深耕新技術領跑未來之路

文｜本刊記者 寧冉

幾年前，建筑全生命周期管理還是一件無法想象的事情，隨著科技的不斷發展，尤其是隨著BIM的應用推廣，建筑全生命周期管理變為可能。

中航工業規劃建設科研辦公樓鳥瞰圖

中國航空規劃建設發展有限公司（簡稱“中航工業規劃建設”）前身為始建于1951年的中國航空工業規劃設計研究院，是中國航空工業集團公司的直屬業務板塊之一，是國家大型綜合勘察設計單位。由于其隸屬中航工業集團，集團中的主營業務為飛機制造；服務范圍則涉及航空、航天、空軍、海軍、民航、民用建筑等行業，具有向客戶提供規劃、設計、勘查、建設、運營等全價值鏈服務的能力和提供工程造價咨詢、建設項目環境影響評價、工程招標代理、工程監理等全方位服務的能力。

中航工業規劃建設也早已實現使用三維設計、預制加工、模擬安裝等眾多技術，因此，中航工業規劃建設領導鼓勵院里對BIM技術引進，并成立BIM技術中心，在公司重大項目中BIM技術先行，帶頭應用BIM技術。

中航工業規劃建設科研辦公樓北立面

中航工業規劃建設科研辦公樓效果圖

BIM讓設計變得更快更協調

寶苑住宅小區項目是中航工業規劃建設用BIM技術設計的別墅區，毗鄰四季不結冰的溫榆河北岸，風景秀麗，整區的綠化率達50%以上，以高檔低密度建筑為主，無論景觀及配套設施均達國際級別墅區水準。

寶苑住宅小區項目因規模龐大，其中建筑單體563棟，且單體戶外平臺樣式繁多，模型信息量遠遠超過了軟件本身的承載能力，而項目建設用地面積及總建筑面積過大，且地形復雜，高差變化多，再加上該項目需要在緊張的室外空間中布置密度大且關系復雜的給排水等各專業管道和強弱電線槽，需要用BIM實施的項目多，且實施周期又短，這一系列問題給項目團隊帶來了很大的挑戰。

針對諸多難點，中航工業規劃建設組建了一支與設計團隊并行的BIM實施團隊，協助設計師解決BIM實施過程中的技術難點。該項目采用了兩種方式建模，分別是分區分專業建模，根據不同的意圖創建不同類型的模型，如精細模型（建筑）、體量模型、協調模型、施工模型、室內管線模型、外線模型。另外，設計團隊利用Revit軟件的地形工具先建初模，再加道路、平臺、路燈，逐步細化。并通過Revit MEP進行外線管線綜合設計，檢查并及時調整碰撞，成功且高效地使各類管線在狹小的空間內得到最優化的布置。最后項目組制訂了詳細的計劃，并嚴格按照計劃執行，保證了各類BIM成果如期完成。

在使用BIM技術過程中，中航工業規劃建設項目經理魏念里認為，“BIM技術在三維可視化、管線綜合、節能分析、仿真模擬、施工模擬、霧滴模擬、物業管理八個方面具有卓越表現，是傳統設計手段無法比擬的。”在項目初期，因主要工作量都集中在外線管線如何調整上，中航工業規劃建設的設計團隊利用節能分析，進行管線綜合調整，使BIM能夠自動檢查管線碰撞，避免錯漏碰缺現象的發生，減少了大量的現場返工情況。而由于寶苑住宅小區項目管線密度高，設計師則通過BIM軟件的三維管線調整解決了數百處在二維圖紙中未能發現的碰撞問題。再加上施工模擬以及可視化技術協助與施工人員討論施工方案，幫助設計師更好的理解這個項目，通過身臨其境般的感受，對項目進行優化。

眾所周知，數據是信息化的產品，中航工業規劃建設的設計團隊利用Revit系列軟件，使得各專業在同一個模型上進行設計，因設計、施工以及運維都使用同一個模型，大大降低了信息的流失。在信息流通的規則中，中航工業建設把同一個模型在不同的階段完善。各階段的信息，例如設計階段管道部分建模深度一般控制在DN50的管道，并解決相應的碰撞，信息僅覆蓋管道的尺寸、標高和材質，而這部分模型進入到施工階段以后，施工單位將會深化，并在模型的派入度上增加廠家單價、施工單位與施工進度等信息，逐步完善模型。

中國航空規劃建設發展有限公司BIM項目經理李瑞表示，“以Revit創建的模型作為基礎，再配合Navisworks軟件進行項目管理，通過Navisworks進行協調管控，大大提高了生產效率和生產精度。由于中航工業規劃建設的大部分項目是EPC項目，因此更容易推動BIM技術的應用。”

在可持續性能分析方面，項目組通過Project Vasari、Green Building Studio、Simulation CFD、Ecotect四款BIM軟件，分別對不同的方案進行了炭排放量的計算、光照、風動模擬，并對機房風環境進行了模擬，幫助設計師找到最優方案，使寶苑住宅小區項目實現了綠色、環保、低碳設計。

由于參加寶苑住宅小區設計的設計師大多是做二維設計的，中航工業規劃建設為了讓設計師能夠更快適應三維設計，院里對設計團隊做了專門的培訓，并要求設計師每周反饋， BIM技術中心在此期間則給了項目部大量的支持。

中航工業規劃建設的設計師在完成寶苑住宅小區項目后深有感觸的說道，“BIM應用的起步有些艱難，從軟件的學習應用到實操項目，團隊的同志們付出了很多。但是通過寶苑住宅小區項目讓我們體會到BIM應用的必要性，通過BIM直觀反映，解決了專業之間的碰撞問題，尤其是外線管線密度高，場地有限，二維管線綜合之后，通過BIM檢測出數百處碰撞問題，有效地將問題解決在圖紙階段，為滿足業主提出的高標準、嚴格要求提供了有利支持，為我院樹品質打下了堅實的基礎。”

寶苑住宅小區-實拍一期工程現場

實現建筑全生命周期應用 BIM技術

幾年前，建筑全生命周期管理還是一件無法想象的事情，隨著科技的不斷發展，尤其是隨著BIM的應用推廣，建筑全生命周期管理變為可能。中國航空規劃建設發展有限公司科研綜合樓項目作為公司EPC項目之一，也是全產業鏈應用BIM的試點項目，探索BIM在全產業鏈中應用的具體價值，借助BIM三維模型提高設計準確度便成為首要事情。因此中航工業規劃建設對這個項目，無論是設計精度還是質量要求都非常嚴格，時間節點也很緊。BIM設計手段比較其他設計手段毋庸置疑是先進的，尤其是在全價值鏈的項目中，更能體現最直觀的價值，項目組無論對項目本身還是BIM技術都充滿了信心。

由于綜合樓項目是中航工業規劃建設第一個運用BIM技術作為全專業試點項目，一系列的分析想要順利進行，就必須依賴更多的工具對項目進行有效支撐。設計師利用Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP這三款軟件實現了設計的可視化，模型越詳細，出施工圖的工作就越少。中航工業規劃建設的BIM項目經理李瑞表示，“BIM的可視化，將信息表達的更為形象有效，幫助非專業人員通過模型理解建筑創意。”在項目的設計過程中，中航工業規劃建設通過Revit平臺，使各個專業工作人員都能在同一個平臺上工作，設計、修改都帶來了聯動，這種無中介的溝通方式很大程度上避免了因為人員溝通不及時帶來的設計紕漏等問題，也有效地提高了設計效率和設計質量。

中航工業規劃建設為了實現全專業的協同設計與施工運維一體化，針對此項目需求定制族500余個，實現了二維圖例與三維模型的對接，此部分族全部采用參數化設計，為下一個全專業協同設計項目打下了良好的基礎。此外，項目組還做了大量的二次開發工作。而為了彌補機電工程量統計，項目組自主研發工程量統計工具，即 Revit——明細表——Excel表格。對于中航工業規劃建設而言，這次的BIM應用最大的收獲就是設計手段的改變，改變了設計師的設計習慣。

“雖然這個項目定制了大量的族，做了一些二次開發，但是綜合樓項目并沒有拖延最后的交付時間，這得益于項目最開始就采用三維協同設計。因很多設計師是第一次應用BIM進行協同設計，所以公司在這個項目上給予了大量的支持，降低了設計人員的心理負擔。而民用建筑設計有大量相同或相似之處，針對綜合樓項目，我們也積累了大量的標準房間模型、通用族的定制，大大方便了后期項目的建模工作。”中國航空規劃建設發展有限公司BIM項目經理趙強介紹。

寶苑住宅小區

BIM技術助力中航工業建設實現飛躍發展

對于設計師來說，從陌生全新的設計理念到得心應手的工具，BIM在中航工業規劃建設的發展經歷了從無到有，從陌生到習慣，從零起步到三維設計族庫已積攢6000余個的過程，實現了二維圖例與三維模型的對接。中國航空規劃建設發展有限公司BIM主管王嘯波說道，“BIM在公司內部推廣初期最難的是人的觀念轉變問題，在設計壓力面前，設計師容易產生對新技術的抵觸心理，通過一年多的培訓和宣傳以及試點項目、BIM標準制度的建立，這些問題都已逐漸得到解決。現在使用BIM技術的項目也越來越多，只要大家想用BIM，剩下的問題都是暫時性的。”

他同時表示：“BIM是一種新興技術，是工程建設行業未來發展的必然方向，基于BIM的系列軟件是一個服務于建筑全生命周期的信息平臺，用于集成、分享和管理信息，它的表現形式是三維的、實時動態的。在工程建設行業BIM技術必將獲得更廣泛的應用。”

中航工業規劃建設在內部的BIM推廣應用方面，在資金、技術上都給予了大力的支持，并打造了一個BIM技術的“鐵軍”為院里提供服務，以推動整個設計院的BIM不斷向前發展。不過，中航工業規劃建設并不滿足于在設計階段使用BIM技術，而是想將BIM做到施工、運營等階段，為此正在不斷探索如何能將已經做好的設計階段的模型、數據真正用到施工階段，同時也檢驗下BIM的價值，而科研綜合樓項目無疑成為了中航工業規劃建設的試水項目。中國航空規劃建設發展有限公司首席專家、副總工程師陸國杰總結到：“全生命周期集成化的工程信息模型是建筑工程全生命周期管理BIM的技術核心，應該大力推廣和應用。推廣應用全生命周期管理理念及技術是勘測設計行業貫徹落實科學發展觀的具體體現和有力行動，是全面提升勘測設計企業核心競爭力的有效手段。”

隨著BIM在國內工程建設行業的深入推廣，未來，BIM技術不僅僅是錦上添花的工具，更是企業在競爭中必備的支撐工具。王嘯波表示，“公司考慮更多的是未來，未來BIM技術一定能替代二維設計軟件，國家也正在積極組織進行BIM標準的制定，中航工業規劃建設也是參與者之一。公司從現在開始就運用BIM技術，將BIM做深、做細、做大，雖然這是一條漫長的過程，但這又是一條必經之路，是提高企業核心競爭力，贏在未來的必然選擇。”