BIM技术：开启精细化管理大门

随着建筑行业信息化技术的日新月异和国家一系列相关政策的推出，BIM技术应用越来越成为项目精细化管理、企业集约化经营的必然趋势。为促进BIM技术的应用，中铁建设集团有限公司（以下简称中铁建设集团）加大BIM技术在项目的推广应用力度，先后将北京通州运河ONE项目、北京环球影城项目、成都天府新区综合管廊项目、成都地铁6号线项目等一批重点项目纳入BIM实施试点项目中。

先锋国际广场三期酒店写字楼工程也将BIM技术融入项目技术组织及施工管理当中，大力推动了施工生产，并取得了诸多荣誉。先锋国际广场三期酒店写字楼工程由中铁建设集团承建，本项目位于江苏省盐城市建军中路北侧小海西路西侧，总建筑面积12.17万平方米，地上91270平方米，地下30415平方米，建筑高度216米。由于该项目为中铁建设集团BIM技术重点实施项目、鲁班奖策划项目、江苏省政府重点关注项目、总包合同要求及打造江苏省观摩示范工地的需要，该项目引进新技术协助项目施工，实现精细化管理。

该项目投资、建设、设计、施工、运营一体化，业主专业分包多，施工总承包沟通协调单位多，管理难度大。在项目建设过程中，施工可用场地小，材料堆放、临时设施、车辆进出管理等布置方面较为困难，项目整体吊装精度要求高且工期紧，增加了施工难度。同时，项目钢结构吊装体量大，钢结构构件种类多，主要结构体系为钢管柱钢梁+钢筋混凝土核心筒，项目整体安装精度高。

该项目建筑高度为216米，施工采用盐城市最大的内爬塔吊TC7052塔式起重机；项目因功能定位为酒店写字楼，对净高要求高，吊顶内部管线错综复杂，部分管线需穿梁处理，对钢结构的加工精度和砼结构的预留预埋难度提出挑战。

BIM应用目标

为配合中铁建设集团对该项目BIM技术应用和精细化管理的总体要求，该项目BIM技术应用至少要实现两方面的目的：一方面，解决项目施工过程中的实际问题，提高施工技术水平，满足示范工地的需要；另一方面，要形成符合企业自身特点的BIM技术应用方法论，总结可推广借鉴的BIM应用经验，提高企业整体的BIM技术应用水平和管理模式，最终达到精细化管理的目标。

为实现上述目标，在施工过程中，本项目又制定了相关细分目标。技术应用目标：应用BIM5D集成管理平台，利用BIM技术进行前期策划、BIM 管线综合排布、深化设计等应用，解决实际施工问题，提高项目施工技术与管理水平。BIM应用方法总结：制定企业BIM建模标准、项目BIM交互标准、项目管理标准，通过BIM5D编制专项吊装方案、专项塔吊爬升方案，并对方案进行动态模拟优化，形成企业自身可推广复制的方法论。

BIM应用内容

基于以上项目重难点和应用目标的设定，项目部在机电深化设计、BIM5D项目协同管理、施工方案模拟、施工交底等方面开展BIM应用。

在项目实施之初，中铁建设集团已经拥有BIM应用指南和企业建模标准。因此，在本项目实施前期，根据集团的相关规定，制定项目BIM应用计划书、项目部各专业BIM建模标准、BIM信息交互标准等相关标准。同时建立会议制度，建立启动会、周会议、月度会议、阶段性会议等相关制度，确保在BIM应用过程中的有效沟通与协调。

本项目采用分公司、项目部自施和业务分包相结合的方式建立模型和实施。公司BIM团队负责土建、钢结构、装修、幕墙、机电模型的创建与相关成果审核与上报，项目BIM实施过程中的总体协调与进度监督等；项目部BIM团队负责现场BIM应用与日常维护工作；鲁班奖顾问团队负责土建、机电、装饰专业建模、模型自查、深化设计、模拟动画制作、渲染和VR技术应用；BIM分包负责钢结构节点深化、机电、内装、幕墙模型BIM深化设计节点审查与落实。

完成BIM应用策划后，中铁建设集团以项目BIM经理为BIM应用主管领导，负责组建BIM小组、制定BIM应用目标、总体把控BIM实施。设立BIM总协调人员，负责项目BIM实施过程中的总体协调工作，协助BIM经理组建BIM小组，制定BIM目标。组建以BIM小组负责人为核心的BIM团队，负责制定项目BIM应用计划和BIM应用实施。

BIM应用实施过程

在BIM应用前期，进行BIM建模标准交底后，BIM中心创建了基于BIM技术的土建模型、机电模型、钢筋模型、钢结构模型以及场地等措施类模型。

在建模过程中，通过BIM技术进行图纸审查，BIM中心发现土建图纸、机电图纸中可能存在的各类问题，随后按照问题性质和冲突级别分类，描述问题并提出优化建议，以书面的形式汇总形成问题报告，用于阶段性项目图纸会审，提前发现设计问题，在施工前期大大减少了可能存在的施工问题。

本项目钢结构构件种类多，通过三维模型辅助技术交底，通过扫描二维码进行查看，可使交底内容精确至单个构件部位。直观地体现施工细节，实现交底内容的无损传递，减少了人为误差风险，大幅提高施工效率。

由于本项目施工可用场地小，材料堆放、临时设施、车辆进出管理等布置方面较为困难。BIM中心应用BIM模型进行场地平面策划，并利用三维漫游动画进行样板工地策划。同时，由于该项目为省级观摩项目，因此预先在BIM软件中将观摩各类素材、路线规划等进行虚拟布置，有助于管理层对观摩方案的科学决策，避免不必要的浪费。

在施工方案模拟方面，核心筒外钢结构工程是本项目的一大难点，钢结构工程能否顺序施工，可能会对工程整体进度造成影响。BIM中心对钢结构模型进行深化设计，并利用模型进行了吊装方案的多次模拟，直观分析不同方案的优劣处，选择最优吊装方案，实现最大限度的规避风险。

通过对基于BIM技术的机电模型进行深化设计，包括深化机电施工图纸，对建筑的重要部位和公共区域进行净高空间分析等，通过三维剖面、模型演示的手段与业主和设计进行沟通，有效提高了施工图纸深化设计效率和沟通效率，实现了最大限度优化管线排布、层高的优化及施工预留孔洞的留置。例如本项目裙房层高5.6m，标准层层高3.8m，为了满足业主的吊顶净高要求，在机电管线深化时最大限度优化管线排布，但需要在个别楼层、部位进行结构洞口预留。

BIM创新应用

BIM5D平台集成应用

BIM5D平台的集成应用主要是通过“三端一云”即PC端、移动端、网页端和企业级云平台实现。在PC端可以进行整合模型可视化查看、施工流水段划分、施工进度模拟、物资查询、三算对比、智能排砖、变更管理、辅助专项方案部位查找。在移动端可进行施工现场质量安全管理、施工现场进度管理、构件跟踪管理。在网页端可协助公司管理层对项目进行远程协同管理、现场质量安全问题阶段性汇总、施工现场进度照片的收集辅助施工日志的编写、施工资料的集中管理。

多专业模型整合。本项目建立了结构模型、钢筋模型、钢结构模型、机电模型、建筑模型。利用模型的可视化特点，可对工程的复杂节点或复杂的施工工艺进行可视化交底，或进行施工模拟动画的演示，辅助现场施工、高危方案的专家会审、图纸会审及后期创优评奖的过程文件记录。

施工流水段划分。该项目地下面积较大，通过施工流水段的划分，可视化各流水段的交叉作业，便于清晰的划分工作界面，合理安排各工序交叉作业间的碰撞，并可根据编排的计划实时提取每天、每周、每月的工程量、业主清单费用、资源投入量、分包支出费用等，并根据工期安排自动对资金、物资、劳动力进行分析。同时，便于项目管理层实时获知施工过程中的各项数据信息，并进行判断现场安排情况的合理性与科学性，以便做出进一步的决策。

质量、安全管理。在施工作业层，监管人员通过手机端可实时上传现场施工质量安全问题照片，详细说明问题情况，并责任到人，限期整改，问题相关责任人在整改后需进行结果反馈，改变了传统管理模式下问题不明确、责任不清晰、整改不及时等问题，提高了质量安全管理效率。在项目管理层，可通过PC端或网页端进行动态管理，实时获知施工现场的质量安全问题与其详细责任人、整改信息、监管问题的整改进度，并宏观掌控项目整体的质量安全问题概况与施工进度，为精细化管理提供精准的数据信息。

进度跟踪管理。在BIM5D 系统中将模型关联进度计划，并按周录入每周的实际进度信息与计划进行对比，辅助项目工程例会进度分析。通过手机移动端上传每天的现场施工安排情况，包括施工部位、施工工种和施工人数，有利于管理人员及时掌握现场施工信息，并作出管理决策。

成本管理。BIM中心利用BIM5D平台对项目混凝土分项工程进行管控和分析。前期通过BIM5D流水区域划分和多维度工程量提取，输出材料耗用表提交商务部门审核，审核后通过物资部汇总采购混凝土。流水区域施工时，每车混凝土都过地磅，并累计记录流水区域的工程量耗用情况，最后统计与计划量和审核量的对比，形成分析表。综合把控混凝土分项工程的成本，避免不必要的浪费，缩小计划量与审核量的差距，为项目节约材料用量。

变更管理。该项目BIM中心将设计变更、图纸会审、技术核定单等各专业变更文件，分文别类的上传至BIM5D平台，并将项目资料--变更登记模块与实体模型进行挂接，进行统一管理，提高项目按图施工的准确性。避免文件的丢失或遗漏，为后期变更计价的找寻提供便利，也为资金管理与分析提供保障。

施工资料的集中管理。项目实施过程中的所有项目资料统一集中管理，将各专业文件分门别类地上传至协同管理平台，进行统一的管理，项目部内部无需将变更文件逐一下发至各个科室，只需将文件上传至5D平台后，各相关部门可自行在线查看或下载打印留存，有效避免文件的丢失或遗漏，也为后期文件的找寻提供便利。

钢结构物料跟踪管理应用。钢结构物料跟踪的应用让项目对钢结构专业分包施工更加可控，表现在可以实时了解钢构件的加工和进场情况、可以把控安装进度和质量，优化现场堆场布置，节约安装找料时间。

3D打印技术应用

项目应用3D打印机打印结构复杂构件、施工样板、专利模型等，用于更加直观地将图纸上的构件展示出来，便于不同部门、不同岗位的施工人员无障碍沟通，清楚地看到构件可能存在的问题，减少复杂构件、专利模型的制作难度，同时也便于向外界展示本项目的创新优势。

无人机航拍应用

本项目应用无人机对现场进行三维摄像，对现场施工进度进行跟踪，并辅助现场工作巡检、记录施工、过程影像信息等。让施工过程影像化，增加施工过程资料的储存形式，并能辅助项目管理层实时查看施工实况，提高施工的精细化管理程度。

BIM应用效果

通过模型的建立和模型的碰撞检查，发现土建问题89个、机电问题122个，并提前和设计院沟通解决，节省造价约150万元，节省工期约20天。通过模型的快速提量，提高了项目部技术人员工作效率的计划保量的准确度。项目利用三维模型的可视化特点，大大提高了交底的效率，减少沟通交流存在的理解误区。

此外，通过对施工现场样板工地的参数化设计，合理优化塔吊的爬升方案、钢结构吊装方案模拟，提前处理过程中可能遇到的问题，节约造价约46万元，节约工期约16天。采用三维扫描仪，对土方工程的精确扫描和算量，大大减少了采用传统方法的算量过程，同时也提高了数据的进度。

BIM5D集成平台实现了5D平台PC端的各专业模型的整合，资料的统一管理、现场质量安全的动态管理，现场施工进度的管理与预警，资源的三算对比，工程量的提取，施工进度模拟，二次结构智能排砖等应用，提高了项目部管理人员的工作效率，进一步提高了施工质量，加快了现场生产进度，节省造价约63万元，节省工期约20天。同时，机电专业的深化设计及时有效地解决了各专业管线碰撞问题262个，节省造价约130万元，节省工期约25天。

基于BIM技术的创新应用，为该项目总计节约直接造价约289万元，节约工期约81天。在项目应用BIM技术过程中，还形成了以中铁建设BIM应用指南及企业建模标准为基础的BIM相关标准，为后续企业BIM技术应用推广提供可复制的经验。