BIM技术在大型学校综合体EPC总承包项目中的综合应用

2021-05-14庞玉亮孙全明宋慧友

建筑施工 2021年1期

李杰庞玉亮孙全明宋慧友

河南科建建设工程有限公司河南郑州 450008

BIM是建筑的数字化的表达。项目的BIM信息化应用以BIM模型为载体，以项目数字化管理系统为平台，已覆盖技术、生产、安全、质量、物资、成本等多个管理板块，成为助力项目生产经营及管理的有力“武器”，实现了策划先行、一次成优、提高项目质量、降低项目成本、加快项目进度的目的[1-4]。

1 工程概况

河南息县高级中学建设项目占地面积743 256 m2，建筑面积660 000 m2。该项目体量大，结构节点多样，建筑空间布局灵活多变，采用全专业建模，真正贯彻了BIM技术结合数字化管理平台在项目落地应用的理念。

2 项目管理信息化平台架构

由分管副总经理负责的企业BIM中心以及由项目建立的BIM工作站形成两级组织，BIM工作站由BIM中心相应的土建及安装负责人牵头。

智慧工地管理平台采用项目数字化管理系统＋BIM技术＋人工智能设备，将各种软硬件系统数据集成到一个统一的平台，基于平台将各子应用系统的数据统一呈现，形成互联，项目关键指标通过直观的图表形式呈现，智能识别项目风险并预警，问题追根溯源，帮助项目实现数字化、在线化、智能化，为项目经理和管理团队打造一个智能化“战地指挥中心”。

3 BIM集成应用能力

3.1 应用目标

1）采用项目数字化管理平台，将现场施工监控、劳务管理等纳入平台管理。

2）采用BIM5D平台管理，应用可视化技术、无纸化交底、网络化实时管理，达到提高现场管理效率、节约项目成本的目的。

3）应用BIM技术优化场地布置，通过对工序的把控实现材料的有序进场，避免返工。

4）采用BIM技术进行管线深化设计、复核计算、模拟调试等应用，以满足现场使用功能及设计要求。

3.2 智慧工地平台

1）使用劳务实名制系统与智能安全帽结合的方案，工人进场时通过身份阅读器读取身份证信息进行实名登记，对各工种进行数据统计，同时进行分区域设置，警示重难点施工内容、危险施工区域等，实现对现场全面细致化的管理。实现人员管理自动化，实时查看施工情况，形成档案生成报表，为辅助考勤、任务管理、劳务花名册、工资发放及各工种工效分析等提供可靠数据。

2）平台连接了烟感、喷淋、视频监控、有毒有害气体、塔吊、升降机监测系统，以及卸料平台监控系统、架体防倾斜红外对射等，可将这些数据信息直接在智慧工地平台上呈现，实现了对各个角落安全、质量、进度的实时检测与集中控制。

3）将Revit模型导入到VR设备中，可根据模型情况进行实景漫游体验设计效果，理解设计意图，辅助后期装修决策。同时模拟现场可能会产生的安全事故，提前预防。

3.3 永临结合超前深化

项目打破传统的思维模式，在实际施工中，在永临结合方面践行了五大探索：

1）永临结合道路施工：BIM技术三维场布实景还原，将施工中的临时道路按永久正式道路规划设计与施工，减少后期正式道路施工时间与资源消耗。

2）过路管线布置：严格把控施工工序，道路施工前将电路、水管、消防等这些临时过路管线按照正式施工图纸提前布置好。

3）消防给水、临电系统永临结合：项目采用正式消防给水系统取代临时消防给水系统，并利用原设计照明图纸中的应急照明回路，借助正式工程暗敷的照明电线管回路，组成了地下室、疏散通道等照明系统。

4）永久围墙基础代替临时围墙基础：项目根据学校园区的永久围墙设计来搭建临时围墙，避免了材料浪费，践行绿色建造理念。

5）散水垫层与外防护架基础的永临结合：主体施工时，在外防护脚手架基础硬化前，结合图纸设计散水定位及分格缝的设置，将外防护架体基础取代后期散水垫层，节省了工程成本，一次到位，实现了永临结合。

3.4 BIM5D进度管理

3.4.1 劳动力统计数据化

BIM5D平台通过每日上传劳动力统计数据，最终与工程量进行挂钩并分析，形成企业自己的劳动定额，从而在一定程度上解决“人”的不可控问题。用“数据支撑决策”的新模式来代替“靠经验估算决策”的传统模式。

3.4.2 人员分工责任化

1）在BIM5D平台上完成总工期计划、月进度计划的编制、导入，实现周计划的自动化分解，并将周计划任务分派到责任管理人员。系统会对比实际进度与周计划进度。

2）通过BIM5D生产周会功能及数字周报功能，召开生产周例会，总结上周计划完成情况并公布下周计划，高效地实现施工进度管理中计划（plan）、实施（do）、检查（check）、纠偏（action）循环过程，解决管理水平及人员素质不高的问题。

3.4.3 工效定额化

每栋楼只预留一个安全通道，在安全通道处加装双天线工地宝，对本栋楼的进出、场工人分别进行统计，以精确核定本楼各工种的当日用工量。本楼钢筋设计总量及钢筋绑扎面积是一定的，本楼的钢筋工用工量是用双天线工地宝精确统计出来的，以此能核定出本栋楼的单位钢筋工工效，依照此方法还能核定出单位混凝土工工效、单位模板工工效等。由多个单体数据形成整个项目各单位工种的工效数据，再由多个项目的工效数据形成企业的工时定额。

将单位建筑面积各工种工日数（单方工日数据）、单位工程量人工工日数（企业工时定额）、不同地域从业人员的数据（企业作业人员能力数据）形成项目工效数据并作为企业工效数据资产，用于生产管理和劳务班组评价，解决“人”的效率问题。

3.5 BIM5D质量管理

BIM5D质量管理主要体现为3个方面：质量问题，即发现、解决质量问题；质量评优，即发现亮点、鼓励创优；质量评定，即完成质量验收和评定。

3.5.1 质量问题

通过管理人员对施工现场的质量问题进行收集、上传、推送、整改、验收、归档、销项等闭环管理，提高整体管理及施工技术水平，达到精细管理、提高工效的目的。

3.5.2 质量评优

根据公司质量管理标准要求，实时上传创优照片，进行奖励，鼓励创优。

3.5.3 质量评定

质量评定由实测实量＋挂账验收组成，即由项目质检员对项目各工序及部位进行实测实量并上传，通过网页端一键生成检查数据表格，结合公司挂账验收制度，对班组施工质量进行挂账验收工作，按照优质优价原则进行结算。

3.6 BIM5D安全管理

BIM5D安全管理主要体现为3个方面：安全问题，即发现隐患、消除隐患，同样也是对重大危险源识别、查证并控制的过程；安全评优，即寻找安全管理示范点，鼓励安全管理创优；定点巡视，即采取定人、定时间、定地点、定事项的安全巡视监督及管理模式。

3.6.1 安全问题

安全员通过BIM5D系统对施工现场上传的安全问题进行数据汇总整理，一键导出安全问题清单及整改单，快捷下发相关劳务单位。同时生成周例会PPT汇报文件，作为每周安全例会资料。

3.6.2 安全评优

通过BIM5D平台规范安全管理内容及流程，鼓励安全创优，提取安全管理数据，做到安全风险重点防控，提升现场安全文明管理积极性。

3.6.3 定点巡视

项目经理与生产经理对项目上重点部位制定安全工作巡视内容和要求，由安全员每天去现场的每个巡视“定点”按照检查内容的要求排查隐患。

3.7 BIM5D成本管理

成本管理主要包括物资提量、报表管理及三算对比。

1）物资提量，即项目BIM工作站根据平台提供的按照流水段、时间、楼层、构件等丰富的物资量统计功能提取对应工程量，并提供施工常用物资需用计划表、资金预算曲线等，导出Excel表后统计每个楼层每个分包区域的主材用量，提供给采购部门，为分包报量的审核提供依据；也可通过BIM5D PC端的高级工程量查询功能和物资查询功能，为物资采购、限额领料提供准确的数据支撑。

2）报表管理，即可直接将模型中的工程量生成报表，报表模板类型多样，对工程量统计较为实用，且快捷方便。

3）基于BIM5D的成本管理系统，能帮助预算人员进行成本分析、核算、总结，并支持成本追溯分析和量价对比，提供预算成本、实际成本和期间收入的三算对比，便于找出项目支出的问题，控制项目成本。

3.8 大数据分析

1）项目通过智慧工地系统平台，将各劳务分包队伍加入到管理系统中，分包单位需要将相关资质信息报备项目相关人员，由项目负责人将分包信息完善至分包名录，从而帮助企业积累分包单位大数据。与公司合作过的劳务分包均会在系统中留存对应记录，合作过的分包可以直接选择进场。同时，项目会定期对分包使用进行评价，一旦发现问题，直接填写不良记录，形成公司自己的分包队伍黑名单，为未来长远的分包合作提供真实的数据依据。

2）充分利用平台在日常管理过程中产生的数据，进行二次开发挖掘。例如对管理人员日常管理行为的分析，可以获得不同员工的综合管理能力对比信息，为项目人力资源管理提供数据支撑。通过对单体楼号或流水段负责人的日常安全行为分析，获得该管理人员在安全管理方面的优势和短板，针对性地对项目员工进行专业知识培训，为员工赋能。通过在线的管理数据分析各单体负责人员质量问题、安全问题整改效率，分析员工执行力。还可以通过劳务实名制管理对各专业班组用工情况进行分析（图1）。