BIM研究者的应用体验

广联达信息大厦，位于北京市海淀区中关村软件园二期J-1 地块，地块面积10042m²，容积率≤ 1.85，绿化率≥ 22%。大厦建筑物地上6 层，地下2 层，建筑总高24m。总建筑面积30504m²，其中地上18578m²，地下11926m²。

该项目目标是建成一座高品质的绿色生态建筑和高度智能化集成管理的5A 级现代化办公大楼，并获得美国LEED 金级认证与国内绿色建筑标准三星级认证。同时明确要求，必须在项目的全生命周期中，尽量多的运用BIM 技术。

施工阶段BIM 技术的应用价值

关于BIM 技术的应用价值，据斯坦福大学调研表明，BIM 可以减少设计变更40%，提高施工现场劳动率20%～30%。McGraw-Hill 公司在2010 年做的一项BIM 应用价值点的调查。从调查中可以看出，工程人员除了对BIM 可以帮助更好的理解设计方面极其认可，在提升整体项目质量，减少施工过程中的冲突以及减少施工变更方面也都普遍认同。但是怎样去挖掘每个具体的应用价值点，真正能使BIM 技术解决施工阶段的问题，是行业非常关注的问题。

有着“BIM 之父”之称的Chuck Eastman 教授认为BIM 技术可以帮助在施工阶段减少潜在的错误和冲突，节省大量时间和费用。他描述到BIM 技术给施工阶段带来的价值主要包括以下六个方面：

1) 碰撞检查

2) 算量和计价

3) 建造分析和规划

4) 和成本、进度控制以及其他管理功能的整合

5) 非现场加工

6) 检查、指导以及追踪建造活动

广联达信息大厦目前正处于施工阶段。总结现阶段通过BIM 技术在施工阶段已经可以产生的价值包括：

1) 实现不同阶段间的数据传递

在建设过程不同阶段之间的过渡中，BIM 模型起到了非常重要的作用：从设计阶段到施工阶段，上游的设计模型是施工模型的来源，经过模型的深化设计，可以延伸得到施工模型来指导施工过程；同样从施工阶段到运维阶段，施工阶段中不断完善的BIM 模型以及相关信息，能够很好地指导运维阶段的各个方面。

2) 便于沟通，帮助快速决策

BIM 模型的三维可视化特征不仅仅是设计阶段建设方领导确定设计方案的有力帮助，在施工阶段也有极其重要的作用。比如施工过程中出现施工变更时，使用BIM 模型可以直观的进行该变更方案前后的比较，甚至可以直接展示出变更前后量价关系，方便决策者进行快速决策。

3) 模拟分析，指导施工

对于某些复杂节点，可以在计算机中先进行三维施工模拟，如施工工序模拟，节点构件布置模拟（如钢筋躲避等）等；此外还可以进行对模板、脚手架等施工措施的三维模拟，来达到指导下料，检视工作空间，合理布置以及避免租赁浪费的作用。

4) 非现场加工，提高生产力

非现场加工就是将某类建筑构件甚至整个建设工程从“设计-> 现场施工”模式转化为“设计->工厂制造加工-> 现场安装”的模式。这种模式可以大幅度解决施工现场用地紧张的问题，并可以节约劳动力成本，提高加工准确度，提高劳动生产力。

5) 提供运维信息

施工过程中给BIM 模型加入大量信息，比如材料供应商信息、设备使用说明等，在竣工交付时，便可移交给业主一个真实的建筑和一个虚拟的模型。业主在使用过程中，当需要查看身边某设备的信息时，只需要通过计算机或者手中的平板电脑中查看虚拟的三维建筑即可。这也是BIM和FM（设施管理）之间重要的结合点之一。

6) 促进网络和移动终端的应用

随着网络技术的不断进步和移动终端的不断增多，现在人们越来越多的开始关注基于网络技术和移动终端的BIM 应用。试想一下，当别的技术员还拿着U 盘到处拷贝施工变更方案图纸，你已经通过网络在项目平台上轻松下载该份文档时；当别的钢筋工长还抱着一堆图纸到现场翻找并进行施工交底，你已经拿着手中轻巧的Ipad 快速搜索查找到相应的施工段进行交底时，应该是多么大的一个进步。

施工阶段BIM 应用探索

1. 应用模式探索

BIM 技术下两种最好的应用模式分别为EPC（Engineering, Procurement and Construction，工程总承包） 模式和IPD（Integrated ProjectDelivery，集成项目交付）模式。其中，IPD 模式的核心是一个从项目一开始就建立的由项目主要利益相关方参与的一体化项目团队，这个团队对项目的整体成功负责。本项目在建设方的主导下，组建了核心团队，积极探索IPD 模式在项目管理过程中的应用。

以 进度控制为例，传统模式一般是总包、分包方编制进度计划，交由监理进行审核，然后报送甲方，这种情况下甲方只有被动的接受这个计划，很难做到跟踪和控制， 各分包方之间完全割裂，做不到协调统一。而在该项目中，核心团队在建设方的指导下，负责组织总包、监理和分包在协同平台上共同编制季度、月度进度计划，并 参与总包组织的分包编制周进度计划及日进度计划。总包和分包形成日、周、月报告交由建设方审核。通过过程中不断的反馈和调整，建设方跟总包、监理和分包在 一个平台上直接沟通交流，解决进度执行过程中出现的问题，共同承担进度风险。

2. 项目部iRoom 搭建

为了实现项目施工阶段各专业之间基于三维模型的现场协调工作，该项目在施工现场搭建了iRoom，其主要配置包括：

·宽屏幕交互式电子白板和超短焦投影机结合在一起的交互式电子白板系统( 图1)；

·由三屏投影环形布置的白慕组成的大屏幕显示系统( 图2)；

·视频会议和远程沟通系统

iRoom 为施工现场各专业的现场作业协调提供了硬件基础。如图2 所示，机电工程师们每周在iRoom 中开会，将通过碰撞检测查出的问题以及变更问题进行现场沟通，回去进行各自的调整。而图3所示的大屏幕展示系统可以同时多维度展示项目信息，视频会议和远程沟通系统也为不同地方工程师之间的沟通起到了重要作用。

3. 应用点探索

应用点1：深化设计、三维可视化交底对于设计院提交过来的图纸，施工单位一般需要进行施工图深化设计来指导具体施工。在该项目中，我们采用广联达三维审图GMC 2013 软件，进行管线综合（图3）。最终，不仅找出了多达900 多处的碰撞问题，并且通过三维模型断面可视的方式直接调整，最终形成施工深化设计图（图4）。

应用点2：工程量计算

在该项目的招投标阶段，我们将利用Revit三维设计软件建立的设计阶段BIM 模型，通过插件导入广联达算量软件（GCL2008），并完成工程量计算工作（图5）。这一过程中，避免了造价人员重复建模的工作量，大大提高了效率。

应用点3：基坑开挖三维质量检查

广联达信息大厦的基坑开挖过程中，建设方先根据基坑的施工平面图在Revit 中建立了三维基坑模型（图6）。施工方基坑开挖完成后，建设方使用天宝公司的激光扫描仪对开挖的基坑进行了三维扫描，将得到的点云数据（图7）导入到Revit 中，并生成开挖基坑的实际三维模型。将基于设计图纸的基坑模型和基于点云数据的基坑模型进行对比（图8），就可以快速检查基坑的施工质量，同时为建设方和施工方的工程量核算提供数据支持。

通过此次尝试，我们探索出了一套基于BIM的施工质量检查方法。该质量检查方法还将应用在电梯井道、外墙龙骨、大堂平面以及室外地坪等施工关键部位。

应用点4：地源热泵埋管施工进度模拟

施工进度是各方开展工作的依据，合理规划施工进度，掌控施工进度是企业施工管理能力的象征。

在该项目的地源埋管铺设过程中，使用广联达5D 施工管理系统对地源埋管进行了建模（图9），并对施工过程进行了详细的4D 进度模拟。在竖直埋管的铺设过程中，按原计划只有8 台冲击钻进行同时作业，但是通过进度模拟发现，8台机器无法满足工期进度要求，所以又临时加租了7 台，最终在进度计划内顺利完成。

4. 施工阶段BIM 技术应用展望

施工阶段是整个项目建设工程中资源、费用消耗最集中的一环。在施工阶段中，合理应用以BIM 为代表的信息技术，将会对整个工程的成本、质量以及工程进度产生重大改善。

以上内容仅为广联达大厦在施工阶段BIM 应用的部分探索。我们认为，施工阶段BIM 应用的重点发展方向包括以下几方面：

1) 过程算量

目前，工程算量主要集中在招投标阶段及竣工结算阶段。而过程算量就是在建筑工程施工建造过程中，以建筑3D 信息模型为基础，把造价信息纳入到模型中，形成建筑成本（造价）信息模型——BCIM（集成造价和算量产品）。基于BCIM，可以任意看到进度、资源、资金、成本的情况，通过技术、方案等调整推演项目执行过程，达到动态调整管理项目的目的。如果在施工过程中，可以实现基于BIM 模型的分时分段的工程量和人材机信息计算，将对项目的采购计划、进度控制带来改善。

2) 钢筋等构件的非现场生产

目前的施工主材加工，如钢筋的现场加工效率较低，并占用通常比较紧张的施工现场用地。如果能打通BIM 模型数据与钢筋自动加工设备之间的数据接口，实现钢筋的数字化加工，便能有效解决上述问题。据统计，这种自动化手段比传统在施工现场人工进行钢筋加工的方式效率提高数十倍之多。同样的应用模式也可以扩展到水暖电设备、钢结构、幕墙等专业中。

3) 施工现场网络和移动终端的应用

通过搭建施工现场服务器，配合移动终端设备（如iPad、iPhone 等），可以有效的协助施工现场管理。在该应用模式下，将项目各种信息上传至互联网，有效管理各类BIM 数据，无需安装软件便可根据权限随时随地查看三维模型、属性、工程量等信息的方式也将会是BIM 技术今后的一个发展方向。此外，平板和手机移动终端更是想以其易携带、易搜索、续航能力强等优势来代替传统施工图在现场的作用，真正实现今后的无纸化办公、电子化现场交底等。

此外，施工阶段BIM 技术和物联网以及和云计算的结合应用也会受到越来越多的关注。

广联达信息大厦BIM 应用总结

在广联达信息大厦的建设过程中，具有BIM技术研究者以及大厦建设方双重身份的我们真正体会到了BIM 技术所带来的益处。在大厦建设项目的管理过程中，我们积极探索BIM 技术的应用模式、应用点来辅助项目管理的进行。关于在项目管理和BIM 技术的关系上，我们认为项目管理是一条线，它存在于项目的全过程中，而BIM 技术目前更多是这条线上那些重要的点，这些点能够更好的帮助项目的完成，缩短项目周期，确保项目质量，从而降低了项目成本。

在施工阶段，BIM 的三维可视化功能同样带来了高效的可视化交底，施工深化设计，三维施工质量检查等优点。然而，我们也看到，目前施工阶段的BIM 应用还集中在个别价值点的探索上，综合性的整体施工阶段BIM 应用解决方案还需要我们不断探索和研究。

在2013 年大厦建成之后，我们还会更多的去探索BIM 技术在运维阶段的应用，实现BIM 在广联达信息大厦全生命周期的应用。