BIM技術 在項目管理公司中的應用實踐

郭建淼 宋志紅 來春暉

北京中關村曹妃甸高新技術成果轉化基地項目，采取項目管理+BIM咨詢模式，依托于政府委托的承擔項目管理單位的角色和優勢，采用BIM技術將各參建單位如建設單位、監理單位、施工單位、預制裝配式廠家等，在項目建造期間從技術角度和商務成本角度展開了不同價值點的應用，在進度管理、成本管理方面收到了良好效果。

本文從BIM應用過程中前期準備階段（人員團隊組建、軟硬件配備、B IM應用路徑、項目規范制定）、應用階段（全過程BIM應用點）、后期總結階段（B IM應用對傳統項目管理工作模式帶來的變化和產生的效益）三個方面進行介紹。

一、項目基本情況

北京中關村曹妃甸高新技術成果轉化基地項目總建筑面積119622m2，其中地下建筑面積約為19906m2，地上建筑面積約為99716m2。為二類高層民用建筑，框架剪力墻結構，工程水平構件樓板（衛生間除外）及樓梯采用裝配式預制構件，地下一層，地上十層，地下層功能主要為地下車庫和設備用房；地上部分均為辦公室，定位為科研綜合體。

本項目計劃2016年4月1日開工，至2016年11月30日竣工；本項目工期緊、體量大，難點為深基坑施工、預制構件（疊合板及樓梯）加工、吊裝及安裝的精度要求高。為能保證工程如期按質量目標完工，采用了項目管理+BIM的管理方法。為保證BIM應用順利實施，根據集團公司各階段主要BIM應用點，我們編制了本項目的BIM技術應用路徑：建筑專業采用Revit軟件進行建模，機電專業采用Revit mep和MagiCAD進行建模，完成后導入Navisworks進行可視化、碰撞檢查、進度管控應用。場地模型采用廣聯達GCB進行建模，將建筑、機電、場地模型導入BIM5D、EBIM平臺進行施工階段BIM應用。

二、本項目BIM團隊

為能保證工程如期按質量目標完工，采用了項目管理+BIM的管理方法。（見下圖）

三、BIM技術應用點

1.校核施工圖紙錯誤、專業沖突及不合理問題

建模過程中，將發現的圖紙問題，用二維和三維的展現形式反饋設計部門，做好預控，提前解決了問題，減少了過程中的變更。通過建模識圖、三維可視及局部碰撞，能夠清晰發現部分設計問題，并直觀表述給設計部門。

2.碰撞檢查、管線綜合及支吊架優化

在CAD時代，由于二維圖紙的信息缺失以及缺乏直觀的交流平臺，導致管線綜合成為建筑施工前讓業主最不放心的技術環節。利用BIM技術，通過搭建各專業的BIM模型，設計師能夠在虛擬的三維環境下方便地發現設計中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設計能力和工作效率。這不僅能及時排除項目施工環節中可以遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產生的變更申請單，更大大提高了施工現場的生產效率，降低了由于施工協調造成的成本增長和工期延誤。

本項目制定了碰撞檢查及管線綜合優化流程圖及管線綜合原則，利用Navisworks軟件進行碰撞檢查，通過各碰撞點的坐標及構件ID查找模型構件，按照管綜原則調整模型及施工圖。對重點區域、管線密閉區域進行管線綜合排布優化，滿足規范及凈空要求。同時便于支吊架安裝快捷、節約空間和材料，對支吊架進行了綜合優化，通過優化后本項目直接提升凈高300mm。

3.三維技術交底

BIM集成了建筑物的完整信息，提供了一個三維的交流環境。對于一些重要的施工環節或采用新施工工藝的關鍵部位、施工現場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析，以提高計劃的可行性。通過復雜節點的三維展示圖及動畫，直觀的進行技術交底，及時排除風險隱患，從而縮短施工時間，降低由于設計協調造成的成本增加，提高施工現場生產效率。便于施工人員更好的理解圖紙意圖及施工工序。

4.施工總平面三維布置

通過相應的BIM軟件，將二維的施工平面布置圖建立成為直觀的三維模型，模擬場地的整體布置情況，協助優化場地方案。通過3D漫游，展現現場設施布置情況，提前發現和規避問題，根據內嵌規范對布置情況進行合理性檢查。自動生成工成量，為場布提料提供依據，避免浪費。也可更直觀輔助投標、施組設計及方案交底。

5.裝配式預制構件BIM應用

通過BIM模型與數字化建造系統的結合，可以自動完成建筑物構件的預制。BIM模型直接用于制造環節還可以在制造商與設計人員之間形成一種自然的反饋循環。本項目頂板采用疊合板裝配式構件，為方便管理，我們運用了BIM軟件對預制板拆好的圖紙進行模型建立及編號，通過“BIM+二維碼”技術進行預制構件狀態跟蹤，實施跟蹤制作、運輸、安裝等狀態，反映現場的實際情況；根據二維碼，運用移動端可以瞬間將預制構件定位，指導安裝。

6.分包界面劃分輔助招標應用

項目管理中，施工總分包界面文字劃分容易產生錯、漏，界面不清晰。運用BIM技術，將不同分包界面利用模型進行劃分，直觀反映界面內容，減少漏錯現象。例如本項目通風空調系統采用三維施工界面與分包界面矩陣、文字描述相結合，出具了工程量，公開招標選定了施工單位，形成合同額。

7.進度控制

當前建筑工程項目管理中經常用甘特圖（見P66圖）表示工程的進度計劃，其可視化程度比較低，無法清晰描述施工進度以及各種復雜關系，難以準確表達工程施工的動態變化過程。通過將BIM與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。本項目體量大、工期緊，進度控制尤為重要，運用BIM技術對進度進行實施跟蹤和管理，結合施工組織，對模型進行流水段劃分，將Project軟件編制的進度計劃與模型構件進行關聯，計劃與實際進度進行對比，查看進度計劃完成情況，對進度計劃實時進行監控。發現進度滯后點，進行糾偏，并配合無人機的使用，使得項目主體工程提前12天完成。

8.商務應用

在本項目中，將Revit模型導入廣聯達BIM土建算量GCL，MagiCAD模型導入廣聯達BIM安裝算量GQI，按照國家頒布的計價規則修正，出具準確的工程量，出具招標清單。在施工過程中將BIM模型導入廣聯達BIM5D平臺，將模型與清單關聯后，可以按照時間范圍、樓層、流水段、構件類型統計各類材料數量，協助快速完成采購計劃編制、中期計量及中期支付審核、編制資金需求計劃，實現限額領料，減少項目資金風險，避免供貨量不足、甲供出現超領等現象。利用建造過程中不斷豐富的模型，實現對過程中簽證、變更、索賠費用的自動匯總生成，合同各分項工程量、造價快速統計，結算審核工作快速完成。

9.地板磚排磚應用

本項目地板磚粘貼面積較大，為更好的加快施工速度、節約材料，我們運用了BIM強大的聯動及瞬間出具工程量等特點，對所有地板磚粘貼部分進行了排磚，優化鋪貼方向，綜合優化瓷磚整體姓，減小損耗率。

10.質量、安全及驗收應用

為便于驗收及數據共享，運了BIM強大的空間標記功能進行質量、安全及驗收的應用，通過云端共享PC、移動端數據，改變了傳統的現場聯檢制度，使工作效率得到了提高。本項目將BIM模型上傳至云端，項目人員可在PC端和移動端同步瀏覽。現場檢查中，通過移動端BIM模型鎖定質量、安全等問題構件，用不同顏色區分，并通過文字、圖片等可以記錄問題說明。將所發現的問題通過BIM平臺直接反饋給相關責任人進行整改，責任人整改完成后，檢查人復檢，上傳整改后圖片及檢查意見。

11.竣工模型交付

BIM能將建筑物空間信息和設備參數信息有機地整合起來，從而為業主獲取完整的建筑物全局信息提供途徑。通過BIM與施工過程記錄信息的關聯，甚至能夠實現包括隱蔽工程資料在內的竣工信息集成，不僅為后續的物業管理帶來便利，并且可以在未來進行的翻新、改造、擴建過程中為業主及項目團隊提供有效的歷史信息。

四、應用效益和創新

管控效益和創新

1.施工界面劃分。通過將BIM模型進行分包界面劃分，改變了以往用文字敘述界面現狀，減少了文字描述的分歧，可有效準確三維展示各分包的界面，并通過劃分的模型對分包單位進行質量、投資、進度等控制。

2.管線綜合方面。改變了以往的管線綜合是由不同專業的設計人員通過二維圖紙結合各專業意見進行的局面，運用相關BIM軟件進行軟、硬碰撞檢查，及時快速進行圖紙交底和會審等工作，減少變更等帶來的經濟損失。并進行三維管線綜合，進行綜合支吊架設計，將樣板工程在電腦上合成設計，減少了施工時的多次試驗。

3.進度控制方面。能夠直觀查看實際進度，并進行對比分析，能有效控制并完成計劃進度，減少返工，提前實現預期進度目標。改變了以往的橫道圖或網絡圖形式下的抽象進度控制的格局，變為模型與實際現場進度進行對比的可視化進度控制，直觀查看現場實際進度。

4.質量、安全控制方面。改變了以往隨身攜帶圖紙、記錄本或用頭腦直接檢查和記錄現場問題的局面，現場運用移動端可隨時查看模型信息，并在問題出現空間處進行標記，及時反饋問題狀態。

5.綜合協調方面。改變了以往召開現場會的局面，將施工現場直接帶進會議室，以BIM協同會議的形式，模型取代現場施工情況，會同各參建單位共同協調解決相關問題。

經濟效益和創新

1.碰撞優化。通過對專業模型的碰撞檢查，發現了上萬條碰撞點，并將碰撞點進行了優化，避免了后期變更，如果將這些碰撞折算為成本，考慮50%能夠發現，運用BIM技術至少節約投資上千萬元。

2.過程投資控制。實現清單、資源三算對比分析，實時查看投資控制情況，并進行分析，規避過程中超資等投資控制，為結算提供支持。

3.施工場區布置優化。通過對場區平面布置進行三維建模工作，并進行優化，使臨建宿舍區得到了合理的使用，整個場區從場區運輸、加工廠規劃、道路布設等安全文明施工方面得到了預先優化。

4.預制構件應用。通過對預制構件進行三維建模工作，將模型進行統一編碼，按照編碼進行生產和安裝，規避了多生產、漏生產等錯誤，減少了材料損耗量等不利因素，節約了投資。

5.地板磚排磚優化。通過對建筑地面模型進行地板磚排磚優化，減少了材料的損耗率，分為整磚及不規則磚，將不規則磚統一編碼，并交由加工人員加工，能更有效降低地板磚用量，減少損耗量。

【結束語】

該項目上的BIM技術嘗試了技術、商務方面較多管控點的應用，總結了項目管理加BIM應用的很多的經驗、教訓，為我們在以后更多項目上開展BIM技術應用打下了良好的基礎。同時該項目的BIM技術應用成果在2017年中建協的工程建設BIM應用大賽上獲得了卓越項目二等獎。通過BIM技術的應用，該項目實現了預制裝配形式下的物料跟蹤，主體結構施工工期縮短了12%，節約成本8%，實現了建造期間的精細化管理。