BIM技术在北京某大型综合体施工的落地应用总结

2024-03-27邱江赵旭洋李海朋李世皓李奎阎涛

智能建筑与智慧城市 2024年3期

邱江，赵旭洋，李海朋，李世皓，李奎，阎涛

（中航建设集团有限公司）

1 引言

BIM应用始于美国，从全球化角度来说，其应用已成为主流，但对我国而言，仍需要进一步推进[1]。BIM技术的参数化、可视化、集成化早已融入到工程实体建造过程中，其准确直观的呈现方式，为工程人带来一定的利好[2-4]，但如今行业数字化来势迅猛，在政策浪潮的推动下，BIM技术的落地是否扎实，管理能力是否变现，多年以后是否会出现泡沫化，随着“一带一路”深入推进，各项标准是否创新，是值得我们深思的问题。

近年来关于BIM 技术落地应用的案例数不胜数，正向设计也逐渐步入正轨，但这些工程地理位置上多位于一线城市，概况多是地标性或大型性建筑，且管线综合、钢结构等专业的深化设计相较于其他专业BIM 应用指导施工能力更强，数字化的转换形式以更加直接的方式强化管理手段。

2 工程概况

北京某大型综合体项目，位于北京经济技术开发区，总用地面积46076.10 ㎡，总建筑面积198369.10㎡，其中地上面积115190.00㎡、地下面积83179.10㎡。结构形式地下为框架剪力墙，地上为钢管混凝土框架-核心筒混合结构。四栋10 层～13层高层办公楼建筑和一栋4 层多层商业楼，地下三层车库及配套设施组成，效果图如图1所示。

图1 北京某大型综合体项目鸟瞰图

3 BIM 技术在项目施工过程中的落地应用

3.1 工程特点、难点

项目涵盖办公与商业，综合性强、造型独特、结构相关节点错综复杂；3#楼、4#楼和商业楼为同心圆设计，存在大量曲面造型；每楼栋均存在错层设计。

工程特点导致本工程各阶段施工精度控制难、各专业相互配合协同难、整体施工安装难等问题。对此，利用BIM技术作为辅助工具，加强项目施工的过程管控，为项目管理提供数字化手段。

3.2 技术路线

基于项目重难点与BIM 技术落地应用，从专业基础完善、BIM落地实施、强化BIM落地三个阶段形成技术路线，如图2所示，在应用过程中不断进行探索与总结，并强化保障机制，切实将BIM技术应用到实际过程中，加强落地指导性，并建立沟通机制，自上而下解决工程中实际遇到的问题。

图2 技术路线图

3.3 落地实施

3.3.1 规划与进度管理

项目在施工策划初期，对各施工阶段现场进行了三维场布设计，合理规划用地，解决项目无法形成环路、构件运输及场地存放有限的难题。BIM 小组成立后，先后完成了结构、建筑、机电等模型的创建，并对复杂节点、管综优化进行深化设计，同时钢结构、幕墙等专业分包分别完成相关模型的创建。其可视化、协调性、模拟性与动态性能够将工程形象更加立体地展现出来，更直观地反映出原始设计存在的问题。

进度管理是BIM3D 技术的基础上加时间维度而形成的4D 管理模式，根据进度计划，将建筑形成过程以动态生长方式呈现出来，并通过合理化建议对项目整体形象的变化进行优化、控制[5-6]。4D施工模拟在工程施工前，将非直观的进度计划通过4D技术动态展现，如图3所示。通过落地应用，过程发现当配合智慧工地BIM形象进度系统与延时摄影功能会将该作用发挥到最大价值，及时纠偏并合理配置资源，同时对施工过程中工程量、设备及成本搭建进行动态管理，发现并解决相关资源的冲突，保障生产顺利进行，该技术精细化的管理手段可节省成本与大量拆改费用，提高项目进展全方位协同的可靠性。

图3 施工过程模拟图

3.3.2 施工过程方案管理

BIM 落地应用主要围绕技术方案、服务生产质量。施工方案是指导现场施工的主要依据，也是节约成本最常用的手段，更直接影响施工质量及进度目标。在BIM 技术服务施工方案与现场时，需要摒弃华而不实的思想，切实根据项目需求进行考虑与落地，如此一来，沉浸式的场景便是锦上添花，不然仅是画蛇添足而已。

项目在方案策划初期，采用BIM 软件对相关方案提前进行优化，对施工组织精细化处理，同时对现场实际情况进行针对性指导。群塔方案、地下室跳仓法施工方案、钢结构安装专项方案、管线综合排布方案等，BIM三维数字技术得到充分应用，对照施工图纸、相关规范梳理关键节点、工序，并创建施工动画，便于交底工作更加直观地开展。以群塔方案为例，凭借BIM技术精细化管理，使塔吊基础与主楼基础、主楼结构、塔吊平面及垂直方向、既有建筑与高压管线进行避让，同时规划塔吊附着并进行受力验算，从而形成最终方案。在土方子分部工程中，精细化的模型有助于土方量的计算，在三算对比中发挥着较大的作用，辅助商务作为结算的主要依据。

3.3.3 工程创优管理应用

随着数字化技术在工程建设中的不断推广与应用，BIM技术已成为工程创优过程的重要策划工具，也是在众多优秀经验中总结出来最具价值点的应用之一。BIM 应用从技术手段与项目管理手段出发，促进项目信息化、数字化发展。结合文献调研、实地考察等方式，应用BIM 技术辅助工程创优主要围绕场布、管综优化、方案预演、可视化交底与智慧工地等，同时BIM技术的加入，切实增强了工程质量和安全的精细化管理，并在创优过程中起到一定的主导作用。

工程方案管理为创优策划打下基础，充分考虑到现场实际用地、机械设备、人力资源等工程实际需求，将BIM技术与项目管理深度融合，充分体现技术先行。以创优策划、数字化样板、过程控制及验收为技术路线，充分发挥BIM 技术在工程创优过程中的优势及地位。目前该项目除BIM 类相关奖项，还辅助结构长城杯、北京市安全文明样板工地、AAA 智慧工地的全过程验收，并取得一定的成绩。

3.4 落地过程实施阻力

BIM 理念与技术在国内外已取得深层次的实践，但是具体到落地情况仍存在诸多挑战，需要在持续应用的过程中逐步去完善、探索与总结。BIM 技术落地应用的实施阻力，包括但不限于统一的标准体系、技术操作人员的专业能力、项目对BIM工作的重视程度，以及现场施工人员的可接受度。

明确的标准可以通过公司统一制定，但是过程中人为阻力是一重难点，且不可控因素较大，虽然制定各项制度进行约束与评估，但需要大量的精力去一线进行推广、解说，且涉及人员广泛、素质参差不齐、原有思维固化，都花费较高的沟通与管理成本。

关于BIM 技术可操作性，目前仍存在集成应用程度低，项目全员参与效果差，个别思维固化拒绝数字化转型等思想。该项作为BIM技术落地的硬核阻力，应从根源上进行思维转换、技术培训等一系列可行措施。

同时，智慧工地以广联达平台作为依托，信息安全作为实施过程中的考虑重点，经调研发现，目前平台与客户之间存在最大的问题是平台功能与客户需求不对等，需经过多方协同，自上而下解决每个环节出现的问题，涉及到平台方与使用方，需从使用者场景出发，上至集团公司，下及一线劳务人员。除此之外，智慧工地建设虽然有着统一的标准，但是每个企业之间标准不一，从而平台方采用量身定做的方式才能将智慧工地推广、落地达到最佳效果。