第六章 工程实例
6.1 工程概况：
某总部办公楼项目共计 20 层，其中地下 3 层，地上 17 层，建筑结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构，其耐火等级为一级，总建筑面积 46290.54m2.其中地下 3 层为车库和设备用房，地上 17 层为办公楼，合同工期为 600 天，工程造价约13800 万。
该工程施工范围：地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面、建筑给水排水及采暖、建筑电气、智能建筑、通风与空调等分部工程。
该工程是大型综合型项目，工期短、任务重，项目管理团队深入前期策划、加强过程控制、重视总结提升，将打造精品工程、提升安全管理、优化项目工期、节约项目成本等作为项目管理的目标。在此背景下，项目管理团队决定运用先进的 BIM 技术，更为精品工程和综合目标管理项目的打造锦上添花。拟从塔楼标准层管线综合排列开始，解决非标准层、管网层、设备层等高难的技术方案策划，即在未施工前先根据所施工图纸在计算机上进行图纸“预装配”,直观反映出设计图纸，尤其在施工中各专业之间设备管线的位置冲突和标高冲突等问题。根据模拟结果，结合原有设计图纸的规格和走向，进行综合考虑后再对施工图纸进行深化，从而形成实际的施工图纸进行指导施工。
6.2 实际应用
6.2.1 策划
该项目管理团队决定在施工中使用 BIM 技术，通过前期大量收集其他已使用该技术项目的信息和数据，进行对比、分析，梳理、确定研究方向和试用项目。研究方向和重点首先确定为解决安装施工过程中综合管线布置的碰撞检测和精装修配合、综合管线优化、专业设备订制及设备间深化等问题。
6.2.2 准备[该项目管理团队组织项目部、研发中心等相关人员听取 BIM 软件厂商介绍，成立了 BIM 工作室。同时考虑到现场电压不稳定，环网开挖容易造成电线电缆破坏，造成正在实施的数据不安全，所以工作室配备了大功率 UPS 电源，保证突然断电对项目的影响减到最小。为了保证数据的安全性，工作室还要求每周对数据进行一次备份，采用刻录为光盘的形式进行保存，力保实验数据的真实有效。
6.2.3 应用
1、进场准备阶段--图纸
检查。通过对各专业的三维建模，过程中的图纸问题第一时间向设计方反馈，建模完成后还会开展针对全专业三维模型的第一次检查，由团队专业负责人带领相应专业系统工程师将系统设计问题及复杂节点问题汇总，评估改动影响（如图6.1）。 图 6.1 该项目地下室设备间安装 BIM 模型（局部）
2、施工阶段--BIM 模型的实时维护
2.1 碰撞检查---传统施工管理中二维平面图纸很难发现不同系统的管件碰撞问题，由此引发返工造成极大的成本浪费与工期延误。利用 BIM 模型可以轻松快捷地检查在三维空间环 境下各专业的碰撞情况，该项目中利用 BIM 模型检查出人防地下车库机电安装工程中进水管与风管发生碰撞（如图 6.2）、消防系统与风系统发生碰撞 等 几 百 处 碰撞，利用变更条件进行 BIM 维护，提前反映施工设计问题，避免返工与浪费。
2.2 精装修配合---综合精装单位天花及排砖图，优化机电末端点位及设备管线追位，通过模拟确定方案的同时提前发现影响使用功能及美观的问题点。
2.3 管线综合优化---该项目 BIM 团队在传统的“建模-碰撞-调整”的基础应用方式上向施工现场核心需求靠近，紧贴图纸会审、模型建立、问题报告、协调会议、深化出图、变更洽商一系列环节，使管线综合模型来于现场，再回归现场。 依靠完善有效的分包管理办法，令总包及各分包单位必须参与到建设单位统领下的机电管综协调日常任务中来，阐述施工困难→提供合理化建议→验证深化成果→出具反馈意见→根据深化图纸及完善模型直接指导现场施工。建设单位从始至终以 BIM 团队三维模型为讨论决策依据，所有涉及土建隔墙、精装吊顶、设备选型等与机电管综相关的变更与洽商，必须服从并尊重各方协调决议后的管综排布方案，并以三维模型及二维深化图纸为依据进行自查与验收。设计方与监理方在建设方的要求下共同全程参与 BIM 协调会议，从使用功能、强制规范、质量要求等方面对所有深化成果进行核验，对最终二维深化图与各方共同签认盖章，出具施工蓝图。
BIM 管线综合深化成果得以在施工现场有效实施，不仅需要各方支持与完善的技术力量，成熟有效的管理措施与合理规范的实施标准同样缺一不可。该项目团队在多个项目建立了来之不易的管综协同管理办法，与各分包签署了分包管理协议，协议中责任划分清晰，实施规程明确，赏罚有度，为下一步机电协同施工提供了措施保障，也为已有成果提供了有效保护。
依靠严谨的技术服务，详实的推进流程，规范的管理措施，使管综优化成果可以真正为施工现场带来实际效益与可靠保障。
2.4 专业设备定制及设备间深化---针对特殊设备进行参数化建模，为各类设备间提供精细化调整方案，以便在设备选型与招标采购工作中获得更详实数据与信息。
3、竣工交付阶段--BIM 模型的提交
该项目部人员汇总施工各相关资料，对竣工模型二次加工，添加各类设备、能耗、安全、运行等新信息，剔除前期阶段中遗留的冗余旧信息，而后通过技术手段数据模型转化为可向运维管理部门交付的格式，帮助其方便快捷的进行建筑后期管理。
6.3 取得的经济、社会与综合效益
BIM 技术在该项目上的应用，使得该工程项目在各管理条线快速、准确的获取工程管理所需的各种基础数据和信息，对管理者的决策给予巨大帮助；BIM 技术的虚拟三维模型和 3D、4D 关联数据库为项目工程进度保证，工程成本、安全、质量控制，工程难点提前反映等提供了帮助；项目各管理条线的协同、配合、共享、合作效率进一步提高。利用 BIM 技术、互联网技术、云技术的结合拥有与项目部的对称的信息，可以及时、准确的下达指令，减少了沟通的成本，实现项目精细化管理，成就了业主与项目部的双赢。该项目首次利用 BIM 技术进行虚拟建造提升项目精细化管理水平，得到了领导和业界的高度赞赏，取得了很好的经济效应与社会效应。
同时，通过 BIM 施工技术成功实施后，特别是施工过程中解决管线碰撞、精装修配合、管线综合优化、专业设备定制及设备间深化问题上，各专业施工质量、施工进度、施工利润都得到了显着提高，根据现场项目提供的对比分析结果可知，企业实现了减少返工率，减少材料浪费，减少人工费，提高工程效率，节约了成本。
该项目提前 45 天竣工，使用 BIM 后相比同类项目节约成本约 800 万人民币，标志着本工程 BIM 技术在施工中成功的运用。
本项目的科技成果在工程实际中得以运用，就以地下室设备间为例，对其经济效益分析如下：
由表可知：地下室设备间空调专业工期提前 10 天，通风专业工期提前 5 天，给排水专业工期提前 4 天，总工期提前至 55 天；根据上表的计算可知，采用建筑模拟信息施工技术大大的节约了施工成本，地下室设备间实施工期比计划工期提了 10 天，节省工期比率为 15.38%,人工费就节省了 45400 元。
总费用计算说明：地下室设备间费用节省：[节省人工费]45400 元。
地下室设备间人工费用节省是该项目使用 BIM 技术后取得巨大经济效益的的一个缩影，该项目使用 BIM 技术大大提高了综合管网等施工的一次成型率，整个项目因此累计节约成本约 800 万元，各分项工程施工质量得以保障，各处布置合理美观，得到了甲方、监理等的一致肯定和好评，更对项目实施的全过程良好运行起了积极的促进作用。建筑项目政府管理部门多次组织其他施工单位到该项目进行参观学习，并作为标本进行推广，取得了很好的社会效益。
