BIM技術(shù)以建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)為模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫為核心參與項目的全過程。大到項目宏觀上的總體協(xié)調(diào)，小到施工現(xiàn)場的一磚一瓦，都可以運用BIM技術(shù)進行管理和優(yōu)化。本篇文章介紹綠地山東國際金融中心項目中BIM技術(shù)的綜合應(yīng)用，詳盡展現(xiàn)在施工全過程中采用BIM技術(shù)的優(yōu)勢，為BIM技術(shù)在房建商建領(lǐng)域的持續(xù)健康發(fā)展提供優(yōu)秀項目示例。

 

一、項目介紹

綠地山東國際金融中心位于濟南中央商務(wù)核心區(qū)，總建筑面積40.89萬㎡，高度428m，地上88層，地下4層。本項目由主塔樓、百米辦公塔樓、裙房和地下室四部分構(gòu)成。

 

項目在設(shè)計方案中借鑒了山體特色，意向方案提出“淙淙山泉”的設(shè)計理念，塔樓的形態(tài)來源于濟南著名的山體及自然涌泉，塔樓上部的退臺宛如上山階梯蜿蜒瀉下的瀑布。超高層將配套建設(shè)五星級酒店、有特色的“陽光房”。

 

濟南中央商務(wù)區(qū)計劃建設(shè)5座高度在220米到428米的塔樓，分別體現(xiàn)濟南“山、泉、湖、河、城”的五大標志性建筑，其中設(shè)計高度428米的本項目體現(xiàn)了五大標志性建筑的“山”。

 

項目主要參與單位是綠地控股集團股份有限公司、中建八局二公司、華東建筑設(shè)計研究總院、上海建科工程咨詢有限公司和上海魯班軟件有限公司，其中上海魯班軟件有限公司作為本項目BIM工程總顧問，為項目提供BIM模型、BIM設(shè)計深化、BIM平臺咨詢等服務(wù)。

 

二、采用BIM技術(shù)的原因

1.響應(yīng)國家政策

從“十三五”規(guī)劃開始，國家大力推進建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級，BIM技術(shù)受到重點關(guān)注，國家和地方政府出臺多項政策引導(dǎo)BIM技術(shù)發(fā)展

 

2、項目的管理協(xié)同化要求和技術(shù)性需求

作為超高層建筑，建設(shè)過程中會面臨許多的挑戰(zhàn)，如施工工藝復(fù)雜，給設(shè)計和交流帶來了障礙；土石方工程多，隱蔽工程的監(jiān)管和復(fù)核相對困難；工程工期緊、外界關(guān)注度高、社會影響力較大；成本、質(zhì)量與安全、過程資料、竣工資料管理難度較大等等。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，構(gòu)建項目BIM協(xié)同控制中心、數(shù)字進度控制可視化平臺和BIM電子檔案平臺等一系列協(xié)調(diào)空間，進行三維可視化技術(shù)模擬、首件工程模擬、頂升平臺提升技術(shù)模擬、超高層物料堆放管理等操作，來達到項目的管理協(xié)同化要求和技術(shù)性需求。

 

3、業(yè)主在BIM技術(shù)應(yīng)用中的投入

業(yè)主大力支持BIM技術(shù)的使用，針對BIM技術(shù)全過程顧問服務(wù)，BIM專項投入占總投入的0.1%以上。

 

三、BIM技術(shù)的應(yīng)用

1、數(shù)字化建造——控制中心

以數(shù)字化建造為核心，以九大創(chuàng)新為支撐，助推項目建設(shè)管理。

 

（1）控制中心——輕量化平臺

魯班BIM協(xié)同平臺改變了以往點對點的對接模式，運用基于云平臺的模型作為基礎(chǔ)，將各參建方所需及其產(chǎn)生的相關(guān)資料統(tǒng)一沉淀在同一個協(xié)同平臺上進行信息共享，大大避免了過去因?qū)拥男畔⒉黄ヅ渌斐傻墓ぷ鞒晒钠詈蜁r間成本的浪費。

 

（2）控制中心——手機端

通過手機端發(fā)起協(xié)作驗收流程，流程可直接拍攝現(xiàn)場問題位置，調(diào)取相關(guān)資料文件，指定相關(guān)人員復(fù)核問題，手機端不僅方便快捷，還能夠直接反查模型，形成動態(tài)化質(zhì)量追溯。

 

（3）控制中心——質(zhì)量巡檢

利用Luban iWorks平臺搭建項目辦、監(jiān)理、施工三級巡檢體系，將問題關(guān)聯(lián)BIM模型，限時整改分類匯總，形成巡檢報告。手機端可以使用巡檢功能，完成任務(wù)更加方便快捷，同時相關(guān)人員均可在平臺上直接查看，節(jié)省匯報時間；巡檢中可直接拍攝相關(guān)現(xiàn)場位置，避免了語言傳達的信息不完全對稱，節(jié)省多次溝通時間。目前本項目已累計設(shè)置14處巡檢點位，日常巡檢路線5條。

 

（4）控制中心——流程化安全檢查

手機端可識別模型中的每個構(gòu)件，通過三維模型可快速找到具體安全隱患位置，同時對現(xiàn)場問題位置的拍照掛接相關(guān)構(gòu)件，能夠讓相關(guān)人員快速地找到問題所在，縮短問題的反饋時間。

 

（5）控制中心——流程化質(zhì)量驗收

本項目通過BIM移動端對現(xiàn)場質(zhì)量、安全進行管控，創(chuàng)建有關(guān)質(zhì)量安全和項目進度問題共計650余項，管理閉環(huán)率達到75%。

 

2、數(shù)字化建造——設(shè)計校核

（1）設(shè)計校核——BIM模型的創(chuàng)建

BIM的應(yīng)用是基于優(yōu)質(zhì)的模型，魯班建模端根據(jù)專家級經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫數(shù)值，對模型進行自動檢測，保證模型質(zhì)量。結(jié)合BIM實施團隊的多次模型校核，使BIM的應(yīng)用更加精準。

 

（2）設(shè)計校核——圖紙校核

創(chuàng)建BIM設(shè)計模型的同時發(fā)現(xiàn)各專業(yè)自身設(shè)計問題，并反饋給設(shè)計院。截止目前出現(xiàn)1000余項圖紙疑問，都已通過圖紙修改等方式處理。對比手工檢查圖紙疑問及交底溝通時間大約可提升90%。

 

（3）設(shè)計校核——云平臺碰撞檢測

將BIM模型上傳至魯班BIM平臺進行整合和碰撞檢查，基于平臺的碰撞數(shù)據(jù)能夠在平臺中沉淀，碰撞關(guān)系一目了然，碰撞問題一鍵定位。目前項目已發(fā)現(xiàn)160種碰撞，并基于碰撞問題修改圖紙。

 

（4）設(shè)計校核——凈高分析

目前已復(fù)核凈高不足區(qū)域73處,最大提升凈高937mm，為設(shè)計凈高1313mm提升至2250mm。

 

通過凈高分析模型及現(xiàn)場實際情況，關(guān)于百米塔樓部分的3處注意事項已和精裝設(shè)計交底。

 

（5）設(shè)計校核——預(yù)留洞校核

基于Luban iWorks云平臺能夠快速復(fù)核孔洞位置，留存的孔洞數(shù)據(jù)可隨時調(diào)用，一鍵生成孔洞報告，模型變更后亦可快速更新來重新生成模型，大大節(jié)省了再次復(fù)核圖紙的時間。目前本項目已優(yōu)化洞口100個。

 

3、數(shù)字化建造——深化設(shè)計

（1）深化設(shè)計——管線綜合深化

目前已調(diào)整復(fù)雜節(jié)點71處，其中地下室29處，裙房19處，A2塔樓7處，A1塔樓16處，復(fù)雜節(jié)點問題的處理過程全部以文字的形式記錄。

 

4、數(shù)字化建造——進度模擬

（1）進度模擬——計劃進度

改變項目施工進度計劃原有模式，通過BIM分層報送，同時掛接時間數(shù)據(jù)，讓進度計劃審核可視化，實現(xiàn)基于時間維度的施工進度模擬和實際進度查看。通過不同的顏色顯示進度情況，隨時了解項目實際進度和計劃進度的差距，便于調(diào)整施工方案，提高現(xiàn)場進度管控能力，合理調(diào)整施工計劃及資源投入力度。

（1）進度模擬——實際進度

 

5、數(shù)字化建造——成本管控

（1）成本管控——工程量數(shù)據(jù)支撐

（2）成本管控——多算對比

通過對設(shè)計量、BIM模型量、實際量的對比分析，形成對比分析報告，找出偏差原因，進行分類糾偏。

（3）成本管控——計價成本

實時工程進度與量價結(jié)合，便于工程進行中的成本審核工作，并按照合約支付工程進度款。

（4）成本管控——計價建議

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（16G101），與中建八局二公司現(xiàn)場情況、上海第一測量師事務(wù)所圖形軟件情況，發(fā)現(xiàn)有4處與規(guī)定有出入的項，最終處理方式需和業(yè)主確認。

 

6、數(shù)字化建造——三維交底

（1）三維交底——可視化交底

項目使用Luban iWorks平臺進行交底，雙擊視口即可直接定位到模型相關(guān)位置，快速精準。改變帶著一大摞圖紙到現(xiàn)場進行交底驗收的傳統(tǒng)工作模式。升級以往的BIM交底模式，節(jié)省現(xiàn)場根據(jù)圖紙定位再翻找模型位置時間的同時，對關(guān)鍵節(jié)點進行模型關(guān)聯(lián)，使得相關(guān)問題及解決方案都可追溯，讓交底變得簡單易懂，讓驗收變得透明公開，讓現(xiàn)場各專業(yè)、各個人員的溝通變得便捷高效。

 

（2）三維交底鋼筋節(jié)點交底

通過提前模擬鋼筋節(jié)點的施工過程，對節(jié)點進行深化設(shè)計，將節(jié)點模型上傳至BIM協(xié)同平臺，各參建方可在平臺端直接查看，降低施工難度。通過三維剖面和詳細節(jié)點的形式，讓參建人員更好地理解設(shè)計意圖及節(jié)點處理。

 

（3）三維交底——設(shè)備進場模擬

本項目大型設(shè)備較多，設(shè)備的運輸路線問題需要提前規(guī)劃，通過BIM三維模型的創(chuàng)建，對設(shè)備的進場路線進行三維的模擬，選出最佳的進場方案，并形成相關(guān)的分析報告。

 

（4）三維交底——場地布置模擬

項目接壤其他項目，場地的布置空間有限，所以施工過程中要不斷地調(diào)整現(xiàn)場布置區(qū)域，BIM團隊在完成最初的場地布置模型后，根據(jù)現(xiàn)場施工計劃安排，于建造前模擬施工后場地情況，三維規(guī)劃現(xiàn)場用地，保障現(xiàn)場臨建布置的安全規(guī)劃。

 

（5）三維交底——問題方案模擬

本項目在施工過程中發(fā)現(xiàn)環(huán)隧入口位置存在高差問題，根據(jù)現(xiàn)場施工情況，BIM團隊對會議中存在爭議的兩種方案進行了三維模型的方案模擬，通過對比直觀地反映了兩種方案的優(yōu)劣勢，不僅解決了實際的施工問題，還節(jié)省了多次溝通方案的時間。

 

7、數(shù)字化建造——電子檔案

通過線下轉(zhuǎn)線上的方式，實現(xiàn)資料的線上填報，大大縮短了資料的審批時間。基于云平臺的資料儲存更安全，不易丟失。平臺將資料分類歸檔，為項目提供數(shù)字基礎(chǔ)支撐，實現(xiàn)項目資料的可追溯。目前項目已累計610份各參建方相關(guān)資料。

 

8、數(shù)字化建造——材料管控

項目利用魯班BIM平臺將構(gòu)件名稱、編碼、圖紙、原材料合格證明、制作安裝驗收資料和檢測報告等信息關(guān)聯(lián)至BIM模型，自動生成二維碼并張貼在構(gòu)件上，掃一掃即可獲取該構(gòu)件的所有信息，提高構(gòu)件制作安裝的標準化、信息化管理水平。

 

四、效益分析

1、經(jīng)濟效益——成本效益

本項目通過圖紙問題，預(yù)留洞口復(fù)核，管線綜合深化等方面節(jié)約成本，優(yōu)化資源，機電專業(yè)共產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益82.62萬元，其他專業(yè)產(chǎn)生可量化經(jīng)濟效益158.92萬元。

 

本項目通過圖紙問題，設(shè)計規(guī)范，施工規(guī)范等方面節(jié)約成本，利用BIM三維模型，計算出精確的材料需用，控制材料損耗，避免材料浪費以及優(yōu)化資源，鋼筋專業(yè)共產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益2400.88萬元。

 

2、經(jīng)濟效益——管理效率

項目建立以BIM模型為中心的資料、文件等共享云平臺，提高了建設(shè)方各部門的溝通和協(xié)作效率，技發(fā)部、工程部、成本部三部門通過BIM協(xié)同平臺形成一體化流程。通過BIM技術(shù)保證項目建造階段信息對稱，數(shù)據(jù)統(tǒng)一，基于BIM技術(shù)實現(xiàn)了各部門對工程全生命周期的精細化管理。

 

3、經(jīng)濟效益——人才培養(yǎng)

為切實推廣BIM技術(shù)落地，需要一個成熟的BIM中心團隊來控制項目全過程的BIM技術(shù)應(yīng)用。魯班BIM團隊為企業(yè)提供BIM中心來滿足整體項目的數(shù)字建造控制要求，提升人員平臺化管理能力，從工作流、項目協(xié)同、資料等方面解決數(shù)據(jù)難追溯、分包單位多、工作協(xié)同難等問題。根據(jù)企業(yè)、項目人員綜合能力分層級、分部門、分崗位均有針對性的編制培訓(xùn)方案，以便滿足各崗位需要。

 

4、經(jīng)濟效益——經(jīng)驗積累

本項目充分應(yīng)用BIM模型進行可視化模擬和形象交底，保障項目復(fù)雜節(jié)點和重要施工工序的順利進行。并按項目需求建立了土建、機電等專業(yè)文件，形成了后續(xù)項目可重復(fù)利用的寶貴文件。

 

5、社會效益——獲獎情況

項目在2020年第九屆“龍圖杯”全國BIM大賽獲得綜合組三等獎；LEED評選中獲得金獎。

 

6、BIM階段成果

BIM成果全部共享魯班BIM平臺，目前有3家主要參建單位積極運用BIM成果，平臺應(yīng)用登錄次數(shù)平均每天50余次。

 

五、結(jié)語

綠地山東國際金融中心項目通過應(yīng)用BIM技術(shù)參與設(shè)計、施工、管理的全過程，有效提升了項目的信息化水平，為項目精細化管理提供了有效工具，使整體流程更加高效便捷，與此同時，運用BIM技術(shù)在深化設(shè)計方面成效十分顯著，在管線、承板、結(jié)構(gòu)等方面進一步深化，并展示出了與自動化加工無縫連接的潛力，另外，通過模型提量、機電管線優(yōu)化、場布、運維信息調(diào)價等應(yīng)用點的項目應(yīng)用，將模型應(yīng)用深入結(jié)合施工業(yè)務(wù)，直觀反映現(xiàn)場信息，在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效節(jié)省成本，為企業(yè)創(chuàng)造巨大價值。