐出真知

北京市懷柔區楊宋鎮文化娛樂、商業金融及居住項目是由金地公司開發，住總集團設計院進行設計，住總子公司進行承建的項目。系統運行的項目是一棟剪力墻結構住宅樓和一棟全地下車庫，整體建筑面積是18700平米。項目地塊內設有寫字樓、孵化中心、商業會展中心、影視體驗中心、影人交流中心、影人俱樂部、現代劇拍攝中心；配套公寓、特色酒店、影視文化創意工作室，影視主題社區，影視文化商業街，演藝廣場、主題公園以及星光大道等功能類型。

在這個項目相關課題研發之前，設計院先做了管線碰撞。通過管線碰撞發現，即使是簡單的項目，BIM管線碰撞也有3000多項。但是通過設計院仔細校對后發現，其中有194項影響較大，處理起來有一定難度。如果其中一百項沒有在施工之前發現，而是在施工過程中，或者施工完成后才發現，則會造成經濟損失。如果每一項粗略按兩千塊錢成本來算，這項成本大約是二十萬元，所以無論是對于施工單位，還是開發企業都能看見BIM的直接經濟效益。

在該項目中，住總集團要完成的BIM項目實施目標包括：基于BIM三維設計模型直接進行工程量計算，包括土建和鋼筋兩大專業。用BIM算量的有效性和可行性，為BIM全生命周期的集成應用打下堅實的基礎。在實踐過程中，編制BIM建模規范是前提，也是保障BIM精細算量的重要保障。

由于該項目的設計施工單位都屬于住總集團，因此在模型利用等方面具有天然的優勢。住總集團建模規范主要針對兩點：一是建模與圖元的匯總，包括招標體系、文本定位、分層定義、重疊繪制以及模型縫隙等。二是BIM構件規范，包括構件命名、構件標高、斷面尺寸以及構件定義標識與替代。根據統一的建模規范，建立土建與鋼筋BIM三維模型，利用三維模型直接進行工程量計量與預算造價，BIM模型的后續重復利用，包括多專業集成、5D、運維等。

例如土建這部分在BIM設計階段主要是建筑模型和結構模型，通過插件GFC到BIM土建算量GCL中，最終實現BIM報價。土建部分，Revit模型導入算量插件(簡稱插件）：基于Revit創建的設計階段三維模型直接導入專業算量軟件用于工程計量、計價，這個插件現在已經研發成功。通過研發插件，打通主流設計軟件與主流工程量計算軟件的數據交互，直接將Revit設計模型導入算量軟件，免去造價人員的二次重復建模，提高造價人員的工作效率。

而鋼筋模型則是通過PKPM以及GICD模型進行BIM設計，通過插件GFC導入BIM算量的鋼筋算量GGJ中，最后實現BIM造價，打通主流結構計算軟件和主流設計軟件與主流工程鋼筋量計算軟件的數據交互，直接將Revit設計模型導入算量軟件，免去造價人員的二次重復建模，提高造價人員的工作效率。

在滿足前期建立的統一建模規范前提下，相應樓層設計模型的所有構件導出率為百分之百，土建構件的算量誤差率匯總統計為0.2%。通過對偏差分析，逐一排查有算量偏差的構件，調整和完善建模規則規范。通過排查發現偏差原因主要體現在三個方面：一是模型不一致；二是尺寸標注不一致；三是模型不一致（墻≠欄板）。如5號樓的鋼筋量分析，偏差主要原因是部分構件PKPM無法建模和計算；PKPM模型不準確；GGJ模型跟圖紙不符。為什么會出現上述結果呢？針對這些問題，住總集團設計院和系統開發商也做了一個深度的問題分析，對于Revit建模軟件進行思考。首先是設計符合性，沒有真實傳遞設計意圖；其次是合規性自動檢查功能不完善，無法自動檢查并排除重疊、間隙等。

此次以項目為實踐實現了企業BIM的預期目標，尤其是在分析問題之后，通過建模規則進行調整，問題也得到了解決。

BIM的意義與經驗

首先是建模規范是必須的而且是必要的，主要是三部分：一是產品分解結構，對于建造標準、部品部件、結構構件的標準化，需要共同制定；二是面向算量的建模規則，建模時必須考慮算量對模型的要求；三是術語標準，統一各方對術語的命名、叫法。在實踐中，通過BIM模型構件的導入分析與工程量計算的匯總分析，發現各類問題并逐步調整修改，最終總結出一套完善的三維設計模型與造價算量模型的交互規范，并將交互規范復用到其他的項目中，從而快速準確的實現基于BIM的精細化算量。

其次是工作效率的提高，這是將Revit三維模型直接用于算量的意義之一。大幅度提高造價工作人員的工作效率，算量階段無需再次建模，工作量減少50%以上。指導并實施于招投標、預結算，提高工作效率，各階段都基于同一模型算量，既可提前開始算量又可避免扯皮。

檢驗設計三維模型成果的準確性，為后續應用做質量檢驗，Revit模型到算量模型導入率接近100% ，具備其它項目應用條件。實現三維設計模型快速傳遞到造價、施工的BIM應用中，各應用階段使用同一模型，信息的一致性確保了信息傳遞的準確性。

第三是為了保證后續BIM的深度應用，并驗證此階段的成果；此階段BIM工作完成后，住總集團自行用另外的豐臺某項目做了驗證，模型導入率在滿足建模規則的前提下，可以達到百分之百，同時具備了其他項目繼續應用的條件。

第四是實現三維數據模型快速傳遞到造價施工BIM應用中，達到BIM跨階段應用流程的打通。前面定好規則后，后續所有應用使用都是同一個模型，可以保證信息傳遞的準確性。實現Revit土建三維設計模型導入到造價算量軟件，進而實現BIM的全過程應用；在造價算量軟件中，實現導入的模型套取做法后快速提供工程造價。實現結構設計模型到三維設計模型再到造價算量模型的轉換，進而實現BIM的全過程應用。

為了保證后期BIM技術可以深度應用，同時可以使用前面主動研發的成果，對其它項目進行驗證。該項目的開發、設計、施工還是原來的團隊包括系統提供商，在這個項目上做背靠背研究。主動研發時由廣聯達主導做插件研發，由設計院做校核。在被動校核階段是由設計院以及施工單位背靠背計算，由廣聯達做校核。各方相互之間不提前溝通數據，數據算出來之后都交到集團里，由住總集團和廣聯達做校核，通過校核來驗證第一階段，發現課題一研發成果——混凝土計算精度沒有問題，可以滿足后續項目的使用。

最后是工作流程和方法。對于工作流程和方法，一是規則前置，規范建模：項目開始前先統一規則，杜絕隨意建模；二是建立良好的溝通交流機制，確定協同工作機制：協調項目參與方的信息統一，包括設計院、業主與軟件供應商、承建方之間全面及時的反映項目真實信息；三是校核檢查：不同階段，確定不同的校核主體責任人、協作人，保證每個階段的成果質量。

隨著住總集團對BIM征程上的大步前行，將會有越來越的項目中引用BIM技術，實現BIM管理，為智慧城市增添更多智慧建筑。