BIM建設(shè)，重點是應(yīng)用，關(guān)鍵是協(xié)同

文｜本刊記者 寧冉

在進行BIM建設(shè)之前，住總集團發(fā)現(xiàn)BIM 應(yīng)用可能面臨三個問題：一是軟件繁多，不同專業(yè)、不同階段有不同的應(yīng)用軟件；二是數(shù)據(jù)交互難，不同軟件的數(shù)據(jù)交互非常難，BIM設(shè)計模型不能向下游傳遞；三是重復建模，設(shè)計做一套模型，算量又重新建模，造成巨大的浪費。建筑企業(yè)如何能把BIM作為全生命周期應(yīng)用？這是建筑企業(yè)最為關(guān)注的問題之一。

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，BIM技術(shù)已經(jīng)逐漸在建筑行業(yè)應(yīng)用發(fā)展，越來越多的施工企業(yè)認識到BIM技術(shù)正在改變傳統(tǒng)施工方式，能夠有效地提升質(zhì)量、改變現(xiàn)有管理模式。作為中國建筑施工領(lǐng)域的標桿企業(yè)，北京住總集團有限責任公司（以下簡稱住總集團）緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢，在進行調(diào)研之后，結(jié)合企業(yè)自身特點確立了BIM課題，開展了一系列圍繞BIM推廣的工作，并通過眾多項目的實踐，積累了施工企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)的寶貴經(jīng)驗。

住總集團的發(fā)展戰(zhàn)略是：以房地產(chǎn)開發(fā)為龍頭，建安、市政施工為基礎(chǔ)，快速培育文體、商貿(mào)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，立足北京，輻射全國，進軍海外的發(fā)展戰(zhàn)略，以建設(shè)“和諧住總、效益住總、品牌住總、責任住總、創(chuàng)新住總”為共同愿景，把北京住總建設(shè)成為具有國際競爭力的現(xiàn)代企業(yè)集團。住總集團屬于集開發(fā)、設(shè)計、施工、物業(yè)運維于一體的綜合性集團，因此在進行BIM部署之初就將BIM定位于全生命周期的應(yīng)用，即從設(shè)計階段的建模開始，BIM模型可以直接應(yīng)用于工程算量，指導招投標，進一步延伸BIM應(yīng)用，能夠?qū)IM技術(shù)直接應(yīng)用于指導施工，最后延伸應(yīng)用于運維。根據(jù)住總集團設(shè)定的整體開發(fā)進度，2012年完成了BIM的建模設(shè)計，2013年完成了BIM算量的研發(fā)，2014年主要進行BIM在施工階段的應(yīng)用以及研發(fā)，而到2015年項目交給業(yè)主使用，那時將進行運維階段BIM的應(yīng)用與研發(fā)。

在進行BIM建設(shè)之前，住總集團發(fā)現(xiàn)BIM 應(yīng)用可能面臨三個問題：一是軟件繁多，不同專業(yè)、不同階段有不同的應(yīng)用軟件；二是數(shù)據(jù)交互難，不同軟件的數(shù)據(jù)交互非常難，BIM設(shè)計模型不能向下游傳遞；三是重復建模，設(shè)計做一套模型，算量又重新建模，造成巨大的浪費。住總集團工程部經(jīng)理尹亞輝表示：“作為BIM的應(yīng)用企業(yè)，尤其是甲方花錢請設(shè)計院做了很漂亮的BIM模型，然后呢？”很多BIM模型最終可能只用于效果演示，或者是簡單動態(tài)模擬，而真正把它作為全生命周期應(yīng)用、指導施工、運維，成功典例特別少，所以這也是北京住總集團下定決心要進行BIM建設(shè)的一個主要原因。

實踐出真知

北京市懷柔區(qū)楊宋鎮(zhèn)文化娛樂、商業(yè)金融及居住項目是由金地公司開發(fā)，住總集團設(shè)計院進行設(shè)計，住總子公司進行承建的項目。系統(tǒng)運行的項目是一棟剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓和一棟全地下車庫，整體建筑面積是18700平米。項目地塊內(nèi)設(shè)有寫字樓、孵化中心、商業(yè)會展中心、影視體驗中心、影人交流中心、影人俱樂部、現(xiàn)代劇拍攝中心；配套公寓、特色酒店、影視文化創(chuàng)意工作室，影視主題社區(qū)，影視文化商業(yè)街，演藝廣場、主題公園以及星光大道等功能類型。

在這個項目相關(guān)課題研發(fā)之前，設(shè)計院先做了管線碰撞。通過管線碰撞發(fā)現(xiàn)，即使是簡單的項目，BIM管線碰撞也有3000多項。但是通過設(shè)計院仔細校對后發(fā)現(xiàn)，其中有194項影響較大，處理起來有一定難度。如果其中一百項沒有在施工之前發(fā)現(xiàn)，而是在施工過程中，或者施工完成后才發(fā)現(xiàn)，則會造成經(jīng)濟損失。如果每一項粗略按兩千塊錢成本來算，這項成本大約是二十萬元，所以無論是對于施工單位，還是開發(fā)企業(yè)都能看見BIM的直接經(jīng)濟效益。

在該項目中，住總集團要完成的BIM項目實施目標包括：基于BIM三維設(shè)計模型直接進行工程量計算，包括土建和鋼筋兩大專業(yè)。用BIM算量的有效性和可行性，為BIM全生命周期的集成應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。在實踐過程中，編制BIM建模規(guī)范是前提，也是保障BIM精細算量的重要保障。

由于該項目的設(shè)計施工單位都屬于住總集團，因此在模型利用等方面具有天然的優(yōu)勢。住總集團建模規(guī)范主要針對兩點：一是建模與圖元的匯總，包括招標體系、文本定位、分層定義、重疊繪制以及模型縫隙等。二是BIM構(gòu)件規(guī)范，包括構(gòu)件命名、構(gòu)件標高、斷面尺寸以及構(gòu)件定義標識與替代。根據(jù)統(tǒng)一的建模規(guī)范，建立土建與鋼筋BIM三維模型，利用三維模型直接進行工程量計量與預算造價，BIM模型的后續(xù)重復利用，包括多專業(yè)集成、5D、運維等。

例如土建這部分在BIM設(shè)計階段主要是建筑模型和結(jié)構(gòu)模型，通過插件GFC到BIM土建算量GCL中，最終實現(xiàn)BIM報價。土建部分，Revit模型導入算量插件(簡稱插件）：基于Revit創(chuàng)建的設(shè)計階段三維模型直接導入專業(yè)算量軟件用于工程計量、計價，這個插件現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)成功。通過研發(fā)插件，打通主流設(shè)計軟件與主流工程量計算軟件的數(shù)據(jù)交互，直接將Revit設(shè)計模型導入算量軟件，免去造價人員的二次重復建模，提高造價人員的工作效率。

而鋼筋模型則是通過PKPM以及GICD模型進行BIM設(shè)計，通過插件GFC導入BIM算量的鋼筋算量GGJ中，最后實現(xiàn)BIM造價，打通主流結(jié)構(gòu)計算軟件和主流設(shè)計軟件與主流工程鋼筋量計算軟件的數(shù)據(jù)交互，直接將Revit設(shè)計模型導入算量軟件，免去造價人員的二次重復建模，提高造價人員的工作效率。

在滿足前期建立的統(tǒng)一建模規(guī)范前提下，相應(yīng)樓層設(shè)計模型的所有構(gòu)件導出率為百分之百，土建構(gòu)件的算量誤差率匯總統(tǒng)計為0.2%。通過對偏差分析，逐一排查有算量偏差的構(gòu)件，調(diào)整和完善建模規(guī)則規(guī)范。通過排查發(fā)現(xiàn)偏差原因主要體現(xiàn)在三個方面：一是模型不一致；二是尺寸標注不一致；三是模型不一致（墻≠欄板）。如5號樓的鋼筋量分析，偏差主要原因是部分構(gòu)件PKPM無法建模和計算；PKPM模型不準確；GGJ模型跟圖紙不符。為什么會出現(xiàn)上述結(jié)果呢？針對這些問題，住總集團設(shè)計院和系統(tǒng)開發(fā)商也做了一個深度的問題分析，對于Revit建模軟件進行思考。首先是設(shè)計符合性，沒有真實傳遞設(shè)計意圖；其次是合規(guī)性自動檢查功能不完善，無法自動檢查并排除重疊、間隙等。

此次以項目為實踐實現(xiàn)了企業(yè)BIM的預期目標，尤其是在分析問題之后，通過建模規(guī)則進行調(diào)整，問題也得到了解決。

BIM的意義與經(jīng)驗

首先是建模規(guī)范是必須的而且是必要的，主要是三部分：一是產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)，對于建造標準、部品部件、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標準化，需要共同制定；二是面向算量的建模規(guī)則，建模時必須考慮算量對模型的要求；三是術(shù)語標準，統(tǒng)一各方對術(shù)語的命名、叫法。在實踐中，通過BIM模型構(gòu)件的導入分析與工程量計算的匯總分析，發(fā)現(xiàn)各類問題并逐步調(diào)整修改，最終總結(jié)出一套完善的三維設(shè)計模型與造價算量模型的交互規(guī)范，并將交互規(guī)范復用到其他的項目中，從而快速準確的實現(xiàn)基于BIM的精細化算量。

其次是工作效率的提高，這是將Revit三維模型直接用于算量的意義之一。大幅度提高造價工作人員的工作效率，算量階段無需再次建模，工作量減少50%以上。指導并實施于招投標、預結(jié)算，提高工作效率，各階段都基于同一模型算量，既可提前開始算量又可避免扯皮。

檢驗設(shè)計三維模型成果的準確性，為后續(xù)應(yīng)用做質(zhì)量檢驗，Revit模型到算量模型導入率接近100% ，具備其它項目應(yīng)用條件。實現(xiàn)三維設(shè)計模型快速傳遞到造價、施工的BIM應(yīng)用中，各應(yīng)用階段使用同一模型，信息的一致性確保了信息傳遞的準確性。

第三是為了保證后續(xù)BIM的深度應(yīng)用，并驗證此階段的成果；此階段BIM工作完成后，住總集團自行用另外的豐臺某項目做了驗證，模型導入率在滿足建模規(guī)則的前提下，可以達到百分之百，同時具備了其他項目繼續(xù)應(yīng)用的條件。

第四是實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)模型快速傳遞到造價施工BIM應(yīng)用中，達到BIM跨階段應(yīng)用流程的打通。前面定好規(guī)則后，后續(xù)所有應(yīng)用使用都是同一個模型，可以保證信息傳遞的準確性。實現(xiàn)Revit土建三維設(shè)計模型導入到造價算量軟件，進而實現(xiàn)BIM的全過程應(yīng)用；在造價算量軟件中，實現(xiàn)導入的模型套取做法后快速提供工程造價。實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計模型到三維設(shè)計模型再到造價算量模型的轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)BIM的全過程應(yīng)用。

為了保證后期BIM技術(shù)可以深度應(yīng)用，同時可以使用前面主動研發(fā)的成果，對其它項目進行驗證。該項目的開發(fā)、設(shè)計、施工還是原來的團隊包括系統(tǒng)提供商，在這個項目上做背靠背研究。主動研發(fā)時由廣聯(lián)達主導做插件研發(fā)，由設(shè)計院做校核。在被動校核階段是由設(shè)計院以及施工單位背靠背計算，由廣聯(lián)達做校核。各方相互之間不提前溝通數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)算出來之后都交到集團里，由住總集團和廣聯(lián)達做校核，通過校核來驗證第一階段，發(fā)現(xiàn)課題一研發(fā)成果——混凝土計算精度沒有問題，可以滿足后續(xù)項目的使用。

最后是工作流程和方法。對于工作流程和方法，一是規(guī)則前置，規(guī)范建模：項目開始前先統(tǒng)一規(guī)則，杜絕隨意建模；二是建立良好的溝通交流機制，確定協(xié)同工作機制：協(xié)調(diào)項目參與方的信息統(tǒng)一，包括設(shè)計院、業(yè)主與軟件供應(yīng)商、承建方之間全面及時的反映項目真實信息；三是校核檢查：不同階段，確定不同的校核主體責任人、協(xié)作人，保證每個階段的成果質(zhì)量。

隨著住總集團對BIM征程上的大步前行，將會有越來越的項目中引用BIM技術(shù)，實現(xiàn)BIM管理，為智慧城市增添更多智慧建筑。