BIM技術(shù) 在項(xiàng)目管理公司中的應(yīng)用實(shí)踐

郭建淼 宋志紅 來春暉

北京中關(guān)村曹妃甸高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化基地項(xiàng)目，采取項(xiàng)目管理+BIM咨詢模式，依托于政府委托的承擔(dān)項(xiàng)目管理單位的角色和優(yōu)勢，采用BIM技術(shù)將各參建單位如建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位、預(yù)制裝配式廠家等，在項(xiàng)目建造期間從技術(shù)角度和商務(wù)成本角度展開了不同價(jià)值點(diǎn)的應(yīng)用，在進(jìn)度管理、成本管理方面收到了良好效果。

本文從BIM應(yīng)用過程中前期準(zhǔn)備階段（人員團(tuán)隊(duì)組建、軟硬件配備、B IM應(yīng)用路徑、項(xiàng)目規(guī)范制定）、應(yīng)用階段（全過程BIM應(yīng)用點(diǎn)）、后期總結(jié)階段（B IM應(yīng)用對傳統(tǒng)項(xiàng)目管理工作模式帶來的變化和產(chǎn)生的效益）三個(gè)方面進(jìn)行介紹。

一、項(xiàng)目基本情況

北京中關(guān)村曹妃甸高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化基地項(xiàng)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(jié)構(gòu)，工程水平構(gòu)件樓板（衛(wèi)生間除外）及樓梯采用裝配式預(yù)制構(gòu)件，地下一層，地上十層，地下層功能主要為地下車庫和設(shè)備用房；地上部分均為辦公室，定位為科研綜合體。

本項(xiàng)目計(jì)劃2016年4月1日開工，至2016年11月30日竣工；本項(xiàng)目工期緊、體量大，難點(diǎn)為深基坑施工、預(yù)制構(gòu)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(zhì)量目標(biāo)完工，采用了項(xiàng)目管理+BIM的管理方法。為保證BIM應(yīng)用順利實(shí)施，根據(jù)集團(tuán)公司各階段主要BIM應(yīng)用點(diǎn)，我們編制了本項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用路徑：建筑專業(yè)采用Revit軟件進(jìn)行建模，機(jī)電專業(yè)采用Revit mep和MagiCAD進(jìn)行建模，完成后導(dǎo)入Navisworks進(jìn)行可視化、碰撞檢查、進(jìn)度管控應(yīng)用。場地模型采用廣聯(lián)達(dá)GCB進(jìn)行建模，將建筑、機(jī)電、場地模型導(dǎo)入BIM5D、EBIM平臺(tái)進(jìn)行施工階段BIM應(yīng)用。

二、本項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)

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

三、BIM技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)

1.校核施工圖紙錯(cuò)誤、專業(yè)沖突及不合理問題

建模過程中，將發(fā)現(xiàn)的圖紙問題，用二維和三維的展現(xiàn)形式反饋設(shè)計(jì)部門，做好預(yù)控，提前解決了問題，減少了過程中的變更。通過建模識(shí)圖、三維可視及局部碰撞，能夠清晰發(fā)現(xiàn)部分設(shè)計(jì)問題，并直觀表述給設(shè)計(jì)部門。

2.碰撞檢查、管線綜合及支吊架優(yōu)化

在CAD時(shí)代，由于二維圖紙的信息缺失以及缺乏直觀的交流平臺(tái)，導(dǎo)致管線綜合成為建筑施工前讓業(yè)主最不放心的技術(shù)環(huán)節(jié)。利用BIM技術(shù)，通過搭建各專業(yè)的BIM模型，設(shè)計(jì)師能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設(shè)計(jì)能力和工作效率。這不僅能及時(shí)排除項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請單，更大大提高了施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。

本項(xiàng)目制定了碰撞檢查及管線綜合優(yōu)化流程圖及管線綜合原則，利用Navisworks軟件進(jìn)行碰撞檢查，通過各碰撞點(diǎn)的坐標(biāo)及構(gòu)件ID查找模型構(gòu)件，按照管綜原則調(diào)整模型及施工圖。對重點(diǎn)區(qū)域、管線密閉區(qū)域進(jìn)行管線綜合排布優(yōu)化，滿足規(guī)范及凈空要求。同時(shí)便于支吊架安裝快捷、節(jié)約空間和材料，對支吊架進(jìn)行了綜合優(yōu)化，通過優(yōu)化后本項(xiàng)目直接提升凈高300mm。

3.三維技術(shù)交底

BIM集成了建筑物的完整信息，提供了一個(gè)三維的交流環(huán)境。對于一些重要的施工環(huán)節(jié)或采用新施工工藝的關(guān)鍵部位、施工現(xiàn)場平面布置等施工指導(dǎo)措施進(jìn)行模擬和分析，以提高計(jì)劃的可行性。通過復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的三維展示圖及動(dòng)畫，直觀的進(jìn)行技術(shù)交底，及時(shí)排除風(fēng)險(xiǎn)隱患，從而縮短施工時(shí)間，降低由于設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)造成的成本增加，提高施工現(xiàn)場生產(chǎn)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(yīng)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(xié)助優(yōu)化場地方案。通過3D漫游，展現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)施布置情況，提前發(fā)現(xiàn)和規(guī)避問題，根據(jù)內(nèi)嵌規(guī)范對布置情況進(jìn)行合理性檢查。自動(dòng)生成工成量，為場布提料提供依據(jù)，避免浪費(fèi)。也可更直觀輔助投標(biāo)、施組設(shè)計(jì)及方案交底。

5.裝配式預(yù)制構(gòu)件BIM應(yīng)用

通過BIM模型與數(shù)字化建造系統(tǒng)的結(jié)合，可以自動(dòng)完成建筑物構(gòu)件的預(yù)制。BIM模型直接用于制造環(huán)節(jié)還可以在制造商與設(shè)計(jì)人員之間形成一種自然的反饋循環(huán)。本項(xiàng)目頂板采用疊合板裝配式構(gòu)件，為方便管理，我們運(yùn)用了BIM軟件對預(yù)制板拆好的圖紙進(jìn)行模型建立及編號(hào)，通過“BIM+二維碼”技術(shù)進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件狀態(tài)跟蹤，實(shí)施跟蹤制作、運(yùn)輸、安裝等狀態(tài)，反映現(xiàn)場的實(shí)際情況；根據(jù)二維碼，運(yùn)用移動(dòng)端可以瞬間將預(yù)制構(gòu)件定位，指導(dǎo)安裝。

6.分包界面劃分輔助招標(biāo)應(yīng)用

項(xiàng)目管理中，施工總分包界面文字劃分容易產(chǎn)生錯(cuò)、漏，界面不清晰。運(yùn)用BIM技術(shù)，將不同分包界面利用模型進(jìn)行劃分，直觀反映界面內(nèi)容，減少漏錯(cuò)現(xiàn)象。例如本項(xiàng)目通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用三維施工界面與分包界面矩陣、文字描述相結(jié)合，出具了工程量，公開招標(biāo)選定了施工單位，形成合同額。

7.進(jìn)度控制

當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目管理中經(jīng)常用甘特圖（見P66圖）表示工程的進(jìn)度計(jì)劃，其可視化程度比較低，無法清晰描述施工進(jìn)度以及各種復(fù)雜關(guān)系，難以準(zhǔn)確表達(dá)工程施工的動(dòng)態(tài)變化過程。通過將BIM與施工進(jìn)度計(jì)劃相鏈接，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個(gè)建筑的施工過程。本項(xiàng)目體量大、工期緊，進(jìn)度控制尤為重要，運(yùn)用BIM技術(shù)對進(jìn)度進(jìn)行實(shí)施跟蹤和管理，結(jié)合施工組織，對模型進(jìn)行流水段劃分，將Project軟件編制的進(jìn)度計(jì)劃與模型構(gòu)件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對比，查看進(jìn)度計(jì)劃完成情況，對進(jìn)度計(jì)劃實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。發(fā)現(xiàn)進(jìn)度滯后點(diǎn)，進(jìn)行糾偏，并配合無人機(jī)的使用，使得項(xiàng)目主體工程提前12天完成。

8.商務(wù)應(yīng)用

在本項(xiàng)目中，將Revit模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)BIM土建算量GCL，MagiCAD模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)BIM安裝算量GQI，按照國家頒布的計(jì)價(jià)規(guī)則修正，出具準(zhǔn)確的工程量，出具招標(biāo)清單。在施工過程中將BIM模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺(tái)，將模型與清單關(guān)聯(lián)后，可以按照時(shí)間范圍、樓層、流水段、構(gòu)件類型統(tǒng)計(jì)各類材料數(shù)量，協(xié)助快速完成采購計(jì)劃編制、中期計(jì)量及中期支付審核、編制資金需求計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)限額領(lǐng)料，減少項(xiàng)目資金風(fēng)險(xiǎn)，避免供貨量不足、甲供出現(xiàn)超領(lǐng)等現(xiàn)象。利用建造過程中不斷豐富的模型，實(shí)現(xiàn)對過程中簽證、變更、索賠費(fèi)用的自動(dòng)匯總生成，合同各分項(xiàng)工程量、造價(jià)快速統(tǒng)計(jì)，結(jié)算審核工作快速完成。

9.地板磚排磚應(yīng)用

本項(xiàng)目地板磚粘貼面積較大，為更好的加快施工速度、節(jié)約材料，我們運(yùn)用了BIM強(qiáng)大的聯(lián)動(dòng)及瞬間出具工程量等特點(diǎn)，對所有地板磚粘貼部分進(jìn)行了排磚，優(yōu)化鋪貼方向，綜合優(yōu)化瓷磚整體姓，減小損耗率。

10.質(zhì)量、安全及驗(yàn)收應(yīng)用

為便于驗(yàn)收及數(shù)據(jù)共享，運(yùn)了BIM強(qiáng)大的空間標(biāo)記功能進(jìn)行質(zhì)量、安全及驗(yàn)收的應(yīng)用，通過云端共享PC、移動(dòng)端數(shù)據(jù)，改變了傳統(tǒng)的現(xiàn)場聯(lián)檢制度，使工作效率得到了提高。本項(xiàng)目將BIM模型上傳至云端，項(xiàng)目人員可在PC端和移動(dòng)端同步瀏覽?，F(xiàn)場檢查中，通過移動(dòng)端BIM模型鎖定質(zhì)量、安全等問題構(gòu)件，用不同顏色區(qū)分，并通過文字、圖片等可以記錄問題說明。將所發(fā)現(xiàn)的問題通過BIM平臺(tái)直接反饋給相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行整改，責(zé)任人整改完成后，檢查人復(fù)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(shè)備參數(shù)信息有機(jī)地整合起來，從而為業(yè)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(guān)聯(lián)，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)包括隱蔽工程資料在內(nèi)的竣工信息集成，不僅為后續(xù)的物業(yè)管理帶來便利，并且可以在未來進(jìn)行的翻新、改造、擴(kuò)建過程中為業(yè)主及項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供有效的歷史信息。

四、應(yīng)用效益和創(chuàng)新

管控效益和創(chuàng)新

1.施工界面劃分。通過將BIM模型進(jìn)行分包界面劃分，改變了以往用文字?jǐn)⑹鼋缑娆F(xiàn)狀，減少了文字描述的分歧，可有效準(zhǔn)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(jìn)行質(zhì)量、投資、進(jìn)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(yè)的設(shè)計(jì)人員通過二維圖紙結(jié)合各專業(yè)意見進(jìn)行的局面，運(yùn)用相關(guān)BIM軟件進(jìn)行軟、硬碰撞檢查，及時(shí)快速進(jìn)行圖紙交底和會(huì)審等工作，減少變更等帶來的經(jīng)濟(jì)損失。并進(jìn)行三維管線綜合，進(jìn)行綜合支吊架設(shè)計(jì)，將樣板工程在電腦上合成設(shè)計(jì)，減少了施工時(shí)的多次試驗(yàn)。

3.進(jìn)度控制方面。能夠直觀查看實(shí)際進(jìn)度，并進(jìn)行對比分析，能有效控制并完成計(jì)劃進(jìn)度，減少返工，提前實(shí)現(xiàn)預(yù)期進(jìn)度目標(biāo)。改變了以往的橫道圖或網(wǎng)絡(luò)圖形式下的抽象進(jìn)度控制的格局，變?yōu)槟Ｐ团c實(shí)際現(xiàn)場進(jìn)度進(jìn)行對比的可視化進(jìn)度控制，直觀查看現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)度。

4.質(zhì)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(xiàn)場問題的局面，現(xiàn)場運(yùn)用移動(dòng)端可隨時(shí)查看模型信息，并在問題出現(xiàn)空間處進(jìn)行標(biāo)記，及時(shí)反饋問題狀態(tài)。

5.綜合協(xié)調(diào)方面。改變了以往召開現(xiàn)場會(huì)的局面，將施工現(xiàn)場直接帶進(jìn)會(huì)議室，以BIM協(xié)同會(huì)議的形式，模型取代現(xiàn)場施工情況，會(huì)同各參建單位共同協(xié)調(diào)解決相關(guān)問題。

經(jīng)濟(jì)效益和創(chuàng)新

1.碰撞優(yōu)化。通過對專業(yè)模型的碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)了上萬條碰撞點(diǎn)，并將碰撞點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)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(fā)現(xiàn)，運(yùn)用BIM技術(shù)至少節(jié)約投資上千萬元。

2.過程投資控制。實(shí)現(xiàn)清單、資源三算對比分析，實(shí)時(shí)查看投資控制情況，并進(jìn)行分析，規(guī)避過程中超資等投資控制，為結(jié)算提供支持。

3.施工場區(qū)布置優(yōu)化。通過對場區(qū)平面布置進(jìn)行三維建模工作，并進(jìn)行優(yōu)化，使臨建宿舍區(qū)得到了合理的使用，整個(gè)場區(qū)從場區(qū)運(yùn)輸、加工廠規(guī)劃、道路布設(shè)等安全文明施工方面得到了預(yù)先優(yōu)化。

4.預(yù)制構(gòu)件應(yīng)用。通過對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行三維建模工作，將模型進(jìn)行統(tǒng)一編碼，按照編碼進(jìn)行生產(chǎn)和安裝，規(guī)避了多生產(chǎn)、漏生產(chǎn)等錯(cuò)誤，減少了材料損耗量等不利因素，節(jié)約了投資。

5.地板磚排磚優(yōu)化。通過對建筑地面模型進(jìn)行地板磚排磚優(yōu)化，減少了材料的損耗率，分為整磚及不規(guī)則磚，將不規(guī)則磚統(tǒng)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(jié)束語】

該項(xiàng)目上的BIM技術(shù)嘗試了技術(shù)、商務(wù)方面較多管控點(diǎn)的應(yīng)用，總結(jié)了項(xiàng)目管理加BIM應(yīng)用的很多的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，為我們在以后更多項(xiàng)目上開展BIM技術(shù)應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)該項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用成果在2017年中建協(xié)的工程建設(shè)BIM應(yīng)用大賽上獲得了卓越項(xiàng)目二等獎(jiǎng)。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了預(yù)制裝配形式下的物料跟蹤，主體結(jié)構(gòu)施工工期縮短了12%，節(jié)約成本8%，實(shí)現(xiàn)了建造期間的精細(xì)化管理。