王繼行 劉春峰 許有越 賽菡 張清航 孫慧穎

摘 ? ?要：近些年來，BIM技術(shù)迅猛發(fā)展，而我們對于這項技術(shù)的應(yīng)用早已不再是碰撞分析和動畫展示那樣簡單，以BIM技術(shù)為核心的信息協(xié)調(diào)，增強現(xiàn)實，智能辦公等技術(shù)的應(yīng)用也逐漸普及，北京城市副中心的一些工程從2016年開始探索并應(yīng)用智慧建造領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)解決工作中的問題，到現(xiàn)在已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗，并形成了持續(xù)應(yīng)用的能力，本文將總結(jié)和分享在這方面的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞 ?智慧建造;智慧平臺;BIM技術(shù);持續(xù)應(yīng)用

1 ?應(yīng)用背景

北京城市副中心（以下簡稱“副中心”）區(qū)域是智慧城市的試點區(qū)域，北京市政府規(guī)劃了大量模型利用計劃，準備建設(shè)6km2三維數(shù)字化管理平臺，要從不同平臺中直接抓取數(shù)據(jù)。對于施工過程，要求有效控制設(shè)計及施工過程的進度和質(zhì)量，實現(xiàn)項目精細化管理。而且本文涉及到的兩個工程是副中心建設(shè)工程辦公室重點跟蹤的智慧平臺應(yīng)用的相關(guān)工程。

2 ?目前已取得的成果

經(jīng)過2016和2017兩個年頭，副中心的A工程已經(jīng)取得了一些成果，獲得了包括龍圖杯二等獎，卓越一等獎等國內(nèi)大賽的大獎，而B工程也獲得了副中心區(qū)域的智慧建造比武第三名。

2.1 ?遇到的問題和策劃

在這樣的背景下，要實現(xiàn)規(guī)劃的目標(biāo)就需要首先分析工程難度和制定針對性的策劃。我們將分析的重點放在B工程，因為其應(yīng)用是在A工程基礎(chǔ)上實施的，呈現(xiàn)一種持續(xù)性。

分析B工程難度主要集中在以下幾個方面：（1）規(guī)格高：要求在原有智慧工地平臺上更深入的應(yīng)用信息協(xié)同平臺的相關(guān)技術(shù)。（2）工期緊：在專家論證基礎(chǔ)上，工期壓縮超過30%，進度壓力非常大。（3）協(xié)調(diào)大：B工程有5個業(yè)主方，技術(shù)、生產(chǎn)、商務(wù)工作協(xié)調(diào)難度大。（4）圖紙散：由于項目的特性，圖紙是由2個設(shè)計院分別對著兩個不同的政府部門，溝通效率的提升是關(guān)鍵。（5）平臺多：在應(yīng)用背景的要求下，管理各方都在探索平臺應(yīng)用，所以施工數(shù)據(jù)的傳輸由原來1個增加平臺到5個平臺，平臺數(shù)據(jù)采集和交互難。（6）效率低：原平臺自動化收集信息的能力低，需要我們深入研究提高效率的方法。

2.2 ?總體思路

（1）針對性的策劃。

在總體思路的指導(dǎo)下，我們還進行了包括建立組織、流程調(diào)整、軟硬件購置等大方向的策劃。另外還有像以下這些針對性很強的內(nèi)容：[①]采用施工組織設(shè)計族提高建模效率;[②]利用軟件統(tǒng)計施工記錄，生成周報，提高編制效率;[③]自動計算并生成進度計劃橫道圖;[④]自動收集質(zhì)量安全數(shù)據(jù);[⑤]模型與施工資料自動掛接。

（2）組織的建立。為了保證措施的落地，建立了由項目經(jīng)理牽頭的領(lǐng)導(dǎo)小組，從各部門抽調(diào)人員，形成組成BIM中心，處理相關(guān)工作。

（3）流程的調(diào)整。在流程調(diào)整方面，項目非常注重信息的雙向傳遞和集中管理，因為BIM中心要完成工作必須有足夠的信息，需要讓各部門與BIM中心直接交換信息，形成以BIM人員為中心的信息傳遞模式。再通過領(lǐng)導(dǎo)間協(xié)調(diào)避免多崗位的工作沖突和延遲，使BIM中心人員能順利實現(xiàn)雙崗位的工作。

（4）人員的培訓(xùn)。規(guī)劃了組織和流程后，還要進行培訓(xùn)。項目制定分層、分階段的培訓(xùn)計劃，針對大部分的人員進行基礎(chǔ)理論和簡單操作培訓(xùn)，使其能夠?qū)嵤┤粘z查和信息反饋的活動。針對各部門BIM人員進行建模培訓(xùn)，廣聯(lián)達BIM5D培訓(xùn)，保證項目建模和5D施工模擬。而對于有能力的BIM人員則進行高級培訓(xùn)，培訓(xùn)進階的族建造和程序設(shè)計等能力。形成階梯狀的人力資源體系，保證人力資源的儲備。

（5）軟硬件選擇。要實現(xiàn)規(guī)劃的目標(biāo)，需要應(yīng)用大部分的BIM技術(shù)相關(guān)的主流軟件。還需要統(tǒng)一軟件版本，規(guī)劃使用階段，保證數(shù)據(jù)的有效交換。結(jié)合項目BIM+智慧工地的應(yīng)用，項目購入了高性能電腦服務(wù)器、電子地磅、VR設(shè)備、三維掃描儀、智能放樣機器人等硬件設(shè)施。

3 ?智慧平臺的應(yīng)用

3.1 ?平臺的基本工作原理

平臺的基本工作原理是通過將BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)整合到一起，形成了從信息收集到信息反饋的整條信息流程，從而提高信息協(xié)調(diào)效率。B工程的平臺界面，在A工程平臺之上做了改進，能直接查進度、安全、質(zhì)量情況。

3.1 ? 應(yīng)用平臺進行進度管理

利用平臺高度的信息協(xié)調(diào)性進行進度管理，提高進度管理的效率。例如：鋼結(jié)構(gòu)的施工，從基本的多專業(yè)協(xié)調(diào)開始，就應(yīng)用BIM技術(shù)處理碰撞、預(yù)埋預(yù)留等工作、利用平臺跟蹤物料。用這些手段使B工程的鋼結(jié)構(gòu)施工在北側(cè)和西側(cè)沒有場地的情況下，通過進度管理功能合理規(guī)劃場地和安裝順序，實現(xiàn)大部分構(gòu)件按計劃加工，隨到隨吊，并最終確保鋼結(jié)構(gòu)提前16天封頂。

3.2 ? 勞務(wù)管理和現(xiàn)場監(jiān)控的應(yīng)用

在勞務(wù)管理方面，用閘機收集勞務(wù)信息，用平臺監(jiān)控工種和數(shù)量，利用視頻監(jiān)控提高安全和質(zhì)量管理效率，用黑匣子監(jiān)控塔吊和外用電梯的運行，并搜集數(shù)據(jù)，可在平臺檢查。

3.3 ? 安全質(zhì)量的管理

用一局的手機APP進行安全質(zhì)量管理，落實整改在，而且利用平臺自動收集和分類相關(guān)的信息。再用平臺數(shù)據(jù)指導(dǎo)現(xiàn)場工作，每周根據(jù)平臺匯總的數(shù)據(jù)，調(diào)整安全質(zhì)量重點工作方向，調(diào)整材料供應(yīng)商排名，截止到2018年5月初累計收集物資數(shù)據(jù)251次，發(fā)現(xiàn)安全問題282個，質(zhì)量問題416個，均在整改期限內(nèi)完成，未出現(xiàn)重大質(zhì)量安全問題。

4 ?BIM技術(shù)的應(yīng)用

4.1 ?制定標(biāo)準

在智慧建造相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用過程中的A工程已經(jīng)形成了副中心智慧建造標(biāo)準。B工程根據(jù)這個標(biāo)準編制自己的建模標(biāo)準，以指導(dǎo)建?；顒?。明確了包括施工段信息，臨建信息和大型設(shè)備信息等內(nèi)容模型創(chuàng)建方案，使這部分信息符合被軟件系統(tǒng)提取的原則，以便于運維階段直接進行數(shù)據(jù)層面的轉(zhuǎn)換，從建模階段就在為運維上線做準備。而且明確規(guī)定，模型要經(jīng)過對應(yīng)技術(shù)人員書面認可，否則不能使用

4.2 ?深化設(shè)計模型的創(chuàng)建

在深化設(shè)計模型方面，應(yīng)用BIM技術(shù)與設(shè)計單位協(xié)同完成機電深化設(shè)計和出圖工作。B工程有298根抗震支座，由于上下支墩內(nèi)部鋼筋密集，造成施工難度高，通過建立鋼筋三維模型，并制作施工模擬視頻，提高三級交底效率。同時分析靜態(tài)碰撞和安裝碰撞，節(jié)省常規(guī)現(xiàn)場樣板安裝時間3天。

4.3 ?施工組織模型族的創(chuàng)建

用于創(chuàng)建施工組織的模型族是關(guān)鍵問題。項目人員創(chuàng)建了一些帶有邏輯信息的族，輔助計算和分析。像外用電梯和塔吊族，除了實現(xiàn)自身的靈活變換之外，還增加了各種設(shè)備參數(shù)。幫助分析功率，群塔作業(yè)等等，還能進行簡單基礎(chǔ)承載力判斷。同時還創(chuàng)建了綠色施工族系，包含了各種設(shè)備和物資族。使我們有能力用模型進行綠色施工設(shè)計，幫助B工程順利通過綠色施工中期驗收。

4.4 ?三維掃描技術(shù)的應(yīng)用

在三維掃描設(shè)備的應(yīng)用方面，吸取了A工程在機電工程上的應(yīng)用經(jīng)驗，B工程掃描了衛(wèi)生間、樓梯間、電梯間、屋面等精裝部位的點云數(shù)據(jù)，與模型疊合，進行排磚設(shè)計，提高精度準度，降低材料損耗，這樣就解決了大部分的排磚圖不準的問題。而且因為確定要交付BIM模型，所以用三維掃描儀掃描實體結(jié)構(gòu)，將點云數(shù)據(jù)與模型對比，調(diào)整模型使其接近結(jié)構(gòu)真實情況，為交付竣工驗收模型做準備。

5 ?結(jié)論

智慧建造相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用很好的解決了我們對于信息協(xié)調(diào)的需求。在日常管理活動中應(yīng)用協(xié)同平臺、BIM技術(shù)和專項管理軟件，我們能很好的構(gòu)建起一套高效率的工作方法，實現(xiàn)過去很難實現(xiàn)的管理目標(biāo)。相信隨著技術(shù)的發(fā)展，我們應(yīng)用這些技術(shù)解決的問題會越來越廣泛，并最終實現(xiàn)智慧系統(tǒng)接管工程管理，實現(xiàn)智能的工程建造！

參考文獻：

[1] 劉占省，孫佳佳，杜修力，李久林，張安山.智慧建造內(nèi)涵與發(fā)展趨勢及關(guān)鍵應(yīng)用研究[J].施工技術(shù)，2019（24）：1～7+15.

[2] 李嚴，馬如意.智慧建造開啟行業(yè)發(fā)展新時代[J].中國建設(shè)信息化，2019（18）：22～27.