廣州琶洲眼項目BIM綜合應用技術總結

周永明　寇廣輝　蘇　浩

(中建三局第一建設工程有限責任公司，武漢　430000)

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廣州琶洲眼項目BIM綜合應用技術總結

周永明寇廣輝蘇浩

(中建三局第一建設工程有限責任公司，武漢430000)

【摘要】文章以廣州市琶洲眼項目為例，介紹了BIM在項目管線綜合深化設計、平面管理、智能頂升模架系統設計等方面的應用經驗，也介紹了如何應用自主研發的《基于BIM的工程項目總承包進度計劃管理系統》進行進度管理，以及如何應用GBIMS系統進行項目施工綜合管理。總結了項目的經驗教訓，同時也提出了對BIM發展的展望。

【關鍵詞】BIM技術；碰撞檢查；管線綜合；進度管理；施工管理；協同設計；質安管理；計劃分析；資源分析

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.04

1工程概況

保利琶洲眼項目位于廣州市海珠區珠江南岸，場地面積3.5萬m2，總建筑約面積31萬m2，由一幢高層辦公塔樓(60層，總高度310m)及一幢酒店塔樓(38層，總高度200m)所組成，為琶洲CBD區域第一高樓。在地塊平面上還建有連接二幢塔樓的商業裙樓建筑(6層，總高度41.7m)以及四層地下停車場(-17.45m)。

項目效果圖、建筑專業模型與結構專業模型如圖1所示。

琶洲眼項目具有項目體量大、品質定位高、工期緊、總包協調量大、工藝復雜等特點。項目各項定位較高，設計、施工過程中的信息傳遞和協同管理直接影響工程的進展情況。本項目310m高辦公塔樓采用了智能化頂升模架系統等新工藝，BIM技術在方案的設計、優化以及施工模擬等方面的優勢可以有效提高方案實施效果。此外項目總工期936天，工期較為緊張，且工程體量大，專業分包多、工作面分散，現場各專業同時施工工作面協調難度大，傳統計劃管理方式自動化低，調整量大，容易出現過程管理缺失，難以滿足本項目計劃管理需要。為了提高計劃編制效率改進進度計劃的可執行性，項目應用了我司應用了自主研發的《基于BIM的工程項目總承包進度計劃管理系統》。

2BIM實施環境構建

2.1明確BIM應用目標

項目從開工階段就明確的BIM應用的目標，將BIM融入到項目管理制度中，加強BIM在技術管理、平面管理、進度管理、現場管理等方面的結合應用。同時與設計方廣州市設計院達成了BIM模型協同管理的協議，提高模型審核、設計變更的處理效率，保證模型的版本更新。

2.2團隊組織

為更好地將BIM技術融入到總包管理的各項管理活動中，由分公司技術部配合進行BIM工作的策劃、監督和管理，項目組織成立BIM管理部，包含土建、機電、鋼結構、幕墻等BIM專業小組，將各專業分包BIM小組人員納入總包BIM管理部統一管理，各專業深化設計負責人對相關專業模型的深化設計、版本管理、相關輸出成果負責。

2.4軟硬件配置

項目在BIM應用中，為了滿足各項應用需求，綜合運用了Revit、Rhino、Tekla、Magicad等建模軟件，項目管理方面綜合應用了廣聯達GBIMS平臺服務器版以及我司自主研發的《基于BIM的工程項目總承包進度計劃管理系統》。

項目設置了平臺服務器，作為項目模型信息和GBIMS平臺的運行中心，也保證了項目數據的統一管理。項目BIM團隊配備了高性能的工作站，處于協調會議的需要配備了兩臺高性能移動工作站。此外，為了滿足較大的數據計算、渲染等需求，部分軟件應用了的云計算功能。

為了滿足項目實施要求，將BIM真正融入到項目管理中，在項目初期制定了BIM工作人員職責表、專業分包BIM小組進場要求、分包考核評分表、BIM模型交付標準和時間表以及BIM會議制度等，使各專業在統一的制度框架要求下有序開展各項工作。

3BIM應用內容

3.1 BIM建模

由于與設計方簽訂了相關協議，建模沿用設計院的設計模型，在設計模型的基礎上進行修正和深化設計。土建模型采用歐特克Revit軟件搭建，項目人員分樓層分區建模，后期利用鏈接方式合模。機電模型采用歐特克RevitMEP軟件搭建，部分機電專業采用Magicad建模，重點抓設備層、標準層的深化設計，包括預留洞口和與精裝的配合。鋼結構模型采用Tekla軟件搭建，重點考慮鋼構構造與結構、機電的沖突問題，必要時需要在鋼構件上預留洞口。模型整合、瀏覽、漫游及碰撞檢查工作在歐特克Navisworks和廣聯達審圖軟件中進行。

3.2 碰撞檢查及管線優化

酒店及辦公樓，設備復雜，管線種類多且密集，容易出現空間利用不合理現象，造成走廊凈高不滿足要求，通過BIM模型進行凈高分析及管線綜合優化，滿足包括管道保溫層在內的最小間距及走廊凈高要求。

在碰撞檢查和管線綜合是需要綜合考慮多種因素，不僅考慮實體模型占用的空間，對于部分需要預留空間的區域還需要采用軟碰撞的方式進行檢查，也就是檢查相關構件是否滿足一定的間隔要求。

項目為解決地下室管線種類多、密集、復雜等難題，建立了自己的碰撞檢查流程。解決機電專業碰撞檢查2 023處，并將檢查出的問題形成匯總表提交設計及業主方進行核查，此項工作節約了后期大量返工、變更等成本。

3.3 協同工作

為提高設計施工協同效率，實現模型信息的有效管理，制定協同設計工作流程，通過網絡云平臺實現各參與方的協同工作，實現建設-設計-施工的一體化協同工作。

(1)設計階段

項目在設計階段即開始實施各專業的協同設計，通過中心文件進行建筑、結構、機電等各專業的協同設計各專業在平臺上修改自己的模型，上傳到服務器后，其他專業可同步查看，并復核本專業的模型需求，提高設計協同的工作效率。

(2)施工階段

在施工階段，沿用設計階段的模型，在設計模型的基礎上進行各專業的深化設計，各專業深化設計審核無誤后導入廣聯達GBIMS系統進行算量工作。

一方面利用BIM軟件的模型自動分類統計匯總數據，作為現場施工工程量的參考。發生變更時對模型進行及時修改，并形成變更后的工程量和快速變更成本分析。另一方面將土建BIM模型導入廣聯達進行算量，與商務部的算量數據進行三算對比，防控風險。

(3)網絡云平臺協作

項目在圖紙會審、周例會、總包例會等各類協調會中也利用BIM模型作為溝通的媒介，充分發揮了BIM作為信息溝通中心的能力，提高項目管理的整體效率。此外設計、施工模型的審批和交底通過網絡云平臺進行。設計、施工完成的模型需上傳至云平臺，待設計、監理、業主方審核后方可替代上一版本。在云平臺中設置各參與方崗位職責保證模型的有效管理。

3.4 基于BIM的計劃管理

進度管理是項目管理的重點，對項目資源調配和各專業協調配合起著指導、控制作用。而目前的計劃管理：自動化程度低，人工輸入工作量大；計劃編制水平參差不齊；很難檢查計劃合理性，對進度優化考慮不周；傳統進度計劃不夠直觀，而之前我們制作BIM施工模擬需要手動將模型與計劃進行匹配，效率太低。為此項目采用我司自主研發的《基于BIM的工程項目總承包進度計劃管理系統》有效降低計劃編制、計劃分析、施工模擬制作的工作量，其功能特點如下：

(1)進度計劃快速編制

系統通過內置經大量工程進度計劃的分析研究而形成的進度計劃基礎模板庫，并已設定施工工序邏輯和工期計算規則，保證進度計劃編制邏輯上的合理性。為快速編制進度計劃，系統化繁為簡，計劃編制技術人員進入系統后，依據工程實際，只需選擇作為編制基礎的模板，并設定工程時間、結構形式、層數和分區等簡單的建筑參數，系統即可自動生成標準、邏輯合理的總控計劃。相較于傳統的編制方法，采用進度計劃系統編制，可達到嚴格控制施工工序邏輯上的正確性和工期安排上的合理性，大大提升了進度計劃編制效率。

在知道項目基礎信息，以及基本的施工部署之后，通過“計劃輔助編制模塊”進行總控計劃的快速編制，選擇合適的進度模板，依次輸入設置項目信息、時間信息和建筑信息，其中建筑信息又劃分為通用設置、地基與基礎工程、地下室、塔樓、裙樓等小模塊設置面板。輸入相應的信息后，快速編制出標準、邏輯合理的總控計劃，稍作調整即可指導施工。

(2)添加工作包

系統支持自定義工作包，利用關鍵詞可以自由查找相關工作，再將相關工作拆分批量拆分成更便于管控的工序。通過批量添加工作包的功能，快速將總控計劃進行有效分解，形成便于管理、控制的工作計劃。

(3)進度計劃分析優化

超高層工程涉及專業廣、建設周期長、內容復雜，可視為線形工程。利用基于位置的流線圖技術，直觀反映任務的地理位置及工作面搭接關系和施工過程中的空間沖突問題，更好的組織流水施工順序。系統會根據進度數據，自動生成基于位置的流線圖。流線圖是以時間與工作面分別為橫軸和縱軸，不同的工作用不同顏色的線條表示。這樣，一個項目的范圍、細節和進度安排情況便可在一個圖表中清晰展現，從而可直觀地檢查線條是否存在交叉，交叉是否合理。技術人員經分析后發現計劃安排不合理時，可在在流線圖上拖動線條，對齊位置進行修改，即可同步對進度計劃做出調整。

(4)施工模擬和模型算量

以前做施工模擬，需要將進度計劃一條一條與對應的模型進行匹配，往往存在上千條任務需要匹配上萬個構件的情況，匹配工作量非常大，而且匹配準確性難以保證。也許花幾天時間做完了，計劃一修改，又需要想辦法調整。系統研發BIM模型與計劃的自動匹配技術，在計劃快速編制的時候就考慮了每條任務的分區分段分專業分構件類型，同時從模型中自動提取相對應的信息，保證模型與相對應的計劃一一匹配，從根本上解決制作模擬的效率問題，使之能適應項目計劃的快速變化。

在模型自動匹配掛接的過程中，利用BIM模型數據快速讀取/估算相應模型的工程量，同樣與相對應的計劃一一關聯，自動估算構件所需的主材、周轉材、勞動力、設備的投入。同時，我們與廣聯達合作開發插件，可將廣聯達計算的精確量、價導入系統中，使計劃系統的資源分析和調整更為準確。完成資源的估算后，根據資源來進行進度計劃的調整，使計劃的資源調配合理可行。此外，匹配好的模型可直接制作施工模擬，還有工作面面板可以直觀檢查某一層的工作一共多少項，已完成哪些項，或者正在進行的進度百分比。

2.傳授學生鑒賞小說的相關知識和技巧。做好上述鋪墊后，重中之重是“授之以漁”。《初中語文課程標準》記敘文閱讀的目標是：能夠在通讀文章的基礎上，理清文章思路；理解文章主要內容；體味和推敲重要詞句在語言環境中的意義和作用；對文章內容、思想傾向和寫法有自己的心得體會。小說閱讀屬于記敘文閱讀范疇。小說閱讀著重考查學生對小說基本知識的把握，重點考查學生對人物形象、故事情節、環境描寫的分析和運用能力及對小說藝術特色的整體感知能力、概括能力。

(5)邏輯規則檢查

傳統方法去檢查計劃的邏輯性比較困難，想檢查各個工作之間是否有沖突很困難；很難找相關項，也很難算時間，另外，改了計劃以后還得繼續算是否滿足要求。

系統的邏輯分析檢查功能通過手動設定工序字符串、判斷條件等，然后交由系統運行分析，并得出分析檢查結果。本功能可實現批量檢查進度計劃是否符合設定的判定條件，并以報表的形式顯示檢查結果，方便修改進度計劃。制定的邏輯規則可以多項目通用形成企業的規則庫，例如：各個進度節點是否滿足要求、各層計劃是否滿足邏輯庫中的邏輯檢查。如圖9所示。

3.5基于BIM的頂模設計

(1)頂模系統應用

本項目核心筒豎向結構施工采用了標準組合式智能化頂升模架系統，為實現頂模標準化設計、提高頂模設計效率和設計合理性，該系統在設計、加工、安裝、使用、拆除各階段均應用了BIM技術。

頂模設計，為實現頂模的模數化、標準化的快速設計，創新性建立了貝雷架、配套連接節點、液壓系統、掛架、模版等標準化族庫。初步設計完成后，采用Navisworks對頂模的關聯系統進行碰撞檢查和實時漫游，對主要系統、操作空間、走道高度、寬度、臨邊洞口防護等進行了優化。如圖10所示。

(2)頂模加工三維出圖

頂模主要構件使用的是標準化貝雷架，因此加工時，根據BIM模型生成各類別構件的2D圖紙，在CAD中稍作修改即可用于構件工廠化加工。

頂模安裝前，為使參與人員直觀掌握安裝要點，通過BIM軟件進行預安裝演示交底，明確控制重點，有效推演項目資源調配，提高頂模的安裝效率。如圖11所示。

(4)頂模細部功能模擬優化

在模擬過程或使用過程中，對易損部件更換、使用過程中發現的不足，比選優化方案，并在BIM軟件中模擬優化，確定方案后進行現場優化。例如：在模擬過程中發現，由于剪力墻厚度逐漸減少，施工到高層時頂模底部安全防護距離剪力墻的距離越來越遠，原設計不能滿足要求，因此重新設計，保證了頂模安全防護效果。如圖12所示。

3.6綜合施工管理應用

為了有效集成項目信息，將商務、合同、圖紙、質安、流水段管理等數據通過BIM模型進行集成，項目采用了GBIMS平臺服務器版，為項目的進度、成本管控、物料管理、質安管理等工作提供數據支持，協助管理人員有效決策。

(1)模擬分析

項目利用系統將現場施工情況進行實時模擬，及時發現潛在進度風險的同時還反饋出項目開工到竣工過程中任意時間點、時間段的資金曲線分布和資源配置分布，作為成本管控的有效依據。

(2)跟蹤反饋流程

施工單位在平臺中上傳已編制完成的計劃并與BIM模型的關聯。項目據實填報項目施工日志，實際施工進度完成情況將自動同步至進度計劃。系統將計劃和實際進度進行對比，對延遲內容進行提示并自動推送預警信息。通過系統中現場進度照片與進度模型進行對比進行進度校核。管理人員隨時隨地登陸系統查看進度完成狀態，并跟蹤進度偏差原因。通過項目進度看板實時監控項目各個工作面施工進度完成情況。如圖13所示。

(3)責任到人的配套工作

將配套工作庫完善后與進度計劃掛接，系統自動根據配套工作所屬部門推送至各部門負責人處，由部門負責人將每項工作分派到具體責任人，責任到人，實時跟蹤反饋工作進展，提高工作效率。

(4)狀態與預警

將每日施工日志與進度計劃關聯后，通過三種不同開始時間和結束時間反應真實的進度情況并進行預警，每次開生產會時直觀交底，快速制定整改方案。

(5)質安管理

質安問題在移動端、模型平臺、管理平臺實現多方數據交互。現場發現問題后，通過移動app在BIM模型定位位置并拍照、記錄問題，也可以通過pc客戶端進行問題定位和記錄，問題將以氣泡形式進行標注。

管理人員將問題分派到具體責任人并推送工作任務，責任人處理后反饋結果。通過系統隨時查看和追溯質量問題和處理結果，前、后狀態對比展示。通過項目質量看板圖標的統計分析結果，監控主要問題和改進方向。如圖14所示。

截止目前琶洲項目共發現質量問題140條，安全問題325條，通過平臺記錄與跟蹤管理，有效分析出質量、安全問題的多發部位，幫助管理層提前預防，并在過程中作為檢查的重點。

(6)圖紙管理

在平臺系統中將圖紙與模型對應掛接，并根據搜索功能實現模型與圖紙的雙向反查。

此外平臺記錄每一張申報圖紙的送審狀況，并根據送審時間周期對相關責任人進行預警和提醒。同時開放給項目所有人員進行深化圖紙的查詢和下載功能，保證項目上圖紙信息的及時性。除了按樓層查看申報情況外，還可按專業查看申報情況。如圖15所示。

(7)商務管理

信息模型中的各項工程量信息可按進度計劃查詢，便于項目物資部門的采購計劃及施工部門的領料管理，做到現場材料消耗有依有據，提高材料損耗控制水平。

4總結

BIM作為一種信息管理的新技術，其價值點主要體現在三維可視化、仿真模擬、信息集成和提高管理效率上，給項目管理提供了一種全新的管理思路。BIM技術要想有效的實施，必須有配套的管理標準，而且要與現有的管理流程有效的結合起來。將BIM融入到項目管理中的框架、流程中，讓BIM與項目真正結合，提高了項目管理的工作效率。通過基于BIM模型的信息采集、信息歸檔、無紙化辦公、云端傳輸等手段提高項目信息的管理能力。

本項目雖然在上述BIM應用方面取得了一定的成效，但仍存在一些問題需要進一步改進。例如目前BIM工作缺乏國家相關標準的指引，自設計院而下的協同工作流程還處于探索階段，效率不高，需要不斷完善各單位的協同工作流程，改進現有的利益分配模式。此外，在人才培養上，需要通過完善相關激勵、考核制度，加強BIM應用實踐能力的培養，打造一支專業、高效、穩定的BIM團隊，最終實現項目BIM工作的常態化。

隨著BIM軟件的不斷完善，隨著我國數字化、信息化的進一步推進，BIM在行業內全面推廣應用的時間也在步步靠近。BIM作為未來建筑業信息化的核心信息載體，將承擔越來越重要的作用。

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Application of BIM Technology in Guangzhou Pazhou Eye Project

Zhou Yongming，Kou Guanghui，Su Hao

(ChinaConstructionThirdBureauFirstEngineeringCo.，Ltd.，Wuhan430000，China)

Key Words：BIM Technology; Collision Detection; Integrated Pipeline; Schedule Management; Construction Management; Collaborative Design; Quality And Safety Management; Program Analysis; Resource Analysis

Abstract:This article introduces the integrated design of pipeline，three dimensional layout of construction site，and smart jacking formwork system design of application in Guangzhou Pazhou Eye project. It also introduces how to use self-developed “BIM-based Project Schedule Management System” to manage process, and how to apply GBIMS System to integrate management of construction project. It summarizes the experiences and lessons of the project and demonstrates the prospects of BIM.

【作者簡介】周永明(1991-)，男，助理工程師，主要研究方向：BIM與施工管理；

【中圖分類號】TU17

【文獻標識碼】A

【文章編號】1674-7461(2016)02-0023-09

寇廣輝(1976-)，男，高級工程師，公司總工程師，主要研究方向：建筑工程施工管理；

蘇浩(1985-)，男，工程師，技術部經理，主要研究方向：建筑工程施工管理。