孟翠平 龔禹超

(江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院，江蘇 張家港 215600)

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·建筑業(yè)管理與政策研究·

BIM在中國移動信息港項目中的應(yīng)用★

孟翠平 龔禹超

(江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院，江蘇 張家港 215600)

以中國移動國際信息港項目為例，從應(yīng)用軟件、協(xié)同設(shè)計、綠色仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面，闡述了BIM在建筑工程管理全階段的應(yīng)用，指出BIM技術(shù)具有項目管理的全新技術(shù)理念，為建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了新契機(jī)。

BIM技術(shù)，協(xié)同設(shè)計，綠色仿真，施工進(jìn)度，發(fā)展趨勢

1 項目概況

中國移動國際信息港項目位于北京市昌平區(qū)中關(guān)村國家創(chuàng)新技術(shù)基地內(nèi)，由中國建筑設(shè)計研究院設(shè)計和建造。建設(shè)項目規(guī)劃用地1 322畝，建筑凈用地894畝，共分為9個地塊，建筑規(guī)模達(dá)到130萬m2，包括研發(fā)中心、數(shù)據(jù)中心、呼叫中心和學(xué)術(shù)交流中心等。工程的建設(shè)特點(diǎn)為：通信機(jī)房全專業(yè)系統(tǒng)集成，高科技與高可靠性機(jī)房設(shè)施，實(shí)現(xiàn)并超越綠色節(jié)能設(shè)計目標(biāo)。

它采用公寓式模塊化設(shè)計，擁有獨(dú)立的供電系統(tǒng)、獨(dú)立的精密空調(diào)專設(shè)區(qū)、獨(dú)立的安防監(jiān)控系統(tǒng)，符合國家A類機(jī)房規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)安全等級、建筑耐火等級、屋面防水等級均為一級，抗震等級為8級，各防護(hù)區(qū)之間隔限達(dá)到或高于國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 BIM工程協(xié)作應(yīng)用

該項目采用了基于BIM技術(shù)的工程協(xié)作應(yīng)用，它包括應(yīng)用軟件、協(xié)同設(shè)計、綠色仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、施工進(jìn)度運(yùn)營維護(hù)這幾個方面。

2.1 BIM設(shè)計應(yīng)用軟件

多款BIM設(shè)計應(yīng)用軟件之間可以實(shí)現(xiàn)信息傳遞與共享，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換以及文件格式的轉(zhuǎn)換，具體情況如圖1所示。

可以將Revit原模型文件轉(zhuǎn)換為dwf文件導(dǎo)入到Design Review中用于設(shè)計審批和施工指導(dǎo)，轉(zhuǎn)化為dae文件導(dǎo)入到LUMION中用于動畫演示和虛擬漫游，轉(zhuǎn)化為nwf文件導(dǎo)入到Navisworks中用于管線檢測和4D模擬，轉(zhuǎn)化為rvt文件導(dǎo)入到Autodesk Cloud中用于即時渲染和云渲染，轉(zhuǎn)化為rfa文件導(dǎo)入到One Point中用于設(shè)計平臺協(xié)同族庫管理，轉(zhuǎn)化為rvt文件導(dǎo)入到Rstar CAD中用于連接Revit 與PKPM數(shù)據(jù)文件，轉(zhuǎn)化為gbxml和dxf文件導(dǎo)入到Ecotect Analysis Ies/CFD中用于綠色仿真模擬計算。

2.2 協(xié)同設(shè)計

可以實(shí)現(xiàn)全專業(yè)協(xié)同設(shè)計以及信息模型圖紙化，確?！澳Ｐ?圖紙”?？梢詫⒔ㄖ?、結(jié)構(gòu)師、機(jī)電工程師繪制的各專業(yè)的三維設(shè)計模型直接打印出圖，將建筑信息的3D設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為建筑信息的2D表達(dá)，交付給施工單位，用于指導(dǎo)施工，確保了設(shè)計信息傳遞的唯一性。BIM建筑設(shè)計流程見圖2，建筑模型與圖紙轉(zhuǎn)換見圖3。

2.3 綠色仿真

可以對建筑物進(jìn)行建筑能耗系統(tǒng)計算分析，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計、節(jié)約能源、預(yù)測建設(shè)費(fèi)用、評估投資回報的目的，還可以對建筑物的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行舒適度模擬和采光分析，達(dá)到優(yōu)化風(fēng)口布局、自然通風(fēng)、提高居住舒適度和保障空氣質(zhì)量的目的，確保建筑物的綠色智能化。

虛擬現(xiàn)實(shí)：對建立的BIM模型進(jìn)行即時渲染，優(yōu)化設(shè)計并且進(jìn)行建筑設(shè)計效果展示，通過動畫演示虛擬模擬出建筑物的現(xiàn)實(shí)運(yùn)營情況，有利于業(yè)主和項目管理人員對于建筑設(shè)計規(guī)劃方案的確立，有利于設(shè)計審批和施工指導(dǎo)。此外，還可以將設(shè)計圖紙和BIM模型移植到移動設(shè)備中，方便現(xiàn)場的項目管理人員即時了解設(shè)計方案和把控工程信息的動向。虛擬模型給項目管理帶來了信息的傳遞共享與發(fā)展，改變了項目管理人員的工作方式。

施工進(jìn)度運(yùn)營維護(hù)：運(yùn)用BIM技術(shù)來進(jìn)行施工進(jìn)度運(yùn)營維護(hù)已經(jīng)寫入了中國移動信息港項目的施工招標(biāo)合同中去，項目團(tuán)隊將積極配合業(yè)主，將BIM模型用于施工進(jìn)度與運(yùn)營維護(hù)模擬，使得BIM技術(shù)在建筑生命全周期中發(fā)揮可持續(xù)性的作用。利用BIM技術(shù)的4D施工動態(tài)模擬可以全方位多角度地模擬出施工建造的全過程，準(zhǔn)確地測算出施工進(jìn)度，確保施工進(jìn)度計劃的合理制定，保障了建設(shè)項目的準(zhǔn)時交付。在運(yùn)營維護(hù)方面，基于BIM技術(shù)打造的模型數(shù)據(jù)庫可以為其提供相應(yīng)的運(yùn)營維護(hù)信息，倘若運(yùn)營過程中建筑物某部位出現(xiàn)問題，可以及時地通過BIM運(yùn)維模型來查找出問題所在，快速而又高效地制定解決方案，維護(hù)了項目的正常運(yùn)營。

3 BIM拓展應(yīng)用

在中國移動信息港項目中，BIM技術(shù)還得到了相應(yīng)的拓展應(yīng)用，分為標(biāo)準(zhǔn)制定、協(xié)作流程、難點(diǎn)攻關(guān)、項目工作量管理系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)鏈延伸這幾個方面。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)制定

BIM在世界各國發(fā)展十分迅速，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，制定適應(yīng)本國國情的BIM標(biāo)準(zhǔn)與流程具有非常實(shí)際的應(yīng)用價值，世界各國在BIM的標(biāo)準(zhǔn)制定與研究成果上也存在著較大的差異。比如在英國BIM的標(biāo)準(zhǔn)是由政府制定的，在美國是由總務(wù)管理局(GSA)制定的，在我國香港是由房屋署(HA)制定的，在我國大陸是由清華大學(xué)BIM課題組(CBIMS)制定的。

中國移動信息港項目是由中國建筑設(shè)計研究院設(shè)計的，在項目的設(shè)計過程中充分利用了BIM技術(shù)，也得出了相應(yīng)的研究成果：《中國建筑設(shè)計研究院BIM實(shí)施手冊》。它包含了BIM資源標(biāo)準(zhǔn)、BIM行為標(biāo)準(zhǔn)、BIM交付標(biāo)準(zhǔn)這三個方面，BIM資源標(biāo)準(zhǔn)分為計算機(jī)軟硬件配置標(biāo)準(zhǔn)和BIM資源庫建立標(biāo)準(zhǔn)，BIM行為標(biāo)準(zhǔn)分為模型搭建規(guī)則、模型內(nèi)容深度標(biāo)準(zhǔn)、命名規(guī)則和BIM制圖標(biāo)準(zhǔn)研究，BIM交付標(biāo)準(zhǔn)分為業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)，不同軟件間數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，歸檔文件標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于規(guī)范我國的BIM技術(shù)應(yīng)用，使BIM技術(shù)邁向制度化的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 協(xié)作流程

BIM專業(yè)協(xié)作流程分為BIM全專業(yè)全過程設(shè)計團(tuán)隊(主線BIM設(shè)計)和其他設(shè)計團(tuán)隊。主線BIM設(shè)計團(tuán)隊是中國建筑設(shè)計研究院，它擁有一定經(jīng)驗的BIM設(shè)計團(tuán)隊，項目管理團(tuán)隊和施工團(tuán)隊，它的設(shè)計成果是建設(shè)項目的實(shí)時完全對應(yīng)的3D模型和2D圖紙，其他設(shè)計團(tuán)隊由擁有一定BIM工程經(jīng)驗的設(shè)計師，熟悉中國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與BIM軟件的軟件開發(fā)公司和建筑設(shè)計專家組成，他們擁有設(shè)計和咨詢顧問和BIM建模團(tuán)隊，設(shè)計成果是有差異的3D模型和二維圖紙。上述兩個設(shè)計團(tuán)隊相互協(xié)作，其他設(shè)計團(tuán)隊輔助主線設(shè)計團(tuán)隊，共同進(jìn)行基于BIM技術(shù)環(huán)境下的協(xié)作設(shè)計流程。

3.3 難點(diǎn)攻關(guān)

設(shè)計院在結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計過程中，由于模型數(shù)據(jù)量龐大和電腦硬件的限制，難以做到將模型的配筋信息完全表達(dá)出來，為了解決這一問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計師利用了Revit STR平法表達(dá)方式，它可以自定義建筑構(gòu)件的視圖樣板，定義帶有配筋信息的構(gòu)件族，對于必要的構(gòu)件部位進(jìn)行二維修飾，解決了配筋信息的表達(dá)問題。此外，在建筑機(jī)電設(shè)備設(shè)計方面，因各專業(yè)的BIM模型相互獨(dú)立，造成了信息傳遞的不通暢，在項目實(shí)施過程中出現(xiàn)了設(shè)計碰撞問題。設(shè)計師采用定制插件及特殊族的變通使用來解決此類問題，在建筑模型與暖通計算模型之間定制插件，比如房間編號、房間名稱、空間名稱和使用功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接傳遞與交互，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計碰撞問題并尋求方案去解決。

3.4 項目工作量管理系統(tǒng)

設(shè)計院在項目管理的過程中建立了項目工作量管理系統(tǒng)，它的主要功能便是統(tǒng)計建設(shè)項目各階段的工作量，工程項目設(shè)計與建造的協(xié)同時間以及建設(shè)項目的工作類別，可以將基于BIM技術(shù)的設(shè)計項目與傳統(tǒng)項目進(jìn)行對比，統(tǒng)計和分析其相應(yīng)的投資回報率，評估其經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 產(chǎn)業(yè)鏈延伸

設(shè)計院在利用BIM技術(shù)設(shè)計信息港項目的同時，也做了基于BIM技術(shù)的設(shè)計產(chǎn)業(yè)鏈延伸研究，比如建材工廠的預(yù)制加工、游戲、數(shù)字城市準(zhǔn)確導(dǎo)航和網(wǎng)上旅游等，可見，BIM技術(shù)的用途是多樣化的，它豐富了我們的生活也帶動了社會科技的進(jìn)步。BIM技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈延伸見圖4。

4 BIM發(fā)展趨勢

BIM技術(shù)具有項目管理的全新的技術(shù)理念，它涉及從規(guī)劃、設(shè)計到施工再到運(yùn)維技術(shù)的一系列的創(chuàng)新和變革，是建筑信息化和智能化發(fā)展的必然趨勢，它對于實(shí)現(xiàn)建筑生命全周期管理，提高建筑行業(yè)設(shè)計施工運(yùn)營水平，促進(jìn)建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展有著重大的價值和意義。相信在不久的將來，BIM技術(shù)將引領(lǐng)建筑工程管理的發(fā)展方向，在實(shí)際工程中得到充分地發(fā)展和運(yùn)用，并且指導(dǎo)建筑行業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和職能的升級轉(zhuǎn)型，將為建筑行業(yè)的發(fā)展帶來全新的契機(jī)。

[1] 張建新.建筑信息模型在我國工程設(shè)計行業(yè)中應(yīng)用障礙研究[J].工程管理學(xué)報，2010,26(4):37-42.

[2] 張建平,李 丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2012,41(371):10-17.

[3] 紀(jì)穎波.建筑工業(yè)化發(fā)展研究[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.

[4] 林 敏，曾 華.設(shè)計BIM模型數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)到造價BIM模型應(yīng)用研究[J].工程質(zhì)量，2013(12):19-22，31.

[5] 劉 爽.建筑信息模型(BIM)技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑學(xué)報,2008(2):100-101.

The application of BIM in China Mobile information port project★

Meng Cuiping Gong Yuchao

(SuzhouTechnology,InstituteofJiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhangjiagang215600,China)

Taking the China Mobile international information port project as an example, from the application software, collaboration design, green simulation, virtual reality and other aspects, elaborated the application of BIM in construction engineering management stage, pointed out that the BIM technology had new technology idea of project management, brought new opportunities for the development of construction industry.

BIM technology, collaboration design, green simulation, construction schedule, development trend

1009-6825(2017)15-0223-02

2017-03-18

★:住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2016年科學(xué)技術(shù)項目計劃(編號：2016-K5-049);江蘇省高校自然科學(xué)基金項目(編號：15KJB560004)

孟翠平(1988- ),女，助教; 龔禹超(1994- ),男,在讀本科生

TP319

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