BIM：助力中国建筑擎起新建造

  数字化浪潮的兴起，云计算、移动端技术，基于大数据的分析能力逐渐成熟，正深刻影响并改变着中国建筑行业。BIM技术自2002年被首次提出后，经过十多年的发展，从最初的局部单专业应用，到如今的全生命周期、全产业链贯通，从桌面到云端，乃至移动和互联设备的协同，BIM在中国建筑行业的发展正渐入佳境，发挥出越来越明显的价值。业内人士表示，北京CBD核心区Z15地块项目就是BIM技术应用的典范。

实现BIM全生命期应用

Z15地块项目是集超、高、大于一体的工程：项目总占地面积约11500平方米，总建筑面积43.7万平方米，高528米，建成后将成为北京的又一个新地标。这样一座工程，首先的难题就是设计。设计师已无法用常规的概念来实现建筑方案，设计上必须针对工程特点建立一个科学合理、逻辑清晰、组织有序的总体设计框架。总体设计框架构想以建筑的结构和十个功能分区为前提条件，框架包括影响Z15地块项目建筑形态、结构骨架、保障运行的基础性系统。

这样的工程，也必然会给施工带来众多难题。该工程是全球第一个在抗震设防烈度8度区设计建造的500米以上的超高层建筑；地处北京市CBD核心区，红线四周紧邻地下公共空间管廊，现场零场地；拥有目前全球最高的钢板剪力墙结构体系以及全球最大截面的多腔体钢管混凝土巨柱；拥有超厚大体积混凝土底板，底板施工总面积 11478 平方米，混凝土总方量约为62000立方米，基坑深度近40米；工程造型独特、结构复杂、系统繁多，各专业深化设计重难点多，专业间协调要求高。

这样一个各种矛盾汇集的工程仅靠传统手段是无法完成的。为此，该工程聚焦在技术创新上，实践了20多项新技术，BIM技术是其中非常重要的一项。项目由业主单位推动实现项目建设全生命周期 BIM 技术应用，合同中明确要求所有参建单位都要运用 BIM 技术，且拒绝重复建模，项目的BIM数据需由设计、施工、运维阶段逐级传递。

BIM的运用，既是工程特点决定的，也与现今的背景有关。伴随着虚拟现实、物联网、人工智能、大数据和移动互联技术的迅猛发展，中国建筑行业紧抓发展机遇，无论是提供服务的设计、施工企业，还是项目业主，都更加重视BIM技术的应用价值，下大力气挖掘其潜力，在理论和实践上不断突破。该项目由此成为国内第一个完全依据 BIM信息同步设计、管理并指导施工的智慧建造项目，实现了BIM技术在工程中的全关联单位共构、全专业协同、全过程模拟、全生命期应用，为行业树立了BIM技术在大型、复杂项目上应用的标杆。

据介绍，项目各方经过充分调研和讨论，编制了项目 BIM 实施导则，作为项目在建设全周期内所有参与方共同遵循的BIM行动准则和依据，并随着项目推进及BIM应用经验的积累，逐步深化和完善。项目从设计阶段开始，首先由设计方总负责建立了建筑、结构、机电设计BIM模型，并利用BIM模型辅助图纸设计。到了施工阶段，由施工总承包方总负责从设计方承接过来BIM模型，并在此基础上进行深化和完善，形成并建立施工模型。到项目建成后，业主将从施工模型入手，提取所需要的信息，最终完成整个项目的运维管理模型。

BIM在施工中大显身手

Z15地块项目是极为复杂的工程，其BIM架构自然也是非常复杂的。根据计算，该项目全生命周期的参与方有70多家。为此，项目设立了BIM专门团队，由施工总承包方进行总协调，并指派专员引导钢结构、幕墙、机电、装饰等所有的专业分包单位共同完成这项工作。

在现场施工过程中，通过 BIM 模型，检查设计成果是否准确实施。对于模型与现场不符的情况， 各方商讨形成巡检报告，明确修改意见，下发责任单位整改，确保模型与现场一致，为后期智能运维管理提供符合实际的基础数据。这一方式降低了施工管理难度，节省了时间，提升了效率。

该项目在常规BIM应用基础上，创新了项目超精度的深化设计、超难度的施工模拟、超体量的预制加工，全方位的三维扫描等深度应用。

以 BIM 模拟结果为依据选择并确定施工方案，是本项目的创新之一。项目BIM团队全过程参与重大施工方案的编制，用BIM对施工方案进行模拟，将空间、进度、资源等要素之间的矛盾作为主要分析目标，优化施工部署和工艺流程，保证方案能顺利实施。对节点复杂和多专业交叉施工的部位，提前细化 BIM 模型节点做法并协助分析，共形成约30个涵盖施工方法、工艺、设备选型等关键信息的视频文件，用于技术交底及施工过程指导。

BIM技术帮助施工应对各种挑战：BIM 被应用于项目的建筑、结构和机电的深化设计，极大增强了从设计到施工的可行性，超过6200个错误被及时发现和修改，大规模减低了现场变更及返工拆改，显著提高了施工效率；为满足施工质量的高要求，施工方应用 BIM 技术模拟复杂节点，同时基于高精度 BIM 模型，应用移动设备及三维扫描在现场指导和检查施工，以提高施工质量；对钢结构、幕墙、机电专业等大量采用工厂预制化，实现了节能、节材、节地的目标，同时有效解决了现场零场地施工组织困难的难题；采用 Navisworks 模拟并优化混凝土浇筑过程，帮助创新应用串管+溜槽施工方法获得成功，65000 立方米混凝土浇筑93小时完成，与传统方案相比缩短时间20%。

据统计，通过多轮BIM综合协调，解决90%以上的模型碰撞问题。各分包单位依据协调后的BIM模型进行材料加工和安装，施工中的返工和拆改较常规工程减少65%以上。针对工程点云数据庞大、信息传递困难的情况，项目在国内首次使用了JetStream 数据系统，将所有数据储存于中央服务器中，客户端用户无需处理或保存点云数据，管理人员只需安装相应插件即可远程读取，实现了三维扫描的全专业人员参与。

施工阶段的BIM 应用，作为项目建设过程中的关键一环，成功将设计阶段的成果进行了延续和拓展，更是将BIM与深化设计、BIM 与现场管理、BIM与绿色建造完美结合，真正做到了全员参与和全专业协同，是BIM 技术在大型复杂工程应用中落地的典范，必将引领建筑行业BIM发展的新方向。

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