淺談BIM技術應用對工程成本的降本增效

郝文婕

上海農工商建設發展有限公司 上海 200072

1 工程概況

湖北國展中心廣場項目位于武漢新區總部經濟核心區，東臨武漢國際博覽中心，南側是區域景觀主軸四新大道。項目總建筑面積：195629.26m2，由2棟39層超高層和一個附建式二層地下室組成：建筑總高度為196m，地下建筑面積為42691.23m2，其中人防面積為7921.2m2，為區域高度之最。同時，湖北國展中心廣場項目是我司迄今為止所開發的項目中，工程建設體量第一、建筑高度第一的5A甲級寫字樓[1]。

由于該項目是按5A甲級智慧樓宇標準設計建造，在BIM應用領域中，該項目作為集團首個試點工程，集團各個相關職能部門均希望項目公司能多借助BIM強大的數據處理功能和平臺效應，通過對一些數據的深入挖掘分析來優化運營周期的管理決策，通過碰撞試驗來解決綜合管線的合理布置，進而實現管理的科學化與信息化，切實達到降本增效的目的。

2 鋼結構連廊吊裝方案的擇優選擇，節約工程成本

BIM模型具有可視化的特性和數據分析的功能，可對各類施工方案進行模擬。對于一些項目的重點難點部分，從中發現時間、空間上難以考慮的問題，通過模擬可以制定更優的施工方案，從而提高施工效率。針對湖北國展中心廣場項目的特性，我們運用了BIM模型推演出了鋼結構連廊實施吊裝工程的現場施工情況。

我們要求施工單位申報專項的吊裝方案；吊裝方案包括前期準備工作、場地要求、吊裝全過程的施工要點以及緊急預案等內容。根據所報吊裝方案進行審核，利用BIM模型進行動態模擬，了解實際現場空間占用情況及材料是否能合理轉運，研究可行性和可靠性[2]。

如選用常規吊裝方案，材料加工及周轉將占用整個連廊位置，鋼材每一榀圓弧重22噸，轉運困難；而選用優化方案，加工區固定且無周轉。如選用常規吊裝方案連廊下需滿鋪腳手架，費用近210萬元，而選用優化方案后只需搭設一榀位置的腳手架，費用21萬元，節省了成本近190萬元。

最后從保證質量、進度以及場地占用、材料周轉等多角度考慮，選取最優方案。

圖1 常規吊裝方案

圖2 優化方案

3 碰撞檢測與設計優化，減少變更與返工

通過BIM模型的整理運用，大大減少了各節點圖紙不合格需要修改、各專業管道碰撞、不完整等設計的巨大浪費。碰撞檢查與設計優化則是利用 BIM技術減少變更與重復返工的一項主要工作。

本項目在引入BIM技術時就定制了應用點，把碰撞檢查和設計優化作為重點應用在工程中，湖北合聯BIM技術中心針對本項目編制了完整的BIM實施計劃，明確了建模的標準和框架，同時計劃了各應用點。在接收到完整的設計圖紙后開始建立模型，根據設計圖紙做出了地下室部分的凈高分析和管線綜合的碰撞分析，隨后提交本項目的分析報告，設計院根據分析結果逐一對碰撞點進行處理和優化。

通過BIM技術的碰撞檢查和設計優化，本項目在工期緊張的環境下提前完成了主體結構的施工工作，并使后續無重大結構變更。在安裝工程的施工中也未進行大量的反復變更，在經濟和工期上產生了極大效益。相比于傳統的2D綜合管線對比，各個專業的管線，無法匯聚于同一模型中，沒有一個整體性的同緯度的參考方向。而在BIM模型的生成中，各個專業的綜合管線，無論是登高，翻折，交錯、碰撞等各個問題都能在同一模型中進行相互協調修改，并且很多傳統平面管線上有遺漏未相連的部分也能通過三維模型做出很好的檢查。BIM軟件全面檢測管線之間、管線與土建之間的所有碰撞問題，并提供給各專業設計人員進行調整，消除管線碰撞問題。本項目BIM模型還用來檢查設計是否滿足空間、功能以及外觀等方面的需求，通過模型對項目的空間進行分析，直觀地反映工程項目成型的樣子，所見即所得。對設計方案有錯漏的地方，及時對方案進行優化，避免了施工后期發現問題再來解決所帶來的損失和浪費。

通過BIM模型出具的碰撞報告，設計院可對設計過程中出現的各專業問題及時處理，以免問題遺留在施工過程中出現，從被動發現問題轉化為主動處理問題。通過此次湖北國展中心廣場項目BIM技術的實際應用，共發現337處建筑內碰撞部位，碰撞部位主要集中在管線較密集的地下室部分和避難層部分。歷時3個月時間，完成對湖北國展中心項目地下室的建模并出具了碰撞檢測報告。通過BIM技術的檢驗，發現并解決設計中的不足，它給項目提供有效技術支持的同時，它的技術成果也與后期施工進度及質量無縫的對接著，正是因為BIM技術成果與工程進度的充分融合，湖北國展中心廣場項目僅用10個半月就完成了地下2層、地上39層結構封頂[3]。

4 數據化工具，提高工程量、進度款、預決算的審核能效

利用BIM平臺、互聯網和云計算技術，提高對項目管理的精益化水平，從而促進對項目開發管理的平臺化、標準化、規范化。通過施工模型以及施工方案模擬的應用，使以前的工程重點、難點變得簡單化、數據化，從而使工程管理變得更加便捷和高效。BIM模型真實地提供造價管理需要的工程量信息，快速對各種構件進行統計分析，減少了煩瑣的人工操作和潛在錯誤，非常容易實現工程量信息與設計方案的完全一致。BIM獲得的準確的工程量統計用于現場監理對工程量的審核。

常規審核月度進度款的模式一般是由施工單位提供當月產值報告，監理工程師、建設方現場工程師等人員審核工程形象進度，再由成本工程師根據形象進度的完成度來審算施工單位產值報告。對于湖北國展中心項目而言，大體量，專業繁雜，各總分包施工隊伍多的項目而言，無疑對月度產值審核的強度更大。

充分利用了模型所見即所得優勢；并且能對各專業的各類數據進行統一管理。通過BIM模型，可以將此超高層項目繁雜，龐大的各專業數據歸集于一起，也可以通過模型，方便拆分工程師想要統計的各專業的工程量。

圖3 快速提取工程量清單，用于各專業的進度審核

5 結束語

目前在BIM技術方面的需求，為了推進BIM技術在實際工程項目的深入應用，提高各相關職能管理人員對BIM認識和應用水平，我們也需要與更專業的BIM研究團隊合作，通過與研究領域技術領先的優秀BIM團隊合作，強化專業人員對BIM技術的學習和實踐應用能力，發揮好BIM信息化技術在項目投資決策、設計、建造、運營等各階段的實際價值，為轉型發展所開發的城市綜合體、產城融合、全生命周期裝配式住宅等項目提供強有力的技術支撐。

為了適應社會發展，政策導向和市場競爭需求的，需要有積極的態度學習和認識BIM技術應用。現在是互聯網和大數據的時代，BIM技術能夠帶來很多好處：支撐工業化建造、綠色施工；實現工程項目精細化管理、提高工程質量、降低成本和安全風險；提升工程的效益和效率，等等。BIM可以實現系統的方案優化，可以實現系統的協同管理，以及系統的精細化管理，這些對于產品質量的提升是最有力的推動，也是最直接的。要深刻認識BIM技術在提高質量效益上所帶來的作用和意義。從戰略層面講，我們要求堅持規模擴張、做強做大，要求在未來是可持續性的發展。傳統的項目開發套路、項目管控制度和措施是很難實現的，必須尋求新的創新點和突破點。由BIM技術所支撐的工業化建造就是實現規模化發展的方向，BIM技術本身的科學的決策機制就是規模化發展的有力機制保障。