郭毅敏 晉浩 鄭禮剛

BIM 技術(shù)具有模擬性、協(xié)調(diào)化、可視化、可出圖性、優(yōu)化性等特點(diǎn)，在建筑行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用[1]。通過BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的可視化，以直觀、方便的視角看到施工模擬動(dòng)畫，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工方案中的不合理之處，及時(shí)修改和完善，能夠有效縮短建設(shè)工期，提高工程質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[2]。近年來(lái)，國(guó)家和地方政府大力發(fā)展BIM 技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的全過程、全流程、全專業(yè)運(yùn)用，出臺(tái)了運(yùn)用BIM 技術(shù)的各項(xiàng)利好政策，提高了勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維單位的效率。BIM 技術(shù)將繼續(xù)引領(lǐng)建筑領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí)，持續(xù)推動(dòng)建筑行業(yè)的更好更快發(fā)展[3]。

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑以工業(yè)化的方式建造房屋，對(duì)建筑構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應(yīng)用，推動(dòng)建造方式的創(chuàng)新升級(jí)。裝配式建筑在工廠中預(yù)制生產(chǎn)，將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配安裝。相比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)而言，裝配式結(jié)構(gòu)具有生產(chǎn)效率高、節(jié)省人工、構(gòu)件質(zhì)量好、環(huán)保節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)。隨著國(guó)家對(duì)裝配式建筑的大力推動(dòng)，裝配式建筑的應(yīng)用越來(lái)越普遍[4]。

建筑產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，國(guó)家一直推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)的變革，變革的重點(diǎn)是促進(jìn)我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化和信息化[5]。裝配式建筑節(jié)能降耗，縮短工期，能夠有效提升建筑業(yè)的工業(yè)化水平。BIM 技術(shù)是設(shè)計(jì)與施工的革新，能夠顯著提升生產(chǎn)效率，促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)信息化發(fā)展。BIM 技術(shù)和裝配式建筑是信息化和工業(yè)化的深度融合，有助于建筑設(shè)計(jì)及建造的可持續(xù)發(fā)展[6]。

1.項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為山西某單位辦公生活區(qū)，包含綜合辦公樓、食堂、宿舍樓1 和宿舍樓2，總建筑面積為41059.91m2。本文以綜合辦公樓為例進(jìn)行說(shuō)明。

綜合辦公樓基底面積為2401.33m2，總建筑面積為23622.94m2，其中地上建筑面積為15419.6m2，地下建筑面積8203.34m2。建筑層數(shù)地上7層，地下1層，建筑高度為33m，主要功能為辦公、研發(fā)，裝配率為3A，效果圖如下圖1 所示。建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼框架結(jié)構(gòu)，柱子為矩形鋼管混凝土柱，梁采用H 型鋼梁，樓板為鋼筋桁架混凝土現(xiàn)澆板，設(shè)計(jì)使用年限為50 年，抗震設(shè)防烈度為8 度。防火設(shè)計(jì)的建筑分類為一類，耐火等級(jí)為地上一級(jí)，地下一級(jí)。辦公樓采用VRV 變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)加新風(fēng)系統(tǒng)；通風(fēng)防排煙系統(tǒng)均按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)；各房間及衛(wèi)生間采用低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)；給排水系統(tǒng)包括生活給水系統(tǒng)、污廢水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等；室外管線、化糞池等區(qū)內(nèi)統(tǒng)一考慮，由管線綜合設(shè)計(jì)。

圖1 綜合辦公樓效果圖

2.BIM 技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在該工程中實(shí)現(xiàn)了全生命周期全專業(yè)應(yīng)用，包括建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝飾裝修、場(chǎng)地布置等。其中建筑、機(jī)電、裝飾裝修、場(chǎng)地布置采用Revit 軟件設(shè)計(jì)深化，結(jié)構(gòu)部分采用Tekla 軟件進(jìn)行三維建模，并且利用Navisworks 軟件進(jìn)行了全專業(yè)的碰撞校核、施工進(jìn)度模擬和漫游動(dòng)畫，在Lumion 軟件中進(jìn)行了效果渲染。本文從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維四個(gè)方面對(duì)BIM 技術(shù)在本工程中的應(yīng)用進(jìn)行具體介紹。

2.1 BIM 技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

2.1.1 建筑結(jié)構(gòu)機(jī)電BIM 模型搭建

在本項(xiàng)目中，BIM 技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過BIM 協(xié)同平臺(tái)，開展BIM 協(xié)同工作。各專業(yè)深化人員利用設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建立本專業(yè)的三維模型。BIM 所建立的協(xié)同平臺(tái)將各個(gè)專業(yè)所需的數(shù)據(jù)全部納入同一個(gè)模型之中，運(yùn)用共通的語(yǔ)言和可視化的展現(xiàn)效果，提高了工作品質(zhì)和工作效率。各專業(yè)所搭建的三維模型如圖2～圖7 所示。

圖2 建筑BIM 模型

圖3 建筑實(shí)地效果

圖4 結(jié)構(gòu)BIM 模型

圖5 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安裝

圖6 機(jī)電BIM 模型

圖7 機(jī)電現(xiàn)場(chǎng)安裝

圖8 樁基礎(chǔ)承臺(tái)BIM 模型

圖9 獨(dú)立杯口樁基礎(chǔ)

2.1.2 樁基礎(chǔ)BIM 應(yīng)用

根據(jù)工程樁設(shè)計(jì)圖紙鋼筋節(jié)點(diǎn)大樣進(jìn)行工程樁繪制，利用建模后現(xiàn)場(chǎng)的布置情況及精確后的工程樁長(zhǎng)度、混凝土量、鋼筋的預(yù)估量等信息，判斷人工、機(jī)械等的投入，同時(shí)反饋回模型中，使項(xiàng)目整體策劃能力大大提升。

2.1.3 基坑開挖BIM 應(yīng)用

通過創(chuàng)建BIM 基坑模型，在基坑設(shè)計(jì)與施工之間搭起橋梁，直觀地體現(xiàn)項(xiàng)目全貌，實(shí)現(xiàn)多方無(wú)障礙信息共享。通過三維可視化溝通，既提高工作效率，也節(jié)約了投資。BIM 技術(shù)將二維轉(zhuǎn)化成三維，體現(xiàn)了數(shù)字化工地發(fā)展階段的質(zhì)的飛躍。不僅降低了各方溝通的難度，而且節(jié)約了投資，降低試錯(cuò)成本。

圖10 基坑開挖

2.1.4 小市政BIM 模型搭建

本項(xiàng)目的小市政管網(wǎng)BIM 模型，包括供暖、消火栓、自動(dòng)噴淋、污水、雨水、電氣、燃?xì)獾榷鄠€(gè)專業(yè)。通過BIM 的三維管線綜合，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段很好地解決了管線之間的交叉碰撞，為后續(xù)施工過程提供了便利，同時(shí)為業(yè)主節(jié)省成本。

圖11 小市政BIM 模型

在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的深化設(shè)計(jì)階段，BIM 技術(shù)的有效運(yùn)用為各部門搭建了一個(gè)高度共享的設(shè)計(jì)信息交流平臺(tái)。在設(shè)計(jì)過程中，各個(gè)專業(yè)技術(shù)人員通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)信息共享平臺(tái)可以上傳并獲取本專業(yè)的設(shè)計(jì)信息、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)情況，從而實(shí)現(xiàn)了裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同步性和共享性[7]。

圖12 廠區(qū)綠化模型

2.1.5 園區(qū)綠化BIM 應(yīng)用

草圖大師定位就是建模工具，符合景觀園林方案階段的需求。通過導(dǎo)入CAD 總圖底圖，對(duì)于植物綠化這一塊，可以用圖形進(jìn)行喬灌木的種植位置，為后續(xù)種樹的定位提供了方便。景觀豎向設(shè)計(jì)需要對(duì)景觀各個(gè)完成面的標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確核對(duì)以及確保臺(tái)階踏步的準(zhǔn)確性。

2.1.6 管線綜合與碰撞檢查

在BIM 三維模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全專業(yè)的深化設(shè)計(jì)，隨著工程進(jìn)展繪制土建—機(jī)電—裝修綜合圖，通過各專業(yè)三維圖疊加、綜合，做到三維可視化，利用Revit 軟件中的碰撞檢查功能或Navisworks軟件進(jìn)行碰撞檢測(cè)，通過碰撞檢測(cè)報(bào)告中找到在視覺上難以直接發(fā)現(xiàn)的碰撞、干涉等問題，并加以修正。及時(shí)發(fā)現(xiàn)綜合圖中各專業(yè)之間的錯(cuò)、漏、碰、缺等問題，進(jìn)行解決，以實(shí)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)零沖突、零碰撞，避免施工過程中的返工、停工等現(xiàn)象發(fā)生，減少設(shè)計(jì)變更，確保施工進(jìn)度。

圖13 暖通與給排水專業(yè)碰撞報(bào)告

圖14 暖通與電氣專業(yè)碰撞報(bào)告

圖15 管線碰撞情況

圖16 管線綜合排布和優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1.7 優(yōu)化凈高

通過碰撞檢查和管線綜合后，各種機(jī)電管線得到合理的優(yōu)化和排布，將能利用的空間充分利用，能夠有效提高管線排布高度，提升室內(nèi)凈高。山西瀟河建筑產(chǎn)業(yè)有限公司綜合樓通過管綜后，吊頂高度提高300mm。

圖17 綜合樓吊頂標(biāo)高信息

2.1.8 Lumion 軟件渲染

使用BIM 軟件建模完成后，將建好的模型導(dǎo)入Lumion 軟件中進(jìn)行三維渲染，用于效果宣傳展示，提高了三維渲染效果的精度和效率。

圖18 Lumion 渲染效果圖

2.1.9 漫游動(dòng)畫

綜合辦公樓通過在Lumion 和Navisworks 軟件中進(jìn)行漫游模擬，可以直觀看到建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電的三維效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目成果存在的問題與不足予以修正。

圖19 綜合樓漫游動(dòng)畫

2.1.10 出圖

完成了綜合管線的碰撞檢測(cè)與修正，確保整體模型的合理性和可行性后，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員按照本專業(yè)修正后的模型完成深化施工平面圖，詳細(xì)標(biāo)注專業(yè)管線的標(biāo)高與詳細(xì)標(biāo)注各專業(yè)管線的位置，用于指導(dǎo)具體施工。綜合辦公樓還通過繪制施工詳圖和大樣圖，反映設(shè)備與管路的連接方式，設(shè)備基礎(chǔ)做法，設(shè)備固定方法，細(xì)部做法等。

2.2 BIM 技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑生產(chǎn)階段的應(yīng)用

2.2.1 “BIM 集成制造管理平臺(tái)”應(yīng)用

項(xiàng)目采用了山西瀟河建筑產(chǎn)業(yè)有限公司獨(dú)自開發(fā)的“鋼結(jié)構(gòu)建筑BIM 集成制造管理平臺(tái)”。該平臺(tái)包含的功能模塊有：設(shè)計(jì)、工藝、深化設(shè)計(jì)、項(xiàng)目計(jì)劃、資料管理、訂單管理、物料管理、車間管理、質(zhì)量檢驗(yàn)、出入庫(kù)管理、現(xiàn)場(chǎng)管理、條碼管理、進(jìn)度管理、產(chǎn)能分析、構(gòu)件追蹤等?？梢栽诰€查看模型，優(yōu)化了企業(yè)軟件資源的配置，非設(shè)計(jì)類技術(shù)人員、管理者在不配置設(shè)計(jì)軟件時(shí)也可隨時(shí)閱讀模型，獲取需要信息，極大地提高了工作效率。它將公司生產(chǎn)、質(zhì)量、安全等信息管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)集成整合，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，以圖表等形式展示項(xiàng)目各類業(yè)務(wù)的指標(biāo)，深入挖掘項(xiàng)目管控中隱藏的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可視化管控，為項(xiàng)目管控提供幫助。

該平臺(tái)科學(xué)地避免了鋼結(jié)構(gòu)制造中“造數(shù)字”式統(tǒng)計(jì)所帶來(lái)的數(shù)據(jù)不及時(shí)、不全面以及進(jìn)度把控難、構(gòu)件追溯難等問題，并以模型為核心，以二維碼為手段，打造基于BIM 的鋼結(jié)構(gòu)集成制造管理平臺(tái)，形成鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)從項(xiàng)目中到完工的全產(chǎn)業(yè)鏈一站式管理，進(jìn)一步改變傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)落后的生產(chǎn)管理方式，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)加工技術(shù)進(jìn)行改造提升，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)加工的智能化、信息化、數(shù)字化管理，進(jìn)而有效指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。

圖20 BIM 集成制造管理平臺(tái)

圖21 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件二維碼

2.2.2 “Tekla 智能下料系統(tǒng)”應(yīng)用

“Tekla 智能下料系統(tǒng)”主要控制車間內(nèi)的相關(guān)鋼板下料設(shè)備聯(lián)動(dòng)工作，實(shí)現(xiàn)下料的無(wú)人操作。該系統(tǒng)可對(duì)零件信息進(jìn)行跟蹤，可讀取Tekla 生成的DSTV 信息，并可實(shí)時(shí)了解零件的下料過程，隨時(shí)查詢托盤中每一個(gè)零件的零件號(hào)和流水號(hào)。智能下料系統(tǒng)還可與生產(chǎn)管理系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接。通過智能下料系統(tǒng)，可以合理調(diào)度下料資源，對(duì)材料調(diào)度順序、噴碼任務(wù)、切割任務(wù)、分揀任務(wù)統(tǒng)一規(guī)劃、代碼自動(dòng)下發(fā)，使下料任務(wù)安排更合理，更智能。該系統(tǒng)能做到對(duì)零件下料情況及時(shí)反饋，對(duì)已割零件、在割零件、待割零件一目了然，從而有利于后道工序的生產(chǎn)規(guī)劃，充分利用套料軟件，提升材料利用率，提升切割效率，最終，在高效、節(jié)約的原則下實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理及生產(chǎn)管理信息化、自動(dòng)化。

圖22 TekIa 智能下料系統(tǒng)

2.2.3 “智能焊接云管理系統(tǒng)”應(yīng)用

圖23 智能焊接云管理系統(tǒng)

基于Tekla 鋼結(jié)構(gòu)模型，“智能焊接云管理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了焊接全過程跟蹤管理。系統(tǒng)主要分為設(shè)備監(jiān)控、設(shè)備管理、工藝管理、生產(chǎn)管理四大模塊，通過這些模塊實(shí)現(xiàn)了焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程下發(fā)、焊機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及作業(yè)者的績(jī)效管理等功能。

圖24 TekIa 鋼結(jié)構(gòu)模型開孔圖

圖25 生產(chǎn)階段現(xiàn)場(chǎng)開孔

2.2.4 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件開孔

BIM 模型深化完成后，管線如需在梁上開孔，通過Tekla 軟件在鋼結(jié)構(gòu)模型中實(shí)行開孔操作，采取加固措施進(jìn)行加固。在鋼結(jié)構(gòu)工廠生產(chǎn)階段，基于BIM三維模型，提前預(yù)留孔洞，做好預(yù)埋件，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，工廠化生產(chǎn)。

2.3 BIM 技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工階段的應(yīng)用

2.3.1 三維圖紙會(huì)審

本項(xiàng)目在施工準(zhǔn)備階段，已經(jīng)完成了全專業(yè)（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電）的建模工作。采用BIM 模型進(jìn)行三維圖紙會(huì)審，有著不可忽視的優(yōu)勢(shì)。首先，基于BIM 的施工圖會(huì)審可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)二維圖紙會(huì)審所難以發(fā)現(xiàn)的許多問題，傳統(tǒng)的施工圖會(huì)審都是在二維圖紙中進(jìn)行圖紙審查，難以發(fā)現(xiàn)空間上的問題，基于BIM 的施工圖會(huì)審是在三維模型中進(jìn)行的，各工程構(gòu)件之間的空間關(guān)系一目了然，通過軟件的碰撞檢查功能進(jìn)行檢查，可以很直觀地發(fā)現(xiàn)圖紙不合理的地方。其次，基于BIM 的施工圖會(huì)審?fù)ㄟ^在三維模型中進(jìn)行漫游檢查，以第三人的視角對(duì)BIM模型內(nèi)部進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)凈空設(shè)置等問題以及設(shè)備、管道、管配件的安裝、操作、維修所必需空間的預(yù)留問題。

圖26 圖紙會(huì)審交流

圖27 場(chǎng)地布置BIM 模型

圖28 場(chǎng)地布置現(xiàn)場(chǎng)效果

2.3.2 場(chǎng)地布置

建模反映施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地布置，檢驗(yàn)施工場(chǎng)地布置的合理性，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)中的臨設(shè)、各生產(chǎn)操作區(qū)域、大型設(shè)備安裝，通過動(dòng)態(tài)的方式進(jìn)行合理布局，最終分析選擇最佳方案，提高施工效率和質(zhì)量，做到綠色施工、節(jié)能減排。

2.3.3 工程量統(tǒng)計(jì)

本項(xiàng)目的材料設(shè)備均采用Revit 軟件的明細(xì)表功能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括衛(wèi)浴裝置、噴水裝置、機(jī)械設(shè)備、管件、管道附件、風(fēng)管、風(fēng)管附件等，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目所需材料設(shè)備的精準(zhǔn)采購(gòu)。在項(xiàng)目施工BIM 應(yīng)用過程中，利用BIM 技術(shù)就施工BIM 模型輔助工程計(jì)算和造價(jià)控制，能大大加快工程量計(jì)算的速度。

圖29 綜合樓工程量統(tǒng)計(jì)匯總表

圖30 綜合樓噴淋頭統(tǒng)計(jì)匯總表

2.3.4 預(yù)留洞口

機(jī)電各專業(yè)深化平面施工圖確定后，根據(jù)管線的走向需要穿越建筑和結(jié)構(gòu)的時(shí)候，必須確定管線在建筑結(jié)構(gòu)上的預(yù)留預(yù)埋洞口位置，在圖紙上標(biāo)識(shí)出預(yù)留洞口的位置、尺寸及標(biāo)高。

圖31 蒸壓加氣混凝土（ALC）墻板預(yù)留洞口

2.3.5 施工進(jìn)度模擬

本項(xiàng)目將整個(gè)施工過程、現(xiàn)場(chǎng)布置、現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)度在Navisworks 軟件中進(jìn)行進(jìn)度模擬，能夠及時(shí)把握項(xiàng)目的進(jìn)度信息，了解項(xiàng)目進(jìn)度的滯后及提前情況，發(fā)現(xiàn)并解決施工中的隱蔽問題，有利于減少施工成本，節(jié)約施工工期。使用BIM 技術(shù)能直觀便捷地展示項(xiàng)目進(jìn)度與時(shí)間計(jì)劃之間的關(guān)系，從而對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行可視化驗(yàn)證。

2.3.6 施工方案模擬

綜合管線排布、土方開挖、地下室鋼筋排布等施工方案進(jìn)行三維模擬，確保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。綜合辦公樓通過多維技術(shù)的渲染，以動(dòng)畫形式將施工步驟、施工要點(diǎn)等進(jìn)行了演示，減少了平面圖分析與實(shí)踐之間的差距。

圖32 施工進(jìn)度計(jì)劃

圖33 Navisworks 施工進(jìn)度模擬

圖34 在場(chǎng)機(jī)械作業(yè)模擬

圖35 重難點(diǎn)施工方案模擬

2.3.7 三維現(xiàn)場(chǎng)交底

iPad 三維現(xiàn)場(chǎng)交底可以形象逼真地展示方案或者節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)施工過程，替代傳統(tǒng)的文字、表格的表達(dá)形式，不僅顯著提高了方案交底交流效率，還能作為材料的采購(gòu)依據(jù)。對(duì)于施工質(zhì)量的提高起到了促進(jìn)作用，形成了公司自己的節(jié)點(diǎn)庫(kù)，推廣至其他項(xiàng)目進(jìn)行應(yīng)用。

圖36 iPad 三維現(xiàn)場(chǎng)交底

2.3.8 BIM5D 管理平臺(tái)應(yīng)用

該項(xiàng)目運(yùn)用了廣聯(lián)達(dá)BIM5D 集成平臺(tái)，該平臺(tái)通過三維模型數(shù)據(jù)接口，集成土建、鋼構(gòu)、機(jī)電、幕墻等多個(gè)專業(yè)模型，并以BIM 集成模型為載體，將施工過程中的進(jìn)度、合同、成本、工藝、質(zhì)量、安全、材料、勞動(dòng)力等信息集成在同一平臺(tái)，利用BIM 模型的形象直觀、可計(jì)算分析的特性，為施工過程中的進(jìn)度管理、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、合同成本管理、材料管理等關(guān)鍵過程提供準(zhǔn)確的構(gòu)件幾何位置、工程量、資源量、計(jì)劃時(shí)間等，能夠幫助管理人員進(jìn)行有效決策和精細(xì)管理，減少施工變更、縮短項(xiàng)目工期、控制項(xiàng)目成本、提升質(zhì)量。

圖37 BIM5D 集成管理平臺(tái)

2.3.9 無(wú)人機(jī)航拍與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理

為了更精細(xì)地管理工作面，在天氣允許的情況下，每天利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)照片與視頻攝制，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度、質(zhì)量、人員、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行例行的信息采集和留存，上傳至平臺(tái)進(jìn)行每日進(jìn)度記錄，移動(dòng)端App 能隨時(shí)進(jìn)行調(diào)取。

使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空飛行的地毯式掃描后，進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理就能得到一個(gè)與施工現(xiàn)場(chǎng)100%吻合的實(shí)景三維模型。利用航測(cè)技術(shù)，顯著提高了項(xiàng)目部對(duì)施工進(jìn)度、工作面周邊環(huán)境的管理能力。

圖38 航測(cè)無(wú)人機(jī)

圖39 航測(cè)畫面

2.4 BIM 技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑運(yùn)維階段的應(yīng)用

本項(xiàng)目擬將BIM 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，運(yùn)用BIM 技術(shù)與建筑物相關(guān)聯(lián)，在三維空間中對(duì)設(shè)備管線進(jìn)行定位，對(duì)周邊環(huán)境和狀況進(jìn)行系統(tǒng)考慮；運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成一個(gè)統(tǒng)一高效的管理平臺(tái)。基于BIM 核心的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用，可以為建筑物實(shí)現(xiàn)三維可視化的信息模型管理提供幫助，還可以為建筑物的所有組件和設(shè)備賦予感知能力和生命力，從而將建筑物的運(yùn)行維護(hù)提升到智慧建筑的全新高度。

3.BIM 技術(shù)應(yīng)用總結(jié)

BIM 技術(shù)為項(xiàng)目帶來(lái)了豐富的應(yīng)用價(jià)值，包括技術(shù)能力的提升、管理效率的提升、精細(xì)化管理能力的提升、更流暢的協(xié)同共享等。但是，BIM 在實(shí)施過程中還是遇到了很多障礙，有待進(jìn)一步提升和改進(jìn)。

3.1 BIM 應(yīng)用問題

3.1.1 BIM 進(jìn)度滯后

在施工階段，施工單位實(shí)施的模型深化、施工方案模擬、進(jìn)度模擬等工作緩慢，模型搭建進(jìn)度控制不力，分階段交付時(shí)間提前量不夠，或只能勉強(qiáng)跟著現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度，甚至滯后于施工進(jìn)度。

3.1.2 BIM 應(yīng)用與施工脫節(jié)

各參建方的組織機(jī)構(gòu)不合理，BIM管理人員與現(xiàn)場(chǎng)管理人員兩套班子，施工單位的BIM 實(shí)施方案與專項(xiàng)施工方案分頭編制，實(shí)施過程中的BIM 運(yùn)行專題會(huì)議與工地例會(huì)分頭召開，模型搭建與現(xiàn)場(chǎng)施工脫節(jié)，BIM 工作指導(dǎo)施工效果不理想。

3.1.3 五維應(yīng)用受限

BIM 模型結(jié)合進(jìn)度控制、工程量統(tǒng)計(jì)的五維應(yīng)用，因?yàn)槟Ｐ蜕疃炔粔?、配套軟件局限性等原因，基本上停留在部分主要材料的工程量統(tǒng)計(jì)上，以施工單位內(nèi)部成本控制應(yīng)用為主，未從項(xiàng)目整體角度考慮，在質(zhì)量、進(jìn)度、投資、安全管理上創(chuàng)造合理的應(yīng)用價(jià)值。

3.2 改進(jìn)方案及措施

3.2.1 盡早啟動(dòng)

建議委托熟悉項(xiàng)目管理流程及特點(diǎn)、BIM 管理經(jīng)驗(yàn)成熟、業(yè)績(jī)類型豐富的咨詢服務(wù)企業(yè)。采用BIM 咨詢服務(wù)、BIM技術(shù)服務(wù)、BIM 監(jiān)理等形式介入現(xiàn)場(chǎng)的BIM 應(yīng)用工作。BIM 理念介入越早，BIM工作啟動(dòng)越及時(shí)，BIM 與項(xiàng)目的整合就越科學(xué)，后期應(yīng)用效果越顯著。

3.2.2 準(zhǔn)確定位

BIM 管理單位應(yīng)協(xié)助建設(shè)單位根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)BIM 有相對(duì)準(zhǔn)確的定位，預(yù)先根據(jù)后期施工中對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度、投資等方面的要求及運(yùn)維期的需求，進(jìn)行應(yīng)用點(diǎn)分析。

3.2.3 保證投入

BIM 應(yīng)用有了明確的定位后，對(duì)項(xiàng)目的投入也就有了相對(duì)明確的預(yù)算。BIM的投入包括了硬件（包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站等）、軟件（包括建模軟件、運(yùn)行平臺(tái)、運(yùn)維軟件等、BIM 管理及技術(shù)人員配備等方面）。

3.2.4 明確責(zé)任界定

在項(xiàng)目招投標(biāo)階段，應(yīng)結(jié)合招標(biāo)文件編制、咨詢答疑、合同簽訂等環(huán)節(jié)，充分與設(shè)計(jì)、總包、分包溝通既定的BIM 實(shí)施目標(biāo)，明確實(shí)施過程中的各方責(zé)任，保證BIM 應(yīng)用貫穿建設(shè)全周期。特別應(yīng)事先約定各參建單位之間BIM 工作的銜接、合同內(nèi)容的界面、獎(jiǎng)懲措施等方面的內(nèi)容，避免出現(xiàn)BIM 工作責(zé)任不清，模型遲遲不能順利移交，因沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的重復(fù)建模，BIM 里程碑節(jié)點(diǎn)滯緩無(wú)法滿足實(shí)施要求等情況發(fā)生。

3.2.5 過程管控

各參建方在項(xiàng)目前期充分溝通，搭建與實(shí)體施工匹配的BIM管理組織架構(gòu)，制定BIM 應(yīng)用管理制度，包括模型移交流程和標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)同工作標(biāo)準(zhǔn)等，并結(jié)合工作實(shí)際持續(xù)完善。特別應(yīng)重視BIM 工作和施工組織的結(jié)合、會(huì)議制度、月報(bào)制度等納入BIM 工作內(nèi)容及與現(xiàn)場(chǎng)管理的銜接，明確對(duì)接的管理人員及職責(zé)。