馬少亭 商健 高黎

項目介紹

中國-馬來西亞欽州產(chǎn)業(yè)園位于欽州市南部，毗鄰廣西欽州保稅港區(qū)、國家級欽州港經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，規(guī)劃面積55km2，是中馬雙方在中國西部合作的第一個工業(yè)區(qū)，包含科技研發(fā)區(qū)、配套服務區(qū)、居住區(qū)等功能。

中馬欽州產(chǎn)業(yè)園區(qū)啟動區(qū)農(nóng)民安置房項目共14萬m2，分為B、C地塊，B地塊總建筑面積為4.17萬m2，C地塊總建筑面積為9.77萬m2（圖1，2）。B地塊包含4個建筑單體，包括鄰里文化中心、菜場、幼兒園和民俗文化中心（古建）；C地塊有9個建筑單體，均為住宅；B、C地塊地下為整體地下車庫。對于約14萬m2的建筑體量，BIM模型量非常大，我們在項目啟動前就制定了合理的BIM策劃方案。其中最主要的挑戰(zhàn)和難點是如何把14萬m2的多個單體模型（包括單專業(yè)之間的模型和多專業(yè)之間的模型）進行合理的拆分。

BIM協(xié)同平臺

Revit提供了一個模型拆分的協(xié)同平臺，使不同專業(yè)的設計師可以在同一平臺上分別構建自己的模型。在構建模型之初，BIM協(xié)調(diào)人員對項目進行了整體的把控與管理，比較重要的有以下三點。

（1）專業(yè)樣板文件

在進行項目協(xié)同之前，先制定好包括項目基本元素在內(nèi)的專業(yè)樣板文件，如項目的定位、用地紅線和建筑紅線、建筑單體的定位，基本的族類別、模型的顏色方案等。確保不同的單體可以在項目場地中自動對齊到各自的位置以及不同模型在場地文件中顯示相同的顏色。

（2）中心文件與鏈接模式交互使用

對于單體較大的建筑，我們會對單個建筑單體進行模型拆分，一般把模型拆分為土建中心文件與設備中心文件，設備中心文件連接土建中心文件。如果單個建筑單體不大，但是建筑單體非常多，我們就會對每個建筑單體建立一個中心文件，然后通過鏈接模型的模式在場地中把所有模型都鏈接成一個整體模型。拆分項目模型比較關鍵，而模型的拆分是否合理則直接影響著整個BIM項目的進程（圖3）。

（3）協(xié)同平臺需要滿足項目各個階段的不同需求

目前，設計院內(nèi)部的協(xié)同、鏈接模型和工作集的交互使用基本已經(jīng)不存在問題。如何在一個公共的管理平臺上，使設計院建立好的BIM模型與客戶、施工方、政府單位、材料供應商等項目各參與方共享，是BIM技術協(xié)同平臺需要解決的問題。而且正如設計院內(nèi)部的設計權限一樣，在BIM管理協(xié)同平臺上，項目的各參與方也應具備各自的查看與修改權限。

輔助出圖

在規(guī)劃方案完成后，施工圖階段BIM技術開始介入設計，配合設計出圖。在建筑平面圖、立面圖基本確定后，由BIM建筑師建立BIM模型，導出立面、剖面、墻身大樣、樓梯大樣、門窗大樣等圖紙。其中剖面、墻體大樣、樓梯大樣中沒有結構梁，這就需要BIM設計師在剖切出來的剖面圖中進行梁的基本布置，然后提交給建筑師進行確認；之后結構師對于建筑師提交的平面圖、立面圖、詳圖大樣進行結構設計。設計完成之后，BIM建筑師創(chuàng)建項目的協(xié)同平臺，BIM結構師在協(xié)同平臺上創(chuàng)建BIM結構模型。BIM結構模型完成后，會在BIM建筑師原來剖切的的詳圖上，生成真實的梁截面，再由BIM建筑師進行核對，導出真實的墻身大樣、樓梯大樣等，提交給建筑師進行確認。這種方式建立的BIM土建模型，可以真正用在設計過程中，并能夠生成一部分施工圖圖紙（圖4，5）。

碰撞檢查

碰撞檢查是BIM技術中最常見和應用最廣的，用三維模型檢查管線之間的碰撞問題，彌補了二維管線綜合設計的不足。碰撞檢查可以分兩種：一種是純后BIM式的碰撞檢查，BIM技術不參與設計；另外一種是參與設計的管線綜合。

參與設計的管線綜合一般流程：在協(xié)同平臺上，可以隨時看到土建專業(yè)的BIM模型，便于設備師布置管線走向。設備專業(yè)先處理好管線與土建專業(yè)的關系，協(xié)商好各自的管線走向，再在具體的設計過程中調(diào)整好每個細節(jié)，確保專業(yè)之間沒有大的碰撞之后，可以在Revit中進行定位，標好管線的尺寸、標高。然后每個設備專業(yè)導出管線的平面圖和剖面圖（僅導出管線、尺寸標高、軸網(wǎng)）復制到CAD圖紙當中，再按目前的出圖標準對各自專業(yè)的管線進行標注的調(diào)整。這種方式，可以在設計過程中規(guī)避掉管線的碰撞，不用后期再翻模型進行碰撞檢查（圖6～11）。

模型算量

我們在碰撞檢查模型的基礎上，嘗試按照標單進行模型的算量工作，需要對碰撞檢查的模型進行深化?；贐IM模型的算量非常準，但也意味著模型要非常細致。建立土建專業(yè)算量模型的工作量是建立碰撞模型的兩倍，而機電專業(yè)其算量模型的建立工作量較小，只要稍作深化即可（圖12）。

建筑漫游和VR技術

Revit的模型在效果表現(xiàn)方面比較欠缺，而一些業(yè)主比較重視模型的效果，這就需要有其他軟件來對Revit模型進行后期的加工處理（圖13～16）。

模型完成之后，通過VR技術軟件平臺，制作VR文件，可通過VR眼鏡真實地感受建筑師的設計。由于軟件技術的局限性，目前還不能把整個項目做成完整的VR模型。完整的VR模型需要具有很多要素，比如佩戴VR眼鏡后，可以通過控制手柄在模型中進行漫游，不僅可以看到目前所處的樓層、位置，而且可以對模型中某個構件進行其信息的查看，同時可對其進行隱藏。在VR模型里游覽漫游并不單單是在瀏覽一個視頻，而是可以對模型進行編輯的浸入式體驗（圖17，18）。我們還將VR模型漫游體驗導出二維碼，掃描左側二維碼就可以體驗VR模型漫游。

施工進度模擬

以BIM模型為基礎進行5D施工進度模擬，項目的工期與造價在BIM模型中相關聯(lián)，在工地的例會上直接查看BIM模型，討論施工方案，在虛擬建筑中預先解決目前需要在現(xiàn)場才能解決的問題。通過使用施工進度模擬技術，在整個項目建設過程中預先把所有分包商、供貨商的工作順序安排好，提高各方的工作效率，減少返工。對于施工細節(jié)問題進行提前預測與解決，對每一道工序及每一個機械設備進行系統(tǒng)的控制，清楚設備何時入場和退場，對設備機械進行跟蹤管理及實現(xiàn)與其直接相關的工序無縫對接（圖19）。

如圖20，塔吊的施工覆蓋范圍清晰可見，對塔吊的控制、作業(yè)起止時間一目了然，并確切知曉其他設備和材料入場時可以在原塔吊位置堆放的時間節(jié)點，進而實現(xiàn)對施工場地空間的合理調(diào)度和安排，對施工工序進行及時調(diào)整。當某個工序出現(xiàn)滯后或拖延，需要對后面工序進行及時調(diào)整以滿足總進度工期的要求，如在BIM5D施工模擬過程中對后續(xù)某些工序的工程量進行核算，再對人材機的投入量進行細化，合理調(diào)度人力物力，以壓縮后續(xù)工期，進而達到總進度目標。對每一道工序所需要的材料用量以及資金的投入情況精確掌控，進而合理安排現(xiàn)場工序?qū)θ瞬臋C數(shù)量的需求，合理安排物資的進場計劃，合理布置施工現(xiàn)場，防止物資長期堆放和浪費，避免現(xiàn)場管理混亂和保證施工工序的無縫銜接（圖21～23）。

BIM應用感想

（1）EPC總承包可以借助BIM平臺進行項目信息的綜合管理，使圖紙設計、成本造價、施工建造等環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起；使施工建造過程透明化，有利于提高分包商的專業(yè)化程度，減少項目管理成本。

（2）BIM模型在項目各階段的傳遞，也是EPC總承包模式力求解決的問題，這就需要統(tǒng)一的標準來維持項目的整個生命周期。就像目前的CAD制圖標準一樣，需要使項目各個階段的工程師都能認識與操作。

（3）對于施工過程中產(chǎn)生的變更，BIM技術有強大的管理優(yōu)勢?？梢暬O計本身具有精確設計的特點，同時減少了施工過程中的變更數(shù)量。項目設計、建造過程中會有不同的變更，在傳統(tǒng)的設計模式中，設計院出具變更單，但是不會計算由變更產(chǎn)生的對造價、工程進度等環(huán)節(jié)的影響。而基于BIM技術產(chǎn)生的變更，數(shù)據(jù)中模型的變化會使造價與工程進度等環(huán)節(jié)聯(lián)動改變。模型的變動會實時反饋給造價單，進行數(shù)據(jù)的無縫鏈接。

（4）正確利用BIM模型的數(shù)據(jù)庫。BIM模型不應當跟以往的CAD圖紙一樣，還按照拷貝復制等方式提交給業(yè)主或者施工單位，而是應該存儲在互聯(lián)網(wǎng)云平臺上，使項目的各參與方共享同一個模型。在本項目中采用EPC總承包的模式，需要各個參與方都要看懂并使用BIM模型，并在同一個BIM模型中討論問題和解決問題（圖24）。

（5）管理機電專業(yè)施工進度。現(xiàn)場安裝工程師可以通過云平臺登陸B(tài)IM模型，安裝好的構件可以在BIM模型中確認是否安裝，業(yè)主也可以通過云平臺登陸B(tài)IM模型，查看其工程進度，并可對比計劃進度與實際進度的差別。

BIM技術與EPC總承包

BIM技術應結合EPC工程總承包模式與建筑師負責制來進行發(fā)展與推廣。BIM是技術手段，EPC是工程模式，而建筑師負責制是核心，這三者必將成為未來引領建筑工程領域向前發(fā)展的三把利劍。建筑師可以通過BIM技術平臺來管理整個項目工程的各個階段，但目前如何把三者有機結合起來仍是我們亟需解決的問題。這需要在項目的各個階段進行BIM人才的培養(yǎng)，加強人員的信息化設計能力和信息化管理水平，建立各個階段的BIM設計、管理團隊。

結語

BIM技術的出現(xiàn)及普及無疑是當今建筑行業(yè)最大的技術性變革，它顛覆了原有的傳統(tǒng)設計、建造、管理的工作模式，也讓各行各業(yè)的人士對建筑行業(yè)有了重新的認識。然而我國目前BIM技術的普及和發(fā)展雖有一個遍地開花的大好形勢，但真正在項目上有成熟應用的卻很少。相信在不久的將來，BIM技術會像今天的CAD制圖技術一樣，成為很普及的工程技術方式，并給項目工程上帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。