BIM技術在大型學校綜合體EPC總承包項目中的綜合應用

李 杰 龐玉亮 孫全明 宋慧友

河南科建建設工程有限公司 河南 鄭州 450008

BIM是建筑的數字化的表達。項目的BIM信息化應用以BIM模型為載體，以項目數字化管理系統為平臺，已覆蓋技術、生產、安全、質量、物資、成本等多個管理板塊，成為助力項目生產經營及管理的有力“武器”，實現了策劃先行、一次成優、提高項目質量、降低項目成本、加快項目進度的目的[1-4]。

1 工程概況

河南息縣高級中學建設項目占地面積743 256 m2，建筑面積660 000 m2。該項目體量大，結構節點多樣，建筑空間布局靈活多變，采用全專業建模，真正貫徹了BIM技術結合數字化管理平臺在項目落地應用的理念。

2 項目管理信息化平臺架構

由分管副總經理負責的企業BIM中心以及由項目建立的BIM工作站形成兩級組織，BIM工作站由BIM中心相應的土建及安裝負責人牽頭。

智慧工地管理平臺采用項目數字化管理系統＋BIM技術＋人工智能設備，將各種軟硬件系統數據集成到一個統一的平臺，基于平臺將各子應用系統的數據統一呈現，形成互聯，項目關鍵指標通過直觀的圖表形式呈現，智能識別項目風險并預警，問題追根溯源，幫助項目實現數字化、在線化、智能化，為項目經理和管理團隊打造一個智能化“戰地指揮中心”。

3 BIM集成應用能力

3.1 應用目標

1）采用項目數字化管理平臺，將現場施工監控、勞務管理等納入平臺管理。

2）采用BIM5D平臺管理，應用可視化技術、無紙化交底、網絡化實時管理，達到提高現場管理效率、節約項目成本的目的。

3）應用BIM技術優化場地布置，通過對工序的把控實現材料的有序進場，避免返工。

4）采用BIM技術進行管線深化設計、復核計算、模擬調試等應用，以滿足現場使用功能及設計要求。

3.2 智慧工地平臺

1）使用勞務實名制系統與智能安全帽結合的方案，工人進場時通過身份閱讀器讀取身份證信息進行實名登記，對各工種進行數據統計，同時進行分區域設置，警示重難點施工內容、危險施工區域等，實現對現場全面細致化的管理。實現人員管理自動化，實時查看施工情況，形成檔案生成報表，為輔助考勤、任務管理、勞務花名冊、工資發放及各工種工效分析等提供可靠數據。

2）平臺連接了煙感、噴淋、視頻監控、有毒有害氣體、塔吊、升降機監測系統，以及卸料平臺監控系統、架體防傾斜紅外對射等，可將這些數據信息直接在智慧工地平臺上呈現，實現了對各個角落安全、質量、進度的實時檢測與集中控制。

3）將Revit模型導入到VR設備中，可根據模型情況進行實景漫游體驗設計效果，理解設計意圖，輔助后期裝修決策。同時模擬現場可能會產生的安全事故，提前預防。

3.3 永臨結合超前深化

項目打破傳統的思維模式，在實際施工中，在永臨結合方面踐行了五大探索：

1）永臨結合道路施工：BIM技術三維場布實景還原，將施工中的臨時道路按永久正式道路規劃設計與施工，減少后期正式道路施工時間與資源消耗。

2）過路管線布置：嚴格把控施工工序，道路施工前將電路、水管、消防等這些臨時過路管線按照正式施工圖紙提前布置好。

3）消防給水、臨電系統永臨結合：項目采用正式消防給水系統取代臨時消防給水系統，并利用原設計照明圖紙中的應急照明回路，借助正式工程暗敷的照明電線管回路，組成了地下室、疏散通道等照明系統。

4）永久圍墻基礎代替臨時圍墻基礎：項目根據學校園區的永久圍墻設計來搭建臨時圍墻，避免了材料浪費，踐行綠色建造理念。

5）散水墊層與外防護架基礎的永臨結合：主體施工時，在外防護腳手架基礎硬化前，結合圖紙設計散水定位及分格縫的設置，將外防護架體基礎取代后期散水墊層，節省了工程成本，一次到位，實現了永臨結合。

3.4 BIM5D進度管理

3.4.1 勞動力統計數據化

BIM5D平臺通過每日上傳勞動力統計數據，最終與工程量進行掛鉤并分析，形成企業自己的勞動定額，從而在一定程度上解決“人”的不可控問題。用“數據支撐決策”的新模式來代替“靠經驗估算決策”的傳統模式。

3.4.2 人員分工責任化

1）在BIM5D平臺上完成總工期計劃、月進度計劃的編制、導入，實現周計劃的自動化分解，并將周計劃任務分派到責任管理人員。系統會對比實際進度與周計劃進度。

2）通過BIM5D生產周會功能及數字周報功能，召開生產周例會，總結上周計劃完成情況并公布下周計劃，高效地實現施工進度管理中計劃（plan）、實施（do）、檢查（check）、糾偏（action）循環過程，解決管理水平及人員素質不高的問題。

3.4.3 工效定額化

每棟樓只預留一個安全通道，在安全通道處加裝雙天線工地寶，對本棟樓的進出、場工人分別進行統計，以精確核定本樓各工種的當日用工量。本樓鋼筋設計總量及鋼筋綁扎面積是一定的，本樓的鋼筋工用工量是用雙天線工地寶精確統計出來的，以此能核定出本棟樓的單位鋼筋工工效，依照此方法還能核定出單位混凝土工工效、單位模板工工效等。由多個單體數據形成整個項目各單位工種的工效數據，再由多個項目的工效數據形成企業的工時定額。

將單位建筑面積各工種工日數（單方工日數據）、單位工程量人工工日數（企業工時定額）、不同地域從業人員的數據（企業作業人員能力數據）形成項目工效數據并作為企業工效數據資產，用于生產管理和勞務班組評價，解決“人”的效率問題。

3.5 BIM5D質量管理

BIM5D質量管理主要體現為3個方面：質量問題，即發現、解決質量問題；質量評優，即發現亮點、鼓勵創優；質量評定，即完成質量驗收和評定。

3.5.1 質量問題

通過管理人員對施工現場的質量問題進行收集、上傳、推送、整改、驗收、歸檔、銷項等閉環管理，提高整體管理及施工技術水平，達到精細管理、提高工效的目的。

3.5.2 質量評優

根據公司質量管理標準要求，實時上傳創優照片，進行獎勵，鼓勵創優。

3.5.3 質量評定

質量評定由實測實量＋掛賬驗收組成，即由項目質檢員對項目各工序及部位進行實測實量并上傳，通過網頁端一鍵生成檢查數據表格，結合公司掛賬驗收制度，對班組施工質量進行掛賬驗收工作，按照優質優價原則進行結算。

3.6 BIM5D安全管理

BIM5D安全管理主要體現為3個方面：安全問題，即發現隱患、消除隱患，同樣也是對重大危險源識別、查證并控制的過程；安全評優，即尋找安全管理示范點，鼓勵安全管理創優；定點巡視，即采取定人、定時間、定地點、定事項的安全巡視監督及管理模式。

3.6.1 安全問題

安全員通過BIM5D系統對施工現場上傳的安全問題進行數據匯總整理，一鍵導出安全問題清單及整改單，快捷下發相關勞務單位。同時生成周例會PPT匯報文件，作為每周安全例會資料。

3.6.2 安全評優

通過BIM5D平臺規范安全管理內容及流程，鼓勵安全創優，提取安全管理數據，做到安全風險重點防控，提升現場安全文明管理積極性。

3.6.3 定點巡視

項目經理與生產經理對項目上重點部位制定安全工作巡視內容和要求，由安全員每天去現場的每個巡視“定點”按照檢查內容的要求排查隱患。

3.7 BIM5D成本管理

成本管理主要包括物資提量、報表管理及三算對比。

1）物資提量，即項目BIM工作站根據平臺提供的按照流水段、時間、樓層、構件等豐富的物資量統計功能提取對應工程量，并提供施工常用物資需用計劃表、資金預算曲線等，導出Excel表后統計每個樓層每個分包區域的主材用量，提供給采購部門，為分包報量的審核提供依據；也可通過BIM5D PC端的高級工程量查詢功能和物資查詢功能，為物資采購、限額領料提供準確的數據支撐。

2）報表管理，即可直接將模型中的工程量生成報表，報表模板類型多樣，對工程量統計較為實用，且快捷方便。

3）基于BIM5D的成本管理系統，能幫助預算人員進行成本分析、核算、總結，并支持成本追溯分析和量價對比，提供預算成本、實際成本和期間收入的三算對比，便于找出項目支出的問題，控制項目成本。

3.8 大數據分析

1）項目通過智慧工地系統平臺，將各勞務分包隊伍加入到管理系統中，分包單位需要將相關資質信息報備項目相關人員，由項目負責人將分包信息完善至分包名錄，從而幫助企業積累分包單位大數據。與公司合作過的勞務分包均會在系統中留存對應記錄，合作過的分包可以直接選擇進場。同時，項目會定期對分包使用進行評價，一旦發現問題，直接填寫不良記錄，形成公司自己的分包隊伍黑名單，為未來長遠的分包合作提供真實的數據依據。

2）充分利用平臺在日常管理過程中產生的數據，進行二次開發挖掘。例如對管理人員日常管理行為的分析，可以獲得不同員工的綜合管理能力對比信息，為項目人力資源管理提供數據支撐。通過對單體樓號或流水段負責人的日常安全行為分析，獲得該管理人員在安全管理方面的優勢和短板，針對性地對項目員工進行專業知識培訓，為員工賦能。通過在線的管理數據分析各單體負責人員質量問題、安全問題整改效率，分析員工執行力。還可以通過勞務實名制管理對各專業班組用工情況進行分析（圖1）。

4 落地應用效果

4.1 標準制度

圖1 管理人員及班組大數據統計分析界面

通過項目數字化管理系統的使用，建立了17項標準化管理流程及管理制度，在全公司內推廣應用，內容涉及前期策劃流程、過程深化設計流程、人工智能部署流程、生產應用流程、安全質量巡檢流程、實測實量掛賬驗收流程、危險源管理流程、危大工程管理流程、進度管控流程等的深度應用。

4.2 人才培養

通過本項目BIM技術的落地應用，項目BIM工作站由最初3人到目前6人，人工智能管理人員增加至8人，現場數字化管理平臺全員參與共計50余人，形成了一支專業的信息化系統項目應用管理團隊，加快了公司信息化發展及專業技術人才的儲備工作。

4.3 社會效應

息縣高級中學建設項目通過數字化管理平臺的實施推廣、落地應用，榮獲多個獎項，得到建設方的認可，在后續工程再次中標信陽師范學院淮河校區一期項目。多家業主單位到公司及項目進行實地考察后，對BIM技術的應用現狀及前景極為看好，均表達了合作的意愿。

5 結語

建筑施工企業的轉型發展之路，其實就是通過數字化、在線化、智能化的數字建造方式助力企業提升管理水平之路。全過程、全要素、全參與方的BIM技術應用賦能“精益建造”，實現“管理程序的標準化、管理內容的標準化、作業工序的標準化”。從標準化走向項目管理精細化，從項目管理精細化走向企業經營集約化。