BIM技术在大型城市综合体工程智能建造中的应用

今天给大家带来的《天汇中心项目》，通过BIM、云平台等技术，和高水平的管理，展示了大型城市综合体智能建造的过程。

一、项目简介

项目概况

天汇中心项目由中建五局承接，位于天津市和平区，包括两栋办公楼、两栋公寓及商业裙房和四层地下室，是一座集办公楼、商业和公寓于一体的综合性建筑。工程总建筑面积为368967㎡，地下建筑面积为116637㎡。办公楼高度200m，公寓楼高度136m，基坑代表深度19.85m，局部深度达到24.90m，开挖难度大，属超深一级基坑。地下室结构采用半逆作法施工。

采用BIM技术的原因

高目标： 该工程为鲁班奖工程，由保利地产与金融街控股两大地产巨头强强联手而成，对工程质量、安全、进度等各方面要求高，是局BIM示范重点工程，具有着重大的社会影响力。

多专业： 本项目共有32个专业，钢筋混凝土结构、钢结构屋架、二次结构砌体、装饰装修等体量大、技术含量高，各专业交叉施工难度大，BIM攻克此类难题为类似的工程提供了宝贵的经验，具有指导性。

难度大： 五局首例半逆作法深基坑施工工程，局部深度达24.9米，单层地下室面积近3万平米，BIM技术能实现深基坑的模拟施工，提前扫平施工中的障碍。同时重点工程承担着培养BIM人才。

二、BIM应用情况说明

技术先行

超深基坑土方开挖施工方案优化： 基于BIM虚拟技术，土方开挖前模拟出开挖各阶段的工况，最终达到优化超深基坑土方开挖施工方案的目的。

复杂工序施工模拟： 模拟128米环形支撑复杂节点151处，处理钢筋节点32处。

三维场地分析： 以BIM模型为基础，全局综合考虑的前提下,做出项目临时场地最理想的规划，最大程度提升工程建设效率。

复杂构件节点模拟： 对早拆模施工技术，安全体验馆，预应力施工，钢结构施工，CI布置，施工工艺样板等部位进行节点模拟。

可视化技术交底： 对于施工过程中的关键部位（如图所示）或节点（如图所示），传统图纸辅以三维图，使工程技术人员与作业人员技术交底工作形象具体，避免理解歧义。

屋面深化设计： 通过BIM的深化设计管理，屋面得到经过复核的各专业BIM模型、相应的碰撞检查报告和优化建议报告，这些对实际的施工管理具有重要意义。也提高了对协助建设单位及设计单位进行深化设计的审核交叉工作效率。

机电深化设计

碰撞检查： 在BIM深化设计阶段，对各专业进行碰撞检查、净高分析、管线综合布置等，确保各个子系统能有效运行，实现精确控制、数据安全。

碰撞检查报告：

净高分析：

机电管线综合布置

幕墙深化设计

质量保障

实测实量二维码： 基于BIM的信息特点，配合现场质量数据采集，生成二维码，实现现场实测实量信息化。实测实量数据还可同步至BIM5D云端，促使数据电子化、信息真实化、监督扩大化，为实测实量与商务结算挂钩提供有力依据，切实将质量管理工作落到实处。

图钉法： “图钉法”施工质量管理，将有问题的“图钉”钉在相应的构建部位上，图钉中可以关联该部位的相关照片、文件、有声资料等等。

封闭式楼梯工艺交底

砌体结构排砖： 基于BIM 5D砌体结构排砖功能，系统会按要求自动绘制出每面墙的排砖图，并自动统计砌体需求量，同时还以导出相应AutoCAD文件进行应用。此项智能建造功能的应用，不仅提高了砌体结构排砖深化设计工作效率，而且节省了大量人力物力。

砌体样板间引路

进度模拟

流水段划分： 将模型按照流水分区图进行流水段的划分，保证模型的分区跟实际工程的流水分区一致，使用带有信息的模型来管控实际施工段的施工。

进度计划管理： 将项目进度计划表与前期的BIM模型相关联，在模拟的同时可以分析同一施工段所需人、材、机等各要素之间的相互制约关系，分析影响工期有哪些因素。从而实现项目进度计划可视化管理，大大节省日常进度管理作业时间。

安全管控

智能化安全管理： 运用BIM模型，直观快速地识别“四口五临边”位置和危险源，指导安全防护和消防设施的部署。也可以对工人进行直观的三维模拟安全交底和逃生、救援演练。

成本管理

工程量信息查询： BIM管理系统中，可以查询单个构件的工程量及信息，也可以查询批量构件的工程量，还可以输出材料明细表，基于BIM模型可以提取理论设计下的材料数据。

BIM5D数据关联： BIM技术在处理实际工程成本核算中有着巨大的优势。建立BIM的5D 施工资源信息模型（3D实体、时间、工序）关系数据库，让实际成本数据及时进入5D关系数据库，成本汇总、统计、拆分对应瞬间可得。

信息化管理

BIM管理平台： 在实现了网络化办公、公司协同办公的基础上，项目部又引进了BIM协同办公，作为BIM团队数据管理、任务发布和信息中心。提高工作效率，同时也增强了项目总承包管理力度。

预制构件的数字化加工： 预制构件的数字化加工基于预制构件的信息模型，由于该模型中包含尺寸、窗框、位置、预埋件位置及钢筋等信息，通过视图转化可以导出该构件的三维图，工人按图加工的难度降低，这可大大减少因图纸理解有误造成的构件交工偏差。

基于BIM的物流管理及规划： 在设计阶段，开发出具有唯一编码的RFID芯片代码，与构件本身代码一致。在构件生产阶段，开发专门的构件状态管理平台，通过RFID芯片的扫描对构件生产的全过程进行监控。生产过程中的物资消耗量是控制企业生产成本的决定因素，接下来，项目将BIM物资消耗控制作为管理的重点。在物资计划中项目都会制定比较科学、合理的物资消耗定额。

“云”技术的应用

实施以平台层、数据、族库层、应用层的三级信息化支撑体系，涵盖包括综合办公系统、商务合约管理、项目综合管理等，为主营业务快速展开，高效执行提供强有力保障和支撑，以集团集约化管理模式为特征的项目级、企业级、多方无缝协同工作的业务系统。

三、BIM应用创新点及成果

工期方面： 截止目前为止，通过BIM技术先对工程进度情况进行模拟，通过排除各种影响工期的因素，项目按照计划和要求，提前完成了合同及总包管理等各项内容，项目节省工期42天以上。

技术方面： 土建完成深化图纸113张；机电优化管线排布212处；钢结构优化劲性梁、柱56处；幕墙优化排布图231张。

质量方面： 在质量管理方面，通过形象的BIM5D质量点评，比以往的质量点评会更能形式生动、形象指出问题，并形成信息化的数据流，存储方便，易于调取，推进了项目信息化进程。

经济效益

四、BIM应用下步计划

“互联网+”应用： 选取技术、安全、工程、机电线条典型的工作流，制成手机APP，掌上会签，提高工作效率。根据实施效果，以点带面，逐步升级拓展。

• 技术线条：三检制度、浇筑令制度、拆模申；请制度、实测实量制度工作流。
• 安全线条：隐患整改工作流。
• 工程线条：劳务实名制工作流。
• 机电线条：机电工程验收工作流。
• 安全、质量、进度曝光台
• 项目总承包管理