技術在施工企業中的應用和需求

文｜曹少衛

中鐵建工集團有限公司（以下簡稱“中鐵建工”）在2005年開始對BIM技術應用進行探索，從成都東客站項目中采用MAGICAD建立機房BIM模型開始，逐步進行項目BIM應用試點，重點解決施工圖紙會審、設計優化、碰撞檢查、協調，可視化施工方案，施工模擬，進度管理等方面的應用，積累BIM應用經驗。到2015年基本建立了集團BIM管理體系和BIM團隊，初步實現了集團公司工程設計、項目施工、運維管理中的全生命周期的BIM技術應用；同時根據住房和城鄉建設部《關于推進建筑信息模型（BIM)應用的指導意見》（建質函[2015]159號）中的要求：“到2020年末，建筑行業甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業應掌握并實現BIM與企業管理系統和其他信息技術的一體化集成應用”，建工集團將企業級BIM技術應用作為集團技術創新方向。主要內容為構建BIM三維族庫系統平臺、BIM安全質量集成平臺、BIM進度管理平臺，BIM物資數字化管理平臺，BIM成本管理平臺，從而實現由項目級BIM技術應用向企業級BIM技術應用的轉變。

中鐵建工BIM技術應用總體情況

中鐵建工制定了《中鐵建工集團2013-2015BIM技術應用實施方案》，按照規劃進行BIM技術的推廣應用，指導規范BIM團隊建設及推廣應用。

第一階段，利用BIM技術對集團重點工程重大方案進行方案模擬；第二階段，組建BIM技術團隊，選擇項目進行BIM技術應用試點；第三階段，擴展BIM技術應用深度及廣度，實現企業級BIM技術應用。

中鐵建工在BIM技術推廣上，采用集團垂直管理、專業化BIM團隊實施、聯合研發的模式。在集團公司成立BIM領導小組，集團公司總經理任組長，下設BIM工作站，各子分公司組建BIM工作小組，形成了較為完善的BIM管理體系和BIM團隊。集團公司在項目推廣應用BIM技術的同時，也積極開展應用功能的研發，在集成管理平臺研發中采用模塊化研發思路，把工程項目管理內容進行模塊化分解，逐步與歐特克軟件公司、清華大學、廣聯達公司、魯班公司、美國天寶公司、“鐵二院”、“鐵三院”進行合作，將研發成果在集團公司工程項目進行BIM應用試點，成熟一個推廣一個，減少研發風險，最終實現集成應用，并形成綜合系統平臺。

在集團公司領導的高度重視下，中鐵建工BIM技術應用取得了一定的成績，2013年獲得中建協BIM獎項2項；2014年獲得中建協BIM獎項11項，其中一等獎2項；龍圖杯1項，上海BIM獎項1項，集團公司獲中建協最佳BIM應用企業獎；2015年獲得中建協BIM獎項8項，其中一等獎2項；龍圖杯2項。2014年舉辦第一屆BIM技術大賽，全面展示和檢閱了集團公司BIM技術整體應用水平，有效推動BIM技術在工程項目的應用推廣，營造了全員“學BIM、用BIM、比BIM”的良好氛圍。

2014年-2015年，中鐵建工加強各項目現場BIM技術人員的學習培訓工作。中鐵建工每年組織各單位技術人員進行大型的BIM技術應用培訓，各技術人員必須在上機操作熟練的基礎上，由單位推薦并保證培訓時間方可來集團參加全面培訓學習，考試合格后頒發證書。各單位根據自身需求也分批次進行了小范圍專業培訓或深度培訓。

中鐵建工設計院于2012年成立BIM技術應用小組進行BIM技術的研究與實踐工作。在2013年至2014年期間，中鐵建工設計院BIM技術中心先后完成了“順義馬坡新農村建設”“中國電力科學研究院科技研發中心”“沈陽城建錦泉藍灣溫泉會所”等項目的設計階段BIM技術實踐，通過三維設計可視化、三維設計審查、三維管線綜合設計等創新技術和工作模式，出色地完成了各項目的優化設計和精細化設計工作，提升了設計院整體設計質量。在2013年度中鐵建工集團科技創新工作中，“中國電力科學研究院科技研發中心”項目獲得了集團科技創新一等獎；在2014年度的各項競賽中，“中國電力科學研究院科技研發中心”項目獲得了第二屆中國工程建設BIM應用大賽三等獎、創新杯最佳BIM普及應用獎；“沈陽城建錦泉藍灣溫泉會所”項目獲得了第二屆中國工程建設BIM應用大賽推廣應用獎。

2015年，設計院BIM技術應用得到了進一步突破和推廣，先后完成了“陜西省合陽縣體育中心”“烏魯木齊南站貨場住宅小區”等項目的BIM輔助設計工作，成功地進行了“塞拉利昂中土集團開發小區”“山西省鄉寧縣綜合樓”項目的全專業三維協同BIM設計工作，大大拓展了設計院BIM技術應用的深度和廣度。全專業三維協同BIM技術的成功試點也標志著中鐵建工設計院設計技術從傳統工法實踐到技術突破創新的轉變，使得設計院的技術實力處于行業領先水平。

此外，土建工程中的設計優化與圖紙校核、可視化施工平面布置及機械配置、施工方案模擬、工程算量及成本管理、施工質量安全控制、施工方案管理平臺應用等；安裝工程中的設計優化與圖紙校核、施工方案模擬、工程算量及成本管理、施工現場物資管理等方面也使用了BIM技術進行支撐。

中鐵建工在開展BIM綜合應用方面，主要依托大型項目，引進BIM咨詢公司及高校隊伍，確定BIM研發應用點，通過試點總結改進不斷完善。目前主要從施工進度、統一族庫、安全質量、物資管理等綜合平臺五個方面開展研發及應用。

BIM三維族庫管理系統。為了便于對企業族庫進行標準化、統一化管理，族庫管理系統需要基于互聯網開發，標準化族庫按照專業類別存儲在數據庫中，利用數據庫實現族構件圖元信息和參數信息的存儲，從而實現族庫存儲的標準化，同時便于族構件的查詢和搜索，以及后續的族構件的管理。

族庫管理分為族庫管理器和族庫管理系統兩個部分，其中族庫管理器為普通用戶使用，直接在Revit上啟動，主要可以將服務器上族文件載入項目，并進行相關操作；族庫管理系統為管理員級別用戶使用，針對服務器上族文件進行維護工作。

BIM安全質量管理平臺。利用移動終端進行安全、質量情況采集上傳。利用綜合管理平臺對發現的安全、質量情況進行整改、檢查驗收、事故分析。登錄BIM模型進行問題查詢、跟蹤回溯。

BIM物資管理平臺。利用移動端APP進行物資信息收集、掃碼入庫。利用物資管理平臺進行物資的入庫、出庫管理和供應商信息查詢。利用BIM系統平臺生成物資設備編碼和二維碼，實現物資設備在施工全過程的查詢、追蹤。

BIM進度管理平臺。通過建立統一的任務ID碼，為指定區域導入進度、資源、機械設備、勞動力計劃數據。手動操作拖動滑塊到相應的時間點，即可顯示該時間點的資金、材料、材料、勞動力的消耗情況和任務進度信息，以及顯示該時間點建筑物的建造情況。

綜合集成管理平臺。集成管理平臺與各子系統平臺的對接，實現一個基準設計模型輸入，不同的模型輸出。

中鐵建工集團BIM應用成果總結

為實施集團公司推動BIM技術在施工項目管理中應用的指導方針，全面展示和檢閱集團公司BIM技術整體應用水平，進一步提升廣大職工技術人員的業務素質，推動生產與管理模式創新，以BIM技術助推施工管理向更高水平發展，中鐵建工成功舉辦“中鐵建工集團第二屆職工技術大賽暨BIM技術大賽”。大賽面向集團所屬各單位，分為“BIM技術綜合應用競賽”“BIM技術個人技能競賽”和“BIM技術應用優秀組織單位評選”三個部分。集團BIM大賽共吸引了來自集團所屬16家單位、20個項目組成的12個團隊、50名選手參賽。

通過舉辦此次BIM技術大賽，全面展示和檢閱了中鐵建工BIM技術整體應用水平，發現、培養和選拔了一批高水平BIM技術應用專業人才，有效推動了BIM技術在工程項目的應用推廣，營造了全員“學技術、用技術、比技術”的良好氛圍，對于實現項目的精細化管理，推進工程建設領域信息化進程具有重要意義。

BIM技術應用需求

“十三五”期間，中鐵建工BIM技術推廣應用的核心是實現BIM技術與企業管理系統和其他信息技術的一體化集成應用。目前，中鐵建工已經構建完成BIM三維族庫系統、BIM安全質量集成平臺、BIM進度系統平臺、BIM物資數字化管理平臺和BIM成本管理平臺，形成集團級的集成管理平臺。

“十三五”期間，中鐵建工BIM技術推廣應用的主要方向是鐵路工程、軌道交通工程、超高層工程、地下綜合管廊工程等。不斷總結出適合自身的應用方向，使BIM技術與傳統施工技術結合，提升自身的技術管理水平。

“十三五”期間，中鐵建工BIM技術推廣應用的前沿技術是3D打印技術、VRAR技術與BIM技術的集成應用等。這需要針對性的引進前沿技術去解決施工過程中出現的實際問題，提升傳統施工行業的科技含量。