隨著建筑行業(yè)信息化技術(shù)的日新月異和國家一系列相關(guān)政策的推出，BIM技術(shù)應(yīng)用越來越成為項目精細化管理、企業(yè)集約化經(jīng)營的必然趨勢。為促進BIM技術(shù)的應(yīng)用，中鐵建設(shè)集團有限公司（以下簡稱中鐵建設(shè)集團）加大BIM技術(shù)在項目的推廣應(yīng)用力度，先后將北京通州運河ONE項目、北京環(huán)球影城項目、成都天府新區(qū)綜合管廊項目、成都地鐵6號線項目等一批重點項目納入BIM實施試點項目中。

先鋒國際廣場三期酒店寫字樓工程也將BIM技術(shù)融入項目技術(shù)組織及施工管理當中，大力推動了施工生產(chǎn)，并取得了諸多榮譽。先鋒國際廣場三期酒店寫字樓工程由中鐵建設(shè)集團承建，本項目位于江蘇省鹽城市建軍中路北側(cè)小海西路西側(cè)，總建筑面積12.17萬平方米，地上91270平方米，地下30415平方米，建筑高度216米。由于該項目為中鐵建設(shè)集團BIM技術(shù)重點實施項目、魯班獎策劃項目、江蘇省政府重點關(guān)注項目、總包合同要求及打造江蘇省觀摩示范工地的需要，該項目引進新技術(shù)協(xié)助項目施工，實現(xiàn)精細化管理。

該項目投資、建設(shè)、設(shè)計、施工、運營一體化，業(yè)主專業(yè)分包多，施工總承包溝通協(xié)調(diào)單位多，管理難度大。在項目建設(shè)過程中，施工可用場地小，材料堆放、臨時設(shè)施、車輛進出管理等布置方面較為困難，項目整體吊裝精度要求高且工期緊，增加了施工難度。同時，項目鋼結(jié)構(gòu)吊裝體量大，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件種類多，主要結(jié)構(gòu)體系為鋼管柱鋼梁+鋼筋混凝土核心筒，項目整體安裝精度高。

該項目建筑高度為216米，施工采用鹽城市最大的內(nèi)爬塔吊TC7052塔式起重機；項目因功能定位為酒店寫字樓，對凈高要求高，吊頂內(nèi)部管線錯綜復(fù)雜，部分管線需穿梁處理，對鋼結(jié)構(gòu)的加工精度和砼結(jié)構(gòu)的預(yù)留預(yù)埋難度提出挑戰(zhàn)。

BIM應(yīng)用目標

為配合中鐵建設(shè)集團對該項目BIM技術(shù)應(yīng)用和精細化管理的總體要求，該項目BIM技術(shù)應(yīng)用至少要實現(xiàn)兩方面的目的：一方面，解決項目施工過程中的實際問題，提高施工技術(shù)水平，滿足示范工地的需要；另一方面，要形成符合企業(yè)自身特點的BIM技術(shù)應(yīng)用方法論，總結(jié)可推廣借鑒的BIM應(yīng)用經(jīng)驗，提高企業(yè)整體的BIM技術(shù)應(yīng)用水平和管理模式，最終達到精細化管理的目標。

為實現(xiàn)上述目標，在施工過程中，本項目又制定了相關(guān)細分目標。技術(shù)應(yīng)用目標：應(yīng)用BIM5D集成管理平臺，利用BIM技術(shù)進行前期策劃、BIM 管線綜合排布、深化設(shè)計等應(yīng)用，解決實際施工問題，提高項目施工技術(shù)與管理水平。BIM應(yīng)用方法總結(jié)：制定企業(yè)BIM建模標準、項目BIM交互標準、項目管理標準，通過BIM5D編制專項吊裝方案、專項塔吊爬升方案，并對方案進行動態(tài)模擬優(yōu)化，形成企業(yè)自身可推廣復(fù)制的方法論。

BIM應(yīng)用內(nèi)容

基于以上項目重難點和應(yīng)用目標的設(shè)定，項目部在機電深化設(shè)計、BIM5D項目協(xié)同管理、施工方案模擬、施工交底等方面開展BIM應(yīng)用。

在項目實施之初，中鐵建設(shè)集團已經(jīng)擁有BIM應(yīng)用指南和企業(yè)建模標準。因此，在本項目實施前期，根據(jù)集團的相關(guān)規(guī)定，制定項目BIM應(yīng)用計劃書、項目部各專業(yè)BIM建模標準、BIM信息交互標準等相關(guān)標準。同時建立會議制度，建立啟動會、周會議、月度會議、階段性會議等相關(guān)制度，確保在BIM應(yīng)用過程中的有效溝通與協(xié)調(diào)。

本項目采用分公司、項目部自施和業(yè)務(wù)分包相結(jié)合的方式建立模型和實施。公司BIM團隊負責土建、鋼結(jié)構(gòu)、裝修、幕墻、機電模型的創(chuàng)建與相關(guān)成果審核與上報，項目BIM實施過程中的總體協(xié)調(diào)與進度監(jiān)督等；項目部BIM團隊負責現(xiàn)場BIM應(yīng)用與日常維護工作；魯班獎顧問團隊負責土建、機電、裝飾專業(yè)建模、模型自查、深化設(shè)計、模擬動畫制作、渲染和VR技術(shù)應(yīng)用；BIM分包負責鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點深化、機電、內(nèi)裝、幕墻模型BIM深化設(shè)計節(jié)點審查與落實。

完成BIM應(yīng)用策劃后，中鐵建設(shè)集團以項目BIM經(jīng)理為BIM應(yīng)用主管領(lǐng)導，負責組建BIM小組、制定BIM應(yīng)用目標、總體把控BIM實施。設(shè)立BIM總協(xié)調(diào)人員，負責項目BIM實施過程中的總體協(xié)調(diào)工作，協(xié)助BIM經(jīng)理組建BIM小組，制定BIM目標。組建以BIM小組負責人為核心的BIM團隊，負責制定項目BIM應(yīng)用計劃和BIM應(yīng)用實施。

BIM應(yīng)用實施過程

在BIM應(yīng)用前期，進行BIM建模標準交底后，BIM中心創(chuàng)建了基于BIM技術(shù)的土建模型、機電模型、鋼筋模型、鋼結(jié)構(gòu)模型以及場地等措施類模型。

在建模過程中，通過BIM技術(shù)進行圖紙審查，BIM中心發(fā)現(xiàn)土建圖紙、機電圖紙中可能存在的各類問題，隨后按照問題性質(zhì)和沖突級別分類，描述問題并提出優(yōu)化建議，以書面的形式匯總形成問題報告，用于階段性項目圖紙會審，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題，在施工前期大大減少了可能存在的施工問題。

本項目鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件種類多，通過三維模型輔助技術(shù)交底，通過掃描二維碼進行查看，可使交底內(nèi)容精確至單個構(gòu)件部位。直觀地體現(xiàn)施工細節(jié)，實現(xiàn)交底內(nèi)容的無損傳遞，減少了人為誤差風險，大幅提高施工效率。

由于本項目施工可用場地小，材料堆放、臨時設(shè)施、車輛進出管理等布置方面較為困難。BIM中心應(yīng)用BIM模型進行場地平面策劃，并利用三維漫游動畫進行樣板工地策劃。同時，由于該項目為省級觀摩項目，因此預(yù)先在BIM軟件中將觀摩各類素材、路線規(guī)劃等進行虛擬布置，有助于管理層對觀摩方案的科學決策，避免不必要的浪費。

在施工方案模擬方面，核心筒外鋼結(jié)構(gòu)工程是本項目的一大難點，鋼結(jié)構(gòu)工程能否順序施工，可能會對工程整體進度造成影響。BIM中心對鋼結(jié)構(gòu)模型進行深化設(shè)計，并利用模型進行了吊裝方案的多次模擬，直觀分析不同方案的優(yōu)劣處，選擇最優(yōu)吊裝方案，實現(xiàn)最大限度的規(guī)避風險。

通過對基于BIM技術(shù)的機電模型進行深化設(shè)計，包括深化機電施工圖紙，對建筑的重要部位和公共區(qū)域進行凈高空間分析等，通過三維剖面、模型演示的手段與業(yè)主和設(shè)計進行溝通，有效提高了施工圖紙深化設(shè)計效率和溝通效率，實現(xiàn)了最大限度優(yōu)化管線排布、層高的優(yōu)化及施工預(yù)留孔洞的留置。例如本項目裙房層高5.6m，標準層層高3.8m，為了滿足業(yè)主的吊頂凈高要求，在機電管線深化時最大限度優(yōu)化管線排布，但需要在個別樓層、部位進行結(jié)構(gòu)洞口預(yù)留。

BIM創(chuàng)新應(yīng)用

BIM5D平臺集成應(yīng)用

BIM5D平臺的集成應(yīng)用主要是通過“三端一云”即PC端、移動端、網(wǎng)頁端和企業(yè)級云平臺實現(xiàn)。在PC端可以進行整合模型可視化查看、施工流水段劃分、施工進度模擬、物資查詢、三算對比、智能排磚、變更管理、輔助專項方案部位查找。在移動端可進行施工現(xiàn)場質(zhì)量安全管理、施工現(xiàn)場進度管理、構(gòu)件跟蹤管理。在網(wǎng)頁端可協(xié)助公司管理層對項目進行遠程協(xié)同管理、現(xiàn)場質(zhì)量安全問題階段性匯總、施工現(xiàn)場進度照片的收集輔助施工日志的編寫、施工資料的集中管理。

多專業(yè)模型整合。本項目建立了結(jié)構(gòu)模型、鋼筋模型、鋼結(jié)構(gòu)模型、機電模型、建筑模型。利用模型的可視化特點，可對工程的復(fù)雜節(jié)點或復(fù)雜的施工工藝進行可視化交底，或進行施工模擬動畫的演示，輔助現(xiàn)場施工、高危方案的專家會審、圖紙會審及后期創(chuàng)優(yōu)評獎的過程文件記錄。

施工流水段劃分。該項目地下面積較大，通過施工流水段的劃分，可視化各流水段的交叉作業(yè)，便于清晰的劃分工作界面，合理安排各工序交叉作業(yè)間的碰撞，并可根據(jù)編排的計劃實時提取每天、每周、每月的工程量、業(yè)主清單費用、資源投入量、分包支出費用等，并根據(jù)工期安排自動對資金、物資、勞動力進行分析。同時，便于項目管理層實時獲知施工過程中的各項數(shù)據(jù)信息，并進行判斷現(xiàn)場安排情況的合理性與科學性，以便做出進一步的決策。

質(zhì)量、安全管理。在施工作業(yè)層，監(jiān)管人員通過手機端可實時上傳現(xiàn)場施工質(zhì)量安全問題照片，詳細說明問題情況，并責任到人，限期整改，問題相關(guān)責任人在整改后需進行結(jié)果反饋，改變了傳統(tǒng)管理模式下問題不明確、責任不清晰、整改不及時等問題，提高了質(zhì)量安全管理效率。在項目管理層，可通過PC端或網(wǎng)頁端進行動態(tài)管理，實時獲知施工現(xiàn)場的質(zhì)量安全問題與其詳細責任人、整改信息、監(jiān)管問題的整改進度，并宏觀掌控項目整體的質(zhì)量安全問題概況與施工進度，為精細化管理提供精準的數(shù)據(jù)信息。

進度跟蹤管理。在BIM5D 系統(tǒng)中將模型關(guān)聯(lián)進度計劃，并按周錄入每周的實際進度信息與計劃進行對比，輔助項目工程例會進度分析。通過手機移動端上傳每天的現(xiàn)場施工安排情況，包括施工部位、施工工種和施工人數(shù)，有利于管理人員及時掌握現(xiàn)場施工信息，并作出管理決策。

成本管理。BIM中心利用BIM5D平臺對項目混凝土分項工程進行管控和分析。前期通過BIM5D流水區(qū)域劃分和多維度工程量提取，輸出材料耗用表提交商務(wù)部門審核，審核后通過物資部匯總采購混凝土。流水區(qū)域施工時，每車混凝土都過地磅，并累計記錄流水區(qū)域的工程量耗用情況，最后統(tǒng)計與計劃量和審核量的對比，形成分析表。綜合把控混凝土分項工程的成本，避免不必要的浪費，縮小計劃量與審核量的差距，為項目節(jié)約材料用量。

變更管理。該項目BIM中心將設(shè)計變更、圖紙會審、技術(shù)核定單等各專業(yè)變更文件，分文別類的上傳至BIM5D平臺，并將項目資料--變更登記模塊與實體模型進行掛接，進行統(tǒng)一管理，提高項目按圖施工的準確性。避免文件的丟失或遺漏，為后期變更計價的找尋提供便利，也為資金管理與分析提供保障。

施工資料的集中管理。項目實施過程中的所有項目資料統(tǒng)一集中管理，將各專業(yè)文件分門別類地上傳至協(xié)同管理平臺，進行統(tǒng)一的管理，項目部內(nèi)部無需將變更文件逐一下發(fā)至各個科室，只需將文件上傳至5D平臺后，各相關(guān)部門可自行在線查看或下載打印留存，有效避免文件的丟失或遺漏，也為后期文件的找尋提供便利。

鋼結(jié)構(gòu)物料跟蹤管理應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)物料跟蹤的應(yīng)用讓項目對鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)分包施工更加可控，表現(xiàn)在可以實時了解鋼構(gòu)件的加工和進場情況、可以把控安裝進度和質(zhì)量，優(yōu)化現(xiàn)場堆場布置，節(jié)約安裝找料時間。

3D打印技術(shù)應(yīng)用

項目應(yīng)用3D打印機打印結(jié)構(gòu)復(fù)雜構(gòu)件、施工樣板、專利模型等，用于更加直觀地將圖紙上的構(gòu)件展示出來，便于不同部門、不同崗位的施工人員無障礙溝通，清楚地看到構(gòu)件可能存在的問題，減少復(fù)雜構(gòu)件、專利模型的制作難度，同時也便于向外界展示本項目的創(chuàng)新優(yōu)勢。

無人機航拍應(yīng)用

本項目應(yīng)用無人機對現(xiàn)場進行三維攝像，對現(xiàn)場施工進度進行跟蹤，并輔助現(xiàn)場工作巡檢、記錄施工、過程影像信息等。讓施工過程影像化，增加施工過程資料的儲存形式，并能輔助項目管理層實時查看施工實況，提高施工的精細化管理程度。

BIM應(yīng)用效果

通過模型的建立和模型的碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)土建問題89個、機電問題122個，并提前和設(shè)計院溝通解決，節(jié)省造價約150萬元，節(jié)省工期約20天。通過模型的快速提量，提高了項目部技術(shù)人員工作效率的計劃保量的準確度。項目利用三維模型的可視化特點，大大提高了交底的效率，減少溝通交流存在的理解誤區(qū)。

此外，通過對施工現(xiàn)場樣板工地的參數(shù)化設(shè)計，合理優(yōu)化塔吊的爬升方案、鋼結(jié)構(gòu)吊裝方案模擬，提前處理過程中可能遇到的問題，節(jié)約造價約46萬元，節(jié)約工期約16天。采用三維掃描儀，對土方工程的精確掃描和算量，大大減少了采用傳統(tǒng)方法的算量過程，同時也提高了數(shù)據(jù)的進度。

BIM5D集成平臺實現(xiàn)了5D平臺PC端的各專業(yè)模型的整合，資料的統(tǒng)一管理、現(xiàn)場質(zhì)量安全的動態(tài)管理，現(xiàn)場施工進度的管理與預(yù)警，資源的三算對比，工程量的提取，施工進度模擬，二次結(jié)構(gòu)智能排磚等應(yīng)用，提高了項目部管理人員的工作效率，進一步提高了施工質(zhì)量，加快了現(xiàn)場生產(chǎn)進度，節(jié)省造價約63萬元，節(jié)省工期約20天。同時，機電專業(yè)的深化設(shè)計及時有效地解決了各專業(yè)管線碰撞問題262個，節(jié)省造價約130萬元，節(jié)省工期約25天。

基于BIM技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，為該項目總計節(jié)約直接造價約289萬元，節(jié)約工期約81天。在項目應(yīng)用BIM技術(shù)過程中，還形成了以中鐵建設(shè)BIM應(yīng)用指南及企業(yè)建模標準為基礎(chǔ)的BIM相關(guān)標準，為后續(xù)企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用推廣提供可復(fù)制的經(jīng)驗。