BIM 智慧工地应用综合应用案例

项目名 称： 北京城市副中心行政办公区信访中心项目  

BIM应用范围 ：副中心模型的全过程管理及交付；

应用目标 ：

智慧建造目标：立项北京市BIM示范工程；

经济效益目标：利用BIM技术碰撞检查辅助图纸会审，提前规避施工问题，避免出现返工等问题造成的施工进度延误和成本损失，利用BIM技术和进行材料过程管控，通过优化节点、材料、用工分析，提前验算分析、做到节材节能，创效总额不低于100万。

质量安全目标：实现质量安全问题的采集，形成BIM数据记录智能分析，形成验收信息、资料及可视化记录。

进度管控目标：将BIM技术与工程进度计划相结合，提前检验工程进度的合理性，材料合理化管控、劳务功效的有效化等方面，保证工期按质按量完成。

环境目标：通过智慧建造平台对环境的智能管控，符合绿色施工规范，优化场地布置

人才培养目标：10人项目级BIM团队；2人以上取的国图学会一级等级考试证书

组织架构

《建筑信息模型施工应用标准》（GB/T 51235-2017）分类）

（1）BIM技术投标方案： 在投标策划阶段，依据招标文件要求，对模型局部进行深化，建立临时设施模型，模拟现场临建布置方案，模型、临建讲解视频作为投标文件组成部分，用于评标时对投标单位的BIM实施能力的检查。

解决的问题： 本项目在招投标阶段的模型投标组织、问题。

（2）BIM辅助方案编制，三维动态可视化交 底： 针对工程重、难点施工方案，绘制节点revit模型，进行可行性模拟，编制施工方案，例如高大模架施工方案、钢结构施工方案等，利用模型进行三维动态可视化交底，保证三级交底的信息传递贯通。

解决的问题： 施工过工程中方案编制和比选，以及交底过程的信息传递问题。

BIM技术辅助方案编制

（3）施工工艺/工序模拟： 利用模型模拟钢结构的安装过程、施工通道的架设、墙体模架支设等过程进行工艺模拟和交底，辅助工人理解现场施工工艺。

解决的问题： 提高了工艺交底的信息传递效果。

（4）碰撞检查： 对各专业模型进行汇总，并进行详细的碰撞检查，进一步检查设计图纸中的问题。

解决的问题： 提前解决专业间的协同问题。

（5）专业深化设计： 利用BIM技术辅助钢结构、装饰、机电深化设计，进行施工效果预览和错漏碰缺检查，防止专业分包管理缺失时，将对工程造成不必要的损失，加强专业分包管理。

解决的问题： 通过对原设计进行深化，提高深化工作效率，减少碰撞情况。

钢结构深化设计

（6）二次结构、砌体施工： 结合机电及装饰装修工程，完成预留洞口的确认，对条板墙体进行深化设计，提前预加工，减少现场工作量，出图并进行可视化交底，解决二次结构后期开洞、尺寸偏差等问题。

解决的问题： 对二次结构及砌筑施工进行工程量统计和洞口预留分析。

通过平台对进度计划校核和优化，根据实际进度相对于现场进度的提前落后进行分别着色，可以直观显示现场实际与计划之间的偏差，有利于发现施工差距，及时采取措施，进行纠偏调整；即使遇到设计变更、施工图修改，也可以很快速的联动修改进度计划。

解决的问题： 用于辅助进度分析和纠偏工作。

通过手机对质量安全内容进行拍照、录音和文字记录，并上传平台，协助生产人员对质量安全问题进行管理。同时可一键导出整改单，大大降低相关人员工作量。管理层可随时随地通过网页端进行质量安全问题查看，并在质量、安全例会上进行交底。实现质量安全问题留痕的闭环式管理，做到有据可查，责任到人。

（1）劳务实名制封闭管理：

利用门禁设备和云筑劳务管理系统，可以对工人的实际信息进行管理，通过提前获取工人的征信信息，并采取措施，将有过不良信用记录的工人排除在外，进而在源头上减少现场工地纠纷。而且工人需要通过进场教育才能获得入场资格。再利用门禁设备对进场工人进行管理，确保现场人员都是符合要求的人员。

（2）应用AI技术进行人脸识别、安全帽识别、反光马甲识别：

利用人脸识别技术提高进场管理的安全性，利用安全帽和反光马甲识别加强现场安全管理。

（3）应用安全APP进行现场安全管理：

应用安全管理APP，在平台上进行安全问题的整改和检查。

（4）应用塔吊、外用电梯等监控系统进行大型设备安全管理：

应用监控设备对塔吊的塔司视野和塔吊状态、外用电梯状态、司机人员进行监控，提高安全施工保障。

（ 5）应用体检一体机对工人身体状况进行排查：

应用体检一体机对施工人员的身体状态进行检查，提前发现高血压等异常体征人员，减少现场发生安全事故的情况。

（6）高大模架的安全监控：

应用高大模架监控设备对高大模架进行安全监控，一旦现场施工超过安全值，就立刻发出声光警报。

解决的问题： 提高了安全、质量管理的效果，减少安全、质量事故发生。

（1）应用扫描仪获得现场真实数据，作为场地建模依据。

（2）结合进度计划和材料进场工作，利用BIM模型协同材料堆放，进行动态的平面布置。

解决的问题： 通过准确的模型对场地进行规划，提高场地利用效率。

（1）项目背景： 在副中心区域，临建的布设费用较高，且为了配合副中心的建造过程，现场临建做了多次“拆迁”，这其中产生了大量费用，无论是拆迁还是重新布置，都需要对临建费用进行快速和准确的统计。因此项目自主设计了一个软件，配合自己建造的族系，即可实现对临建模型的快速计算过程。

（2）应用过程 ：在投标阶段进行了临建模型的布置，进入施工阶段，在投标临建模型的基础上，根据现场情况进行临建布设，并通过扫描仪对现场进行了三维扫描，获得了现场的准确信息，再以扫描成果作为依据，对模型进行调整，通过使用特殊的族，配合软件和外部造价信息，对临建的成本进行快速计算。

（3）应用效果： 项目通过模型进行临建布置，临建布置的协同性，商务部门将模型用于和分包核对工程量的依据，并提出了完善模型的意见，如增加基坑上部的返台等内容。

（1）应用背景 ：

习近平总书记在去年底中央政治局学习时要求推进区块链的应用，建筑业目前应用仍处在起步阶段。2020年3月项目即开始通过自主研发的软件系统，采取区块数据与原始数据分离的方案对疫情资料进行离线入链管理，实现资料的每日入链，进而督促管理人员落实疫情措施，后续又对各类现场巡查照片、施工记录、验收记录、方案、模型等工程电子文件进行入链处理。通过实际应用，逐渐摸索出建筑工程领域应用区块链的经验，形成了基于项目节点的部署方案，分析出建筑工程领域区别于金融领域应用的特点，在“哪些信息需要入链，如何入链，由谁实施，何时实施，如何检查”等问题上有了清晰的解决思路。

（2）应用过程：

建立基于区块链的管理流程：

通过与建设单位、设计单位、监理单位的沟通，项目建立了基于区块链的信息共享机制，建立一个服务器统一保存各方信息，通过区块链的节点共享能力处理模型的确认、从设计到施工的过程的模型信息跟踪，以及施工日志、质量验收照片等信息的跟踪过程。

建立基于区块链的流程体系，应用区块链进行模型信息的传递，具体实施过程如下：

项目建立一个元数据备份服务器作为项目节点，从各个节点下载元数据。

建设单位、设计单位、监理单位、施工单位等各单位都可以作为节点添加区块入链，内容可包含：通知单、函件、变更、模型、日志、验收文件等内容。

各方通过链条上的区块确认往来的信息，如：设计单位公布模型区块，建设单位公布确认收到区块，而后公布审核完毕区块，并要求监理单位确认收到，监理单位公布收到区块，并向下传递信息，各方信息在链条上可查，不可篡改。

采用revit插件比对两个模型，可获得模型之前有差异的图元列表，以便于检查模型之间的差异。

应用区块链技术管理疫情资料：

预计在2020年底可能出现疫情反弹，因此可考虑应用区块链技术对疫情期间的资料进行封存管理，用以督促每日疫情措施的落实工作。

可将日常的测温记录，点对点记录，消毒记录，入门登记等信息拍照留存，并存入区块链，用以向检查单位证明相关工作为当日完成。

（3）应用效果： 这些应用可以为项目提供了一种很便携的工作轨迹跟踪手段（不可篡改，可追溯），同时提供共享的信息协调机制，以及数据备份机制。

项目使用智慧建造平台进行信息集成管理。在平台上统一协调劳务、安全、质量、生产、技术、危大工程、场区监控等工作。通过共享数据的形式实现了新老平台的数据通信。

项目使用了新版本的智慧建造平台，但是在数据传递方面，新平台和老平台可有效的进行协同，施工单位只需要填写一遍数据，旧平台从新平台内自动抓取如安全、质量信息，视频信号，进度信息等内容，形成了智慧建造平台的持续应用。

（1）劳务管理

项目劳务管理的主要应用是实名制管理。现场的工人要通过黑名单检测、入场教育、体验教育等前置条件之后才能处录入数据。通过刷脸进入现场，用工数量的分析可以帮助掌握现场总人数。工种比例分析，用以优化工种结构，减少窝工现象。年龄分析，帮助定位高龄人员，减少健康问题导致的事故。劳务预警和黑名单可以减少现场工人信用问题。

为了减少现场突发疾病的的影响，项目在现场配置了一台体检一体机，通过身份证启动，可以快速检查5项指标，直接给出合理范围值，我们再请医生进行专业分析，每季度测量一次，一旦发现异常数值立刻送医。

劳务数据的分析

（2）安全、质量管理

在安全和质量管理方面，平台的应用给项目提供了一个更加透明的信息管理手段，项目经理可以很方便的检查到现场安全、质量发现的问题，并对超期情况进行督促执行，并且通过对问题类别的跟踪，检查管理要求的落实情况。

这种安全质量管理更加透明，问题的描述、照片、整改要求、时限、整改人等信息随时检查，每晚检查超期情况，予以处罚。通过领导关注降低安全、质量问题发生，通过问题的类型分析检查工作落实情况（两会期间防火检查频率提高）。

安全、质量平台管理界面

（3）进度管理

项目应用进度模块主要用来实现直观的进度展示，进度计划在这里被分解给个各个工长进行排布，由项目经理确认。通过利用模型和列表直观的展示计划和实际的偏差，工长还要对滞后的进度进行原因说明以方便后续的分析。

（4）现场监控管理

项目配置了4台23倍高清摄像头，采用4G技术传输，项目人员利用视频对现场进度和文明施工进行检查管理，为了提高安全管理效果，项目在两个摄像头上增加了AI服务，分别是安全帽识别和夜间反光马甲识别。

现场监控系统和AI识别系统

（5）绿色施工管理

绿色建造

1）节地管理

a.通过三维扫描获取现场场地的准确信息用以确保模型建造与现场的匹配性。

b.利用模型对场地进行布置，在投标策划的基础上，进一步提高场地利用率。

c.现场的模架、钢结构、钢筋、砌筑材料等场地管理使用模型进行优化，各方材料进场信息汇总到BIM工作组，使其同意安排现场布置。

2)节能管理

a.通过智能电表自动收集用电数据，并将信息传递到平台上。

b.利用平台的数据统计和分析功能，检查各阶段的用电信息和预期的用电定额的比较情况，对于超额的情况予以分析。

c.结合区块链数据收集的施工日志内容，成本核算内容，分析各阶段的用电定额。

3)节水管理

a.通过智能水表收集数据，并传递到平台上，利用平台进行数据分析，为后续定额计算提供依据。

b.通过现场设备收集现场PM2.5数据，一旦灰尘含量超标，自动启动雾炮进行降尘，通过自动管理实现水资源节约。

4)节材管理

通过模型对装配式钢结构建筑进行深化设计，从源头上减少拆改，达到节约材料的目的。

1）根据业主合同规定，要求BIM模型达到运维标准，需求模型精度达到LOD500细度，项目旨在培养出项目型BIM团队。由传统的管理模式转变为基于BIM的管理模式，提升各部门工作的协调性，提高工作效率。

2）在经济创效方面：利用BIM技术碰撞检查，提前规避施工问题，避免出现返工等问题造成的施工进度延误和成本损失，利用BIM技术和智慧管理平台进行材料、用工分析，提前验算分析、做到节材节能。

3）预计在前期利用碰撞检查和图纸深化工作，做到零失误、零返工，提前完成工期目标。

4）建立一套虚拟质量样板文件和施工工艺样板文件，减少项目样板区的投入，做到节地、节材。

5）合理优化进度计划和材料配置，节约成本、提高工期。

6）建立智慧工地管理平台，主要对人、机、物等进行统计分析，积累数据，为后续工程施工提供合理化经验。