郑州国际文化交流中心项目BIM技术综合应用

郑州国际文化交流中心项目位于中原科技城片区内，龙湖内环北路南、龙源西三街东、龙源西二街西、龙湖北岸围合区域，项目规划用地约158亩，总建筑面积约31万平方米，其中地上建筑面积约16万平方米，地下建筑面积约15万平方米，项目估算投资约50亿元。

本工程地下室2层，建筑高度10.15m,建筑面积15.255万㎡，主要功能为地下车库及设备用房；地上包含会议中心、会展中心和酒店三个单体，其中会议中心5层，建筑高度约44.6m，建筑面积63000㎡；会展中心1层，建筑高度16.5m，建筑面积39500㎡。酒店9层，建筑高度45m,建筑面积54600㎡。

项目作为中原科技城核心片区地标建筑，是一个集会议、展览、酒店、宴会于一体的大型综合性国际文化交流中心，建成后可举办高规格、国际型、首脑级别会议。

1、项目自身需求

项目涉及大跨度空间管桁架吊装、高支模、深基坑开挖等多项超危大工程作业以及复杂地质溶洞处理，施工技术难度大；同时涉及大体量金属屋面和双曲面幕墙安装，施工精度要求高；

项目机电系统专业多、设备体积大，与土建交叉施工较多，须运用 BIM 对管线进行综合排布，提升施工效率和施工质量。

2、管理需求

项目工期紧、专业分包多，作业交叉面广，工序穿插多，总承包管理难度大，我司采 BIM 技术提升总承包管理能力，加强项目信息化沟通，提升施工管理效率。

项目为创“鲁班奖” 工程，同时项目建设单位对本项目 BIM 技术应用过程管理及成果交付有严格要求。

3、社会影响力需求

项目为郑州市中原科技城标高项目，备受各界关注。

建设单位为郑州市郑汴开发建设有限公司，本项目是我司与建设单位的第二次深度合作，实现完美履约、建设好本项目，维护好业主，“以现场促市场”，对后续的战略合作有重大意义。

3、 BIM 应用环境的构建

3.1 BIM 应用标准制定

项目为保证 BIM 的实施落地，组织编写了一整套 BIM 技术应用管理制度文件，主要包括《 BIM 技术应用实施方案》，《 BIM 技术实施细则》、《 BIM 技术应用计划》，《 BIM 技术应用策划》。

3.2 BIM 应用软件选用

项目采用Revit软件创建土建、机电模型，对钢结构采用Tekla、3DMAX进行参数化就建模，并通过C8BIM及Navisworks平台进行模型整合形成完整的项目模型。辅助使用FUZOR、Enscape、PR完成完成动画制作。

4.1 BIM 基本型应用

4.1.1 BIM 模型创建

项目根据《中建八局一公司 BIM 指导手册》要求进行建模，各构件按照手册要求进行命名，模型细度满足手册要求建模的几何信息需要准确，非几何信息也要完整准确。根据项目情况，需要对基坑平面布置、地下结构、地上结构、屋面、填充墙、管线预埋、管线排布、精装修、外墙装饰、景观、室外管网等一系列内容进行模型构件。

4.1.2 基于 BIM 的方案交底

通过 BIM 技术指导编制专项施工方案，可以直观的对复杂工序进行分析，将复杂部位简单化、透明化，提前模拟方案编制后的现场施工状态，对现场可能存在的危险源、安全隐患、消防隐患等提前排查，对专项方案的施工工序进行合理排布，有利于方案的专项性、合理性。对重点、难点部位的施工工艺，利用该区域 BIM 模型予以详细深化模拟展示，为现场施工带来良好的示范、引导作用。对专项施工方案中重难点部位进行模型深化与优化，达到模型指导施工的目的。

4.1.3 图纸会审

本项目属于EPC总承包，前期属于边出图边施工，图纸会审在整个前期施工过程中都有体现，而且对审图的效率要求较高，审过之后即要用于现场施工。各专业分包相关人员应熟悉图纸，在创建模型的过程中，发现图纸中隐藏的错漏碰缺等问题，并将问题进行汇总，在完成模型创建之后通过软件的碰撞检查功能，进行专业内以及各专业间的碰撞检查，进一步检查设计图纸中的问题。图纸会审前将发现的问题在三维模型中标记，在会审时，将三维模型作为各方会审的沟通媒介，对问题进行逐个评审并提出修改意见，提高沟通效率。在进行会审交底过程中，通过三维模型就会审的相关结果进行交底，向各参与方展示图纸中某些问题的修改。

4.1.4 现浇混凝土结构优化设计

现浇混凝土结构深化设计中的二次结构设计、预留孔洞设计、节点设计、预埋件设计等应用 BIM 。在现浇混凝土结构深化设计 BIM 应用中，基于施工图设计模型或施工图创建深化设计模型，输出深化设计图、工程量清单等

4.1.5 钢结构深化设计

本项目钢结构主要集中在两块，一是劲钢混凝土中的型钢梁、柱，二是展厅的钢结构屋盖。其中型钢梁柱的深化设计对时间要求比较高，同时一方面是自身的 BIM 设计，另一方面还包括的审核专业分包的深化图纸。

4.1.6 平面管理

分阶段建立（基础施工阶段、主体施工阶段、外立面及装修施工阶段），内容包括 办公及生活区临建、临水、临电、库房、材料堆放区、材料临时加工场地、施工机械布 置、运输道路、绿化区、停车位。通过模拟，可以更加直观准确掌握现场施工平面布置情况。同时可以提高施工场地的利用率，达到节地目的。

4.1.7 工程量统计

项目主要设备、材料需求计划宜采用深化后的 BIM 模型进行提取统计，并结合实际进度合理安排进场时间，辅助项目物料管理。用于工程量统计的 BIM 的模型，精度应达到与现场实际一致，保证提取数据的准确性。

4.1.8 专利方案 BIM 化

利用 BIM 建模软件对受理的专利方案进行建模，体现主要零部件的结构、位置、连接关系及具体的实施方式，使得方案更加形象生动，进而辅助专利方案的优化与完善。

4.1.9 机电深化设计

BIM 模型可以协助完成机电安装部分的深化设计，包括综合布管图、综合布线图的深化。使用BIM模型技术改变传统的 CAD 叠图方式进行机电专业深化设计，应用软件功能解决水、暖、电、通风与空调系统等各专业间管线、设备的碰撞，优化设计方案，为设备及管线预留合 理的安装及操作空间，减少占用使用空间。

4.1.10  施工方案比选

针对不同的实施方案，应采用 BIM 技术进行实施模拟，明确表达优缺点，综合分析可行性，合理选择适用于施工现场的最佳方案。较大方案之间的比选，应借助 BIM 技术以会议形式讨论。较小或局部方案之间的比选，宜借助 BIM 技术采用随时沟通随时确定的方式解决。最终方案确定后，需尽快将方案意图反映至 BIM 模型中，必要时以纸质资料的形式报送业主、监理、设计院等相关单位审核确认。

4.2 BIM 增强型应用

4.2.1  施工组织模拟

项目平面组织模拟宜结合施工进度安排，优化各施工阶段的塔吊布置、现场车间加工布置以及施工道路布置等，满足施工需求的同时，避免塔吊碰撞、减少二次搬运、保证施工道路畅通等问题。

4.2.2  施工进度控制

工程项目施工中的实际进度和计划进度跟踪对比分析、进度预警、进度偏差分析、进度计划调整等。在进度控制 BIM 应用中，应基于进度管理模型和实际进度信息完成进度对比分析，并应基于偏差分析结果更新进度管理模型。

4.2.3  质量、安全管理

在质量管理 BIM 应用中，基于深化设计模型或预制加工模型创建质量管理模型，基于质量验收标准和施工资料标准确定质量验收计划，进行质量验收、质量问题处理、质量问题分析工作。

在安全管理 BIM 应用中，基于深化设计或预制加工等模型创建安全管理模型，基于安全管理标准确定安全技术措施计划，采取安全技术措施，处理安全隐患和事故，分析安全问题。

4.2.4  基于 BIM 的钢筋优化管理

利用 BIM 及其二次开发技术，结合相关设计文件、图集规范及《钢筋工程常规优化策划100例》要求，结合公司图集 BIM 化相关成果，在三维模型中进行钢筋效率化建模与智能化翻样。基于 BIM 的钢筋翻样、数控加工及信息化配送技术能有效提高钢筋施工作业效率，降低了劳动强度与材料损耗，保证钢筋加工的质量，促进钢筋施工的精细化管理。

4.2.5   BIM +二维码技术

项目实测实量采用 BIM +二维码技术指导施工；方案交底、设备状态、房间手册等宜采用 BIM +二维码技术指导施工。二维码信息宜具备 PC 后台端、手持终端双向追溯查询功能，信息能够根据不同时段的真实情况进行修改。二维码信息准确简洁，图文并茂。

4.2.6  钢结构构件加工

对钢结构节点进行深化设计，优化钢筋排布，节约成本，降低施工难度，指导工厂提前预支打孔加工，避免现场返工。在钢结构构件加工 BIM 应用中，可基于深化设计模型和加工确认函、变更确认函、设计文件创建钢结构构件加工模型，基于专项加工方案和技术标准完成模型细部处理，基于材料采购计划提取模型工程量，基于工厂设备加工能力、排产计划及工期和资源计划完成预制加工模型的批次划分，基于工艺指导书等资料编制工艺文件，并在构件生产和质量验收阶段形成构件生产的进度信息、成本信息和质量追溯信息。

4.2.7   BIM 协同平台应用

项目基于公司自主研发 BIM 协同平台包含施工图模型、深化设计模型、工法样板模型、重难点工艺节点模型及相关方案模型、 BIM 场布方案模型（模型应详细反映施工过程中各阶段现场功能区域布置状况：包括但不限于基坑、场区围挡、大门、施工区域、钢筋加工区域、木工区域、大型工具存放区域、场内道路、办公区域以及临时水、电布置等构件信息）。进行质量、安全、进度、设计、资料等协同管理、

4.2.8   BIM +无人机

项目采用 BIM +无人机技术通过对地形地貌进行测绘，快速地完成场地地貌信息的数据采集，利用采集的点源信息建立与现场地貌完全一致的地理原貌模型。

4.2.9   BIM 商务化管理

在施工图预算 BIM 应用中，基于施工图设计模型创建施工图预算模型，基于清单规范和消耗量定额确定工程量清单项目，输出招标清单项目、招标控制价或投标清单项目及投标报价单。创建施工图预算模型时，根据施工图预算要求，对导入的施工图设计模型进行检查和调整。确定工程量清单项目和计算工程量时，针对相关模型元素识别工程量清单项目并计算其工程量。分部分项计价时，针对每个工程量清单项目根据定额确定综合单价， 并在此基础上计算相关模型元素的成本。在施工图预算 BIM 应用中，施工图预算模型宜在施工图设计模型基础上，附加或关联预算信息。

4.3 BIM 拓展型应用

4.3.1   BIM 蓝图

项目重点区域、复杂空间、节点大样、特殊做法等深化设计出图应采用 BIM 蓝图技术。设备机房、综合管井、复杂走道、节点大样、特殊做法等深化设计出图采用BIM蓝图技术。BIM蓝图应采用统一色彩填充式出图方式，图面标识信息简洁、全面，具有较强的指导性。

4.3.2   BIM +VR技术

BIM +VR的使用，利用VR技术提升 BIM 应用效果并加速其推广应用。 BIM 是以建筑工程项目各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。VR沉浸式体验，加强了具象性及交互功能，大大提升 BIM 应用效果，从而推动其在建筑业的推广和应用。

在整个项目实施过程中，通过全过程应用 BIM 技术，项目管理人员在公司的大力推行以及 BIM 部门的主导下，均有效参与 BIM 应用和实施，整个项目主要参与 BIM 人员约为 20 人，为公司日后在 BIM 技术进一步推广，提供了有效的人员储备。

项目通过采用 BIM 技术后，前期通过各专业 BIM 模型创建整合，累计向设计反馈重要问题多达162项，预计为整个项目直接节约成本160万，通过钢结构、机电、幕墙深化，共计解决问题超过236个。净高分析过程中共发现装饰装修吊顶与管道标高冲突问题。通过基于 BIM 的大跨度超高超大空间钢结构机电施工一体化技术、信息化及智能建造技术融合应用，基于 BIM 的机电安装综合施工技术等技术实现各工艺穿插实施智慧园区。

自项目开工建设以来，省市各级政府领导多次来项目调研，对项目的各项工作进展完成情况给予高度肯定，同时项目部积极与郑州市质、安站等政府部门对接，多次举行省市级绿色智能、安全文明、科技创新观摩活动，省市新闻媒体对此进行采访报道，扩大了项目的社会影响力。

基于 BIM 技术的应用，项目目前共获得省部级工法7项，国家级QC成果二等奖2项，省级QC成果11项，发明专利2项，实用新型专利6项，外部核心期刊2篇，局核心期刊2篇，一般期刊6篇，并立项开展：省部级新技术应用示范工程、多场馆联通式高大空间钢结构综合技术联合研发立项、会展场馆建筑综合建造技术等特色技术。