高明杰　何　青

(中國建筑一局(集團)有限公司，北京　100161)

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BIM技術在北京天壇醫(yī)院工程項目管理中的應用

高明杰何青

(中國建筑一局(集團)有限公司，北京100161)

【摘要】由中建一局集團公司作為總承包單位承建的天壇醫(yī)院項目是目前北京市在施體量最大的醫(yī)院工程，項目伊始就重點發(fā)展BIM技術在工程中的應用，除進行基礎的施工技術指導外，更把BIM技術應用到項目管理工作當中，為天壇醫(yī)院項目的順利進行奠定了基礎，本文重點介紹BIM技術在本項目中的應用情況。

【關鍵詞】BIM系統(tǒng)軟硬件配置和組織規(guī)劃；BIM技術；項目管理；應用

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.06

1項目概況

北京天壇醫(yī)院遷建工程項目位于北京市豐臺區(qū)花鄉(xiāng)橋東北角，總建筑面積267 931 m2，占地272.6畝，主要結構形式為混凝土框架剪力墻、鋼結構(門診樓)，地下3層，地上5～11層，由11座單體組成，集門診、急診、病房、科研等功能于一身，總工期915天，開工時間2014年5月1日，計劃竣工時間2016年10月30日。設計外裝飾采用神經元圖騰概念演化而來的形象獨特的?？崎T診樓形成寬敞通透、環(huán)境優(yōu)美的醫(yī)院主入口大廳(圖1)。

該工程體量大，結構形式復雜，醫(yī)療機電、設備系統(tǒng)專業(yè)眾多，各專業(yè)工種之間的穿插協作極為頻繁，因此，無論從施工組織、資源配置、總承包協調等方面，都將是一次挑戰(zhàn)。面對挑戰(zhàn)，項目組建了20余人BIM團隊，進行BIM組織策劃，以達到利用BIM技術進行施工指導及項目管理工作。

2BIM系統(tǒng)軟硬件配置及組織規(guī)劃

2.1部署軟硬件

該項目施工總承包單位天壇醫(yī)院項目部經過BIM軟硬件的比選，最終軟件確定使用Autodesk 公司的Revit、Navisworks等軟件，天寶的Tekla軟件，廣聯達的GCL、GGJ、BIM審圖、BIM瀏覽器、BIM解決方案系統(tǒng)等。在硬件方面，項目部搭建服務器作為數據庫終端，配備高配置計算機(i7處理器、32 G內存、2 T硬盤)以及100 M獨立光纖等硬件設施，保證了項目BIM系統(tǒng)的流暢應用。

2.2組建BIM團隊

中建一局對于BIM人才的培養(yǎng)非常重視，項目前期組織技術人員進行了多次BIM培訓，經過理論和實踐的雙重培養(yǎng)，天壇醫(yī)院項目部成立了一支年輕有活力的BIM團隊，團隊成員專人專職從事BIM工作，由最初的新手逐步成長為一個精英團隊(圖2)。

2.3制定統(tǒng)一BIM標準

BIM工作開始前，天壇項目部人員與廣聯達咨詢團隊共同制定了《BIM實施導則》、《BIM系統(tǒng)技術標準》、《BIM工作標準》(包括《整體實施方案》、《專項應用標準》、《工作規(guī)范》、《模型構建標準》、《交付驗收標準》等)，對于后期的BIM工作順利實施提供了有利保障。

2.4建立項目樣板及族庫

BIM正式建模前，各專業(yè)都建立了相對應的樣板文件(圖3)，并根據項目需求及族庫管理規(guī)則建立了土建、機電、醫(yī)療等專業(yè)族文件500多個，形成了后期類似項目可重復利用的寶貴文件。

3BIM在施工技術中的應用

3.1碰撞檢查與管線優(yōu)化

天壇醫(yī)院項目秉承邊建模邊應用的理念，在模型不斷更新完善的過程中，配合現場同步開展深化設計的工作，在碰撞檢查后，至少發(fā)現地下室重大碰撞360處，主樓210處，圖紙問題58處。后期管線優(yōu)化不僅考慮模型本身，并且將現場的安裝工序、檢修空間，支吊架安裝都考慮在內，實現調整后的零碰撞(圖4)。此工作直接為項目部減少很多返工，節(jié)約成本100余萬元。

3.2可視化交底與現場校核

天壇醫(yī)院項目部每周開展各專業(yè)深化設計會議，三維、直觀、立體的模型有效地促進了團隊對細節(jié)位置的溝通，節(jié)約溝通時間約10%。天壇醫(yī)院項目結合BIM模型與現場施工的安裝情況進行重點部位的對比與校核，確保施工班組做到按圖施工、保質保量(圖5)。

3.3BIM三維場地布置

天壇醫(yī)院項目有10棟樓體同步施工，合理布置動態(tài)的施工現場是一大難點，BIM技術人員將施工現場所有物體進行虛擬建造，通過漫游和模擬安拆時間來優(yōu)化平面布置方案，保證現場運輸道路暢通、方便施工人員的管理，有效避免二次搬運及事故的發(fā)生(圖6)。

3.4機電系統(tǒng)校核

在BIM常規(guī)基礎應用的基礎上，天壇醫(yī)院項目進行了更深層次的應用，比如機電系統(tǒng)的校核，選取BIM模型中地下、樣板間、機房等位置的風系統(tǒng)、水系統(tǒng)進行詳細校核，計算出系統(tǒng)的壓力、壓降值，包括閥門開度，給予現場調試人員準確的指導，為后期運維預警、檢修提供了基礎數據(圖7)。

3.5模架安全驗算及預制件加工

天壇醫(yī)院項目共計11棟樓，措施項目工程量大，項目部利用廣聯達模架產品對外腳手架進行了安全驗算，保證了安全施工，過程計算出的模架量對于后期材料采購也有很好的指導意義。預制件加工技術的有效應用對于項目工期的保證和提前具有重大意義，天壇項目部對水管、風管、電纜橋架分別按照模數要求進行打斷和數量統(tǒng)計，實現工廠訂貨。

3.6精裝排磚，一步到位

項目部使用廣聯達軟件的一鍵排磚功能，在BIM模型的二次結構中，直接選擇排磚墻面，輸入相應系數便可實現一鍵排磚，還可輸出排磚圖紙指導施工，工作效率提高5倍以上(圖8)。

4BIM在項目管理中的應用

4.1模型與施工數據掛接

項目人員利用BIM平臺將Revit、Tekla、GGJ等BIM工具軟件建立的模型以及Project、Word、Excel等辦公軟件的數據加載，并將進度、圖紙、質安、成本等業(yè)務數據與模型掛接，形成天壇醫(yī)院項目BIM數據中心與協同應用平臺，保證了多部門、多崗位協同應用，為項目精細化管理提供支撐。

4.2基于BIM的進度管理

針對天壇醫(yī)院項目進度管理的難點，項目人員將計劃與模型分別導入并掛接，根據現場情況在系統(tǒng)中展示三維動態(tài)進度實體模擬，獲取任意時間點、時間段工作范圍內工程量，有效指導業(yè)主報量、分包核量。目前共計報量10次，進度數據基本滿足業(yè)主要求。

在天壇醫(yī)院項目BIM管理系統(tǒng)中共計設置里程碑事件13次，預警信息20多條，發(fā)現未按預期里程碑時間節(jié)點4次，觸發(fā)各類預警信息5次，預警信息同步發(fā)送相關人員，幫助管理層盡快優(yōu)化進度及方案以保證工期。

同時，BIM管理系統(tǒng)將進度計劃掛接的配套工作，根據各部門職責相應的分派到對應部門，再由部門負責人將配套工作分派到具體實施人，做到責任到人，實現切實可執(zhí)行的進度計劃(圖9)。

4.3基于BIM的圖紙管理

天壇醫(yī)院項目將圖紙與模型對應掛接，可以快速查詢指定構件的各專業(yè)圖紙詳細信息，包括不同版本的圖紙、圖紙修改單、設計變更洽商單、答疑文件等資料。

針對項目變更的1 204條圖紙，對圖紙模塊都進行了相應的申報狀態(tài)的動態(tài)跟蹤。

利用圖紙高級檢索功能，可以在海量的圖紙中，快速鎖定相應圖紙及其信息，原來需要2～3人1小時完成的任務，現在只需要在高級檢索中輸入條件即可查到，速度比傳統(tǒng)模式相比快了數倍(圖10)。

4.4基于BIM的商務管理

天壇醫(yī)院BIM模型實現了工程量的自動計算及各維度的工程量匯總。項目部將BIM模型與總、分包合同單價信息關聯，可針對具體構件查看其工程量及對應的總、分包合同單價和合價信息。

對于施工總承包單位來說，BIM和商務的有效結合才是發(fā)揮BIM技術價值的最重要一點，特別是目前一鍵式BIM算量和基于BIM技術的總發(fā)包管理模式發(fā)展迅速，更是推動了BIM在商務中的應用，下面重點介紹一下天壇醫(yī)院項目在商務管理上面的應用：

首先我們要驗證模型到底是否可用，我們采取先局部、再單層水平構件，然后多層豎向構件的檢查方式，發(fā)現的問題隨時改正，其次就是驗證工程量的準確性，我們采取的是將Revit模型與商務GCL比較的檢查方式，通過對比發(fā)現精度誤差小于1%，說明模型正確。

針對業(yè)主報量及分包核量，項目部根據進度計劃選擇報量的模型范圍，自動計算工程量及報量金額，便于業(yè)主報量的金額申請與分包報量的金額審批。相比以前的報量核量方式，效率提高2倍以上。

對于成本管理，項目部利用BIM管理系統(tǒng)自動進行成本核算，實現了預算、收入、支出的三算對比，管理層通過折線圖查看成本對比分析和成本趨勢分析，及時調整決策和管控方向，實現了成本的直觀、實時、精細化管理(圖11)。

4.5基于BIM的質量安全管理

項目部通過移動端現場采集或PC端輸入共計記錄質量問題28條，安全問題200條，并按照前期設置調整人員和時間，進行有效的監(jiān)督。并通過數據的積累分析出質量、安全問題的多發(fā)部位，幫助管理層提前預防，并在過程中部署檢查的重點，將資源最優(yōu)化(圖12)。

5BIM在項目后期運維階段的應用

5.1將BIM與物聯網結合應用于運維管理

BIM模型中包含構件、隱蔽工程、機電管線、閥組等的定位、尺寸、安裝時間以及廠商等基礎數據和信息，便于在工程交付使用過程中進行運維管理，出現故障或情況時，提高工作效率和準確性，減少時間和材料浪費以及故障帶來的損失。

(1)設備遠程控制：可以將各類項目中獨立運行并操作的各設備，通過RFID等技術匯總到統(tǒng)一的平臺上進行管理和控制。既了解設備的運行狀況，又可進行遠程控制。

(2)內部空間設施可視化：利用BIM建立一個可視三維模型，所有數據和信息可從模型里面調用。

(3)照明、消防等各系統(tǒng)和設備空間定位：給予各系統(tǒng)各設備空間位置信息，把原來編號或者文字表示變成三維圖形位置，便于查找和直觀形象地參看。

(4)運營維護數據累積與分析：各類項目運營維護數據的積累，對于管理來說具有很大的價值。可以通過數據來分析目前存在的問題和隱患，也可以通過數據來優(yōu)化和完善現行管理。例如：通過RFID獲取電表讀數狀態(tài)，并且累積形成一定時期能源消耗情況；通過累積數據分析不同時間段空余車位情況，進行車庫管理。

5.2基于云計算的BIM云端管理

項目在BIM專項應用階段，通過廣聯云建立了BIM信息共享平臺，作為BIM團隊數據管理、任務發(fā)布和信息共享的平臺。

(1)云端共享可不受限制地獲取信息：只要有網絡，可以在任何地方訪問獲得信息。

(2)更好地跨專業(yè)協同與共享：模型存儲在云端，可以通過任何網絡鏈接進行訪問。

(3)顯著成本節(jié)約：轉換到云計算模式，可以節(jié)省高達67%的服務器的生命周期成本。

(4)易于實施與維護：云計算模式下所需要的實施和維護的工作量基本為零。

6總結

(1)BIM應用需要投入一定的人力、物力、財力，需得到領導的重視和支持。

(2)BIM應用不是某一人、某一部門獨立的工作，而是一個系統(tǒng)工程，涉及到項目各個部門、各專業(yè)，需全員參與，才能充分發(fā)揮BIM的技術優(yōu)勢。

(3)應用BIM技術，能改變傳統(tǒng)的建筑理念，引領建筑信息技術走向更高層次。它的全面應用，將大大提高建筑管理的集成化程度。

參考文獻

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Application of BIM Technology in the Mana gement of Beijing Tian Tan Hospital Project

Gao Mingjie,He Qing

(ChinaConstructionFirstBuilding(Group)Co.,Ltd.,Beijing100161,China)

Key Words：Software and Hardware Configuration; Organization and Planning of BIM System; BIM Technology; Project Management; Application

Abstract:The Tian Tan Hospital project, constructed by China Construction First Building (Group) Co., Ltd., is the largest hospital under construction in Beijing. From the very beginning, the project pays much attention to the application of BIM technology in basic construction technology guidance as well as in the project management. The application of BIM technology lays a solid foundation for the success of the project. This article presents a detailed introduction to how BIM technology is applied in the project.

【作者簡介】高明杰(1977-)，男，中建一局集團有限公司總承包公司項目經理，高級工程師，一級建造師。主要研究方向：BIM技術在項目中的管理應用。

【中圖分類號】TU17

【文獻標識碼】A

【文章編號】1674-7461(2016)02-0038-06

何青(1986-)，男，中建一局集團公司總承包公司BIM負責人，工程師，機電一級建造師。主要研究方向：BIM技術在工程項目中的應用，公司級BIM推廣。