文｜張玉磊

（作者為中建一局華北公司“冰立方”冰上運動中心項目經(jīng)理）

國家游泳中心南廣場地下冰場建設項目又稱“冰立方”，位于北京市朝陽區(qū)國家游泳中心南側(cè)，為2022年冬奧配套服務基地，且賽后作為冬奧會重要遺產(chǎn)，用于群眾冰上運動培訓和體驗。項目總建筑面積為8221.3平方米。

該項目的承建單位是中建一局。中建一局在施工建造期間將以建筑信息模型技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊等信息化技術(shù)和設備，實現(xiàn)覆蓋進度、質(zhì)量、安全、成本等項目管理的全要素智慧建造，打造綠色、智慧、科學、節(jié)約的精品工程。（如圖1）

圖1

項目難點及應用目標

工期保障：項目工期共427個日歷天，期間面臨北京市各種盛大活動及天氣原因需要停工，以及需要接待各級領(lǐng)導觀摩檢查，實際施工日期只有335天左右，這就要求項目在有效的時間內(nèi)完成最高質(zhì)量的管理以保障工期目標的實現(xiàn)。

多專業(yè)協(xié)調(diào)溝通管理：冰立方建筑面積只有8221.3平方米，但在建造過程中涉及到結(jié)構(gòu)、建筑、機電、幕墻、鋼結(jié)構(gòu)、市政、專業(yè)制冰、智慧場館等14個專業(yè)，可謂“麻雀雖小，五臟俱全”，這對總承包的協(xié)調(diào)管理提出了巨大的挑戰(zhàn)，如何在最短時間做最有效的管理是本項目需要突破的挑戰(zhàn)。

異形鋼結(jié)構(gòu)深化設計：水滴造型采用8毫米厚的不銹鋼進行制作，建筑表面的鏡面效果要求極高，并且建筑表面要求無縫拼接，同時水滴造型的頂部設有排水溝，此項不銹鋼鏡面建筑工藝在國內(nèi)也是第一次嘗試。

機電管線：項目機電管線要與國家游泳中心已有管線相接駁，在項目施工期間，國家游泳中心為不停業(yè)狀態(tài)。同時，項目需要在同一時間內(nèi)滿足冰球場與冰壺場不同的國際賽事標準。

制冰系統(tǒng)：本工程包含一個標準多功能冰場和一個四條標準冰壺賽道。其制冰系統(tǒng)管道設備復雜，冰面制作工藝復雜且精度要求極高。

復雜節(jié)點深化：本工程包含超高大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)，以及多標高管溝等，施工難度大且復雜。

項目需滿足業(yè)主的BIM應用要求，包括及時更新和整合BIM模型；BIM模型應能用于定義各方工作界面；BIM模型需要確保能被各方不斷深化和應用；總包方在項目結(jié)束時，向業(yè)主提交真實準確的竣工模型，確保運維階段具備充足的信息。

本項目BIM應用應達到集團BIM應用等級A級目標，采用Ⅰ級應用點21個，Ⅱ級應用點13個，Ⅲ級應用點4個。同時項目要求爭創(chuàng)中建一局集團級、北京市BIM應用示范工程。

BIM應用方案

應用內(nèi)容

工期保障：應用BIM技術(shù)對施工總控計劃進行合理最優(yōu)排布。

多專業(yè)協(xié)調(diào)溝通：應用BIM技術(shù)與智慧建造提高項目多專業(yè)之間協(xié)調(diào)溝通效率，保證多專業(yè)溝通質(zhì)量。

安全管理：運用BIM、VR等技術(shù)對現(xiàn)場施工進行統(tǒng)一的安全管理，確保安全施工、綠色施工。

異形鋼結(jié)構(gòu)深化設計：運用BIM技術(shù)對異形鋼結(jié)構(gòu)（水滴造型雕塑）進行預拼裝模擬及施工方案比選，選擇出最優(yōu)方案指導施工。

機電管線：運用3D激光掃描技術(shù)建立二者接駁處、新建場館的三維模型，基于BIM技術(shù)與MR、AR技術(shù)結(jié)合，模擬機電管線排布走向，得出最佳管線安裝方案并依此實施。

制冰系統(tǒng)：運用BIM技術(shù)與AR、MR技術(shù)結(jié)合，對冰面制作工序進行預深化設計，得出最佳冰面制作方案并依此執(zhí)行。

復雜節(jié)點深化設計：運用BIM技術(shù)與AR技術(shù)結(jié)合對復雜節(jié)點進行三維模型建立，并對施工人員進行交底。

針對應用需要，項目對相關(guān)軟件進行了選型，建筑專業(yè)三維設計軟件選用Autodesk Revit 2016；鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)三維設計、構(gòu)件分割調(diào)整優(yōu)化軟件選用TeklaStructures（X-steel）；三維設計數(shù)據(jù)集成，軟硬空間碰撞檢測，項目施工進度模擬展示專業(yè)設計應用軟件選用Autodesk Navisworks；場景布置，增加模型的可視化效果選用Lumion；協(xié)同管理平臺選用廣聯(lián)達BIM5D平臺；多專業(yè)與現(xiàn)場設備集成平臺選用廣聯(lián)達智慧工地管理平臺；VR制作，施工模擬制作選用UNE4。

表1

BIM實施準備及過程

制定項目BIM應用培訓計劃并依據(jù)計劃實施執(zhí)行，其內(nèi)容包括：（如表1）

場地布置：對臨建設施建立BIM構(gòu)件庫，通過對場地臨建設施的施工前BIM技術(shù)模擬，根據(jù)場地實際情況對場地布置、物料堆放及現(xiàn)場環(huán)保措施的布置等進行合理優(yōu)化，指導場地臨建設施規(guī)劃及施工。

CI標準化：根據(jù)標準化CI要求，建立匹配的族構(gòu)件，將現(xiàn)場臨建所有元素建模形成統(tǒng)一現(xiàn)場虛擬臨建，滿足對臨建的統(tǒng)一標準要求，體現(xiàn)高標準的企業(yè)形象。同時根據(jù)臨建設計BIM模型，提取相關(guān)臨建工程量，輔助材料預定和統(tǒng)計。

方案可視化交底：BIM技術(shù)具備信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性以及可出圖性。利用BIM技術(shù)特性，進行可視化交底，提高施工效率，保證建筑品質(zhì)。（如圖2）

基于BIM5D的進度管理：利用Project生成進度計劃，將BIM模型與進度計劃相關(guān)聯(lián)，將構(gòu)件賦予時間屬性。通過模擬對比實際進度與計劃進度的偏差，及時調(diào)整人員、材料、機械的使用計劃進行動態(tài)糾偏，結(jié)合人、材、機等資源供應計劃，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，隨時調(diào)整，使進度管理精細到每一個構(gòu)件。（如圖3）

基于BIM5D的技術(shù)管理：通過BIM模型對設計圖紙進行審核，及時發(fā)現(xiàn)設計圖紙問題，反饋給業(yè)主方、設計方，提高多方溝通效率，協(xié)同工作保證施工質(zhì)量和進度要求。

圖2

圖3

基于BIM5D的質(zhì)量、安全管理：現(xiàn)場工程管理人員發(fā)現(xiàn)問題直接用移動端APP記錄和拍照上傳問題并指定責任人，質(zhì)量安全部門通過BIM5D平臺生成整改通知單，形成管理閉環(huán)。項目管理人員通過授權(quán)賬號登錄移動端（手機、IPAD）APP，在施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量、安全等管理問題第一時間利用移動端發(fā)送至相關(guān)管理人員及責任方，并對整改情況進行查看，使項目質(zhì)量、安全管理更加透明。對現(xiàn)場安全預控進行策劃，建立安全體驗館，不再把安全教育停留在口頭或紙面上，在施工前就對現(xiàn)場重大危險源進行公示，模擬各種緊急情況，設置各種體驗裝置等措施，為建設高品質(zhì)的工程提供了安全保障。同時在施工過程中，安全員可將檢查出的安全隱患及時拍照上傳至BIM5D平臺，對現(xiàn)場人員做出警示，做好安全防護措施，確保安全生產(chǎn)。（如圖4）

圖4

BIM應用效果總結(jié)

本項目通過BIM技術(shù)對機電管線、結(jié)構(gòu)主體、建筑主體、基坑土方開挖、技術(shù)方案交底等進行三維施工模擬，實現(xiàn)了機電與結(jié)構(gòu)及建筑的合理排布，深化了項目基坑標高排布，增強了對施工人員的方案交底。經(jīng)統(tǒng)計已有300余處有效碰撞并與設計進行溝通改善，與傳統(tǒng)方式比較，實現(xiàn)了項目管理預判斷，提高了工作效率，節(jié)約項目成本。

本項目應用智慧工地，對項目的塔吊吊裝數(shù)據(jù)、現(xiàn)場實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、現(xiàn)場人員實名制數(shù)據(jù)、現(xiàn)場安全管理數(shù)據(jù)、現(xiàn)場質(zhì)量管理數(shù)據(jù)、現(xiàn)場人員分布數(shù)據(jù)等進行自動獲取，省去項目人員檢索、收集、整理數(shù)據(jù)的時間，與傳統(tǒng)方式比較，做到了項目各專業(yè)實時溝通，提高了信息傳遞速率，提高管理人員辦公效率。

本項目應用數(shù)字一體化生產(chǎn)管理平臺，將建設單位、監(jiān)理單位以及施工單位列入同一平臺，實現(xiàn)了項目信息共享及項目管理實時互動，提高了三方的溝通效率，保證了溝通質(zhì)量。將項目總計劃、月計劃、周計劃進行實時更新，做到任務責任制，并通過平臺派發(fā)任務至項目全部管理人員，與傳統(tǒng)方式比較，提高了項目人員之間的溝通效率，并做到了項目管理有跡可循，提高了管理質(zhì)量。