我國BIM研究應用進展與發(fā)展展望

      “十一五”以來，BIM理念在建筑業(yè)逐步深入人心，BIM的重要性和意義在行業(yè)已得到共識，被作為支撐行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的核心技術重點發(fā)展。通過不斷研發(fā)、試點示范應用和推廣，我國BIM發(fā)展至今，應用環(huán)境已初步成熟，BIM普及應用條件已經(jīng)具備。但是，我國BIM應用發(fā)展不均衡，總體水平上還有待提高，特別是還未掌握核心基礎軟件技術。

      我國BIM技術應用現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為以下幾方面：一是關鍵技術專項研究持續(xù)深入，二是行業(yè)技術政策不斷推進，三是國家BIM標準正在編制完善，四是設計領域應用BIM推動協(xié)同設計發(fā)展，五是施工領域正在從技術應用到綜合應用深入，六是“云+網(wǎng)+端”的應用模式正在逐步形成，七是“智慧工地”迅猛增長。

      探索中前進

      在設計領域，應用BIM推動協(xié)同設計發(fā)展。串行的“拋過墻式”設計容易帶來“錯漏碰缺”、效率低下等弊端，部分設計企業(yè)信息化應用處于“集成應用與協(xié)同設計管理”的初步協(xié)同階段。個別設計企業(yè)處于“基于BIM的集成與協(xié)同”高級協(xié)同階段。目前應用較多的BIM協(xié)同是專業(yè)協(xié)同、空間協(xié)調，以避免模型數(shù)據(jù)的重復錄入。

      在施工領域，BIM應用正在逐步深入，“云+網(wǎng)+端”的應用模式正在逐步形成。在過去幾年的發(fā)展過程中，施工BIM應用還是以單項任務為主要應用方式。隨著技術的不斷成熟，BIM逐漸成為解決包括成本管理、進度管理、質量管理等項目管理問題的有效手段之一，其應用重心也從單點技術應用向項目管理應用方向逐步過渡。隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)通信等信息技術的迅速發(fā)展，云存儲和移動設備的應用，滿足了工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)和信息的實時采集、高效分析、及時發(fā)布和隨時獲取等需求，進而形成了“云+網(wǎng)+端”的應用模式。這種基于網(wǎng)絡的多方協(xié)同應用方式與BIM集成應用，形成優(yōu)勢互補，為實現(xiàn)工地現(xiàn)場不同參與者之間的協(xié)同與共享，以及對現(xiàn)場管理過程監(jiān)控都起到了顯著的作用。

      建筑行業(yè)順應“智慧社會”發(fā)展潮流，將BIM和“大、智、物、移、云”等信息技術與施工現(xiàn)場生產(chǎn)、管理深度結合，有效提高施工現(xiàn)場管理水平，營造出新型的建造環(huán)境，稱之為“智慧工地”，已展現(xiàn)出爆發(fā)性增長的態(tài)勢。目前智慧工地仍然處于起步和初期發(fā)展階段，還有長足的成長空間。

      未來發(fā)展重點

      當今世界處于以信息化全面引領創(chuàng)新、以信息化為基礎重構國家核心競爭力的新階段，正迎來新一輪信息革命浪潮。高質量發(fā)展是2017年黨的十九大首次提出的新表述，表明中國經(jīng)濟由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段。提升品質、節(jié)能環(huán)保是中國建造未來發(fā)展需要解決的主要問題。

      新一輪信息革命帶來產(chǎn)業(yè)技術路線革命性變化和商業(yè)模式突破性創(chuàng)新，使社會生產(chǎn)呈現(xiàn)出生產(chǎn)方式智能化、產(chǎn)業(yè)形態(tài)數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)組織平臺化的新特征。以節(jié)能環(huán)保為核心的綠色建造改變傳統(tǒng)的建造方式，以信息化融合工業(yè)化形成數(shù)字建造逐漸提升到智慧建造是未來發(fā)展的基本方向。

      建筑業(yè)未來發(fā)展的重點是綠色化、工業(yè)化、智慧化。我們現(xiàn)在正處在一個軟件定義、數(shù)據(jù)驅動的時代，信息技術支撐下的智慧建造，是大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術和智能設備與工程建造技術的深度融合與集成，盡可能解放人力，從體力替代逐步發(fā)展到腦力增強，提高工程建造的生產(chǎn)力和效率，提升人的創(chuàng)造力和科學決策能力。

      BIM在建設全過程中應用的初步探索——幸福林帶項目實踐

      西安市幸福林帶項目，長6公里、寬140米，規(guī)劃面積17.63平方公里，是全球最大的地下空間綜合體，全國最大的城市林帶景觀建設項目，西北地區(qū)首個PPP+EPC模式合作項目的典范工程，包含地鐵工程、市政道路、風景園林、綜合管廊、地下空間開發(fā)、智慧城市、海綿城市等多種業(yè)態(tài)的城市基礎設施綜合改造項目，項目總投資約200億元。

      中國建筑西北設計研究院有限公司在幸福林帶項目的定位和落地過程中，利用“兩全一站式”商業(yè)模式，形成集“四位一體”城市建設、“四性融合”設計思想和“四個促進”可持續(xù)發(fā)展的城市發(fā)展新理念，科學系統(tǒng)地回答了“建設一個什么樣的幸福林帶”和“如何建設幸福林帶”的問題。

      幸福林帶是住房和城鄉(xiāng)建設部全過程工程咨詢試點項目，采取以設計為主導、策劃先行的咨詢服務模式。按照集城市規(guī)劃、城市設計、城市建筑設計、城市基礎設施設計“四位一體”的城市建設理念，將幸福林帶策劃為既充分體現(xiàn)先進的城市發(fā)展理念，又擔負起作為“絲路起點、幸福地標”的時代使命，形成以突出林帶“綠色”主題為基礎、打造區(qū)域綜合立體交通體系為紐帶、融合先進城市規(guī)劃建設理念為依托、滿足城市居民需求和完善區(qū)域產(chǎn)業(yè)形態(tài)為根本的綜合設計方案，為政府決策提供了充足的依據(jù)。

      針對項目融資與建設模式，在“兩全一站”商業(yè)模式指導下，提出了集策劃、投資、設計、建造、運營“五位一體”的全產(chǎn)業(yè)鏈融合模式，創(chuàng)新性地提出采用PPP+EPC模式實施。既解決了投融資及運營問題，又在建設過程中充分發(fā)揮工程總承包商技術及管理優(yōu)勢，保證項目工期及質量，降低投資風險。

      BIM技術促進“兩全一站式”模式的發(fā)展。以“業(yè)主需求和利益”為基礎，以“管理與技術有機融合”為核心，以“搭建平臺聚集資源”為保障，以“利用信息化工具”為手段，推動全產(chǎn)業(yè)鏈資源整合。

      BIM技術助力城市新理念的提升。從BIM到CIM的技術發(fā)展升級，帶動并促進了城市發(fā)展新理念，其中“四位一體”是協(xié)同的關鍵，“四性融合”是協(xié)同的重點，“四個促進”是協(xié)同的結果。

      BIM技術改進產(chǎn)學研用的新流程。產(chǎn)學研用的新流程是數(shù)字化的，科研成果是數(shù)字化的，技術本身是數(shù)字化的。通過關鍵的“用”，承上啟下的“用”、紐帶的“用”，對前端產(chǎn)學研有深刻了解，又對末端深切關注地“用”，有效實現(xiàn)了產(chǎn)、學、研、“用”的科學體系。

      幸福林帶項目的BIM技術全過程應用主要體現(xiàn)在三個方面。一是在統(tǒng)籌策劃與分階段進行BIM應用。在初步設計階段，通過BIM技術整體優(yōu)化了項目設計標高，僅此一項即實現(xiàn)節(jié)約土方約50萬立方米，節(jié)約造價約5000余萬元。二是以“時效性”和“專人專事”為原則，建立設計與施工應用融合的技術標準體系。三是以BIM技術為數(shù)據(jù)基礎，實現(xiàn)運營維護數(shù)據(jù)信息化，將使用過程中的數(shù)據(jù)全部數(shù)字化、結構化，方便數(shù)據(jù)的價值挖掘，為本項目及后續(xù)項目提供寶貴的數(shù)據(jù)倉庫，提升管理決策能力。

      項目建立了樹狀BIM實施體系，通過完善的BIM組織架構和BIM總體應用流程，從“正向設計，逆向控制”出發(fā)，以BIM技術作為手段，以BIM云平臺為工具，在設計階段，引入施工優(yōu)化，融合施工需求，通過創(chuàng)建各階段可建造性施工模型，逆向約束設計技術方案選擇和技術細節(jié)，實現(xiàn)層級費用控制和工期控制等多維目標，使設計、施工深度融合。

      BIM技術在幸福林帶項目中“兩全一站式”商業(yè)模式的探索實踐過程，是生產(chǎn)組織模式、商業(yè)管理模式的變革，是我國在民用建筑行業(yè)推進建筑業(yè)供給側結構性改革的縮影，有利于國家近來推廣的建筑師負責制更好地落地，對建筑業(yè)的改革與轉型升級具有很好的社會實踐價值。

基于BIM的數(shù)字建造實踐

      當前，BIM技術應用在我國正如火如荼地開展，但依然存在很多不同的聲音。我認為，BIM技術的功用還遠遠沒有發(fā)揮出它應該具備的水平。BIM不能只是局限于模型，要基于模型來挖掘數(shù)據(jù)核心支撐各種信息，同時要與互聯(lián)網(wǎng)、信息技術等多種方式相融合，才會發(fā)揮更好的作用。下面我與大家一起分享中建八局在推進BIM技術及基于BIB的數(shù)字建造實踐和策略。

      第一，將企業(yè)的戰(zhàn)略引導和個人的積極參與結合起來。從企業(yè)層面來看，首先成立BIM工作的領導小組，通過科技系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、商法系統(tǒng)等全面推進。在這個基礎上組建的具體的工作機構，分為工作站、工作室、工作組3個層級。同時制定企業(yè)的BIM工作標準，并與國家行業(yè)標準編制同步。個人層面，培育一批BIM發(fā)燒友，鼓勵他們運用、推進這項工作。在重點、難點工程中，自覺將BIM作為工具去解決問題。然后將BIM與信息技術融合，多角度地拓展BIM技術的應用面。

      第二，將重點項目的引領和一般的項目的跟進結合起來。中建八局得益于社會提供的條件，所承建的工程都具有體量大、難度高等特點。比如說天津周大福項目、吉林北山滑雪場項目、重慶來福士廣場。這些項目的應用，在解決好項目技術及管理難題的同時，也帶動了單位其它項目的BIM技術應用。

      第三，廣泛地參與各類比賽，以賽促用。2014年開始，中建八局每年組織一次BIM競賽，通過選拔，將好的作品推薦到國內外各項BIM技術大賽競技，多年來，我們不僅獲得了AEC全球BIM卓越大賽施工類大獎，還獲得了中勘協(xié)、中建協(xié)、中安協(xié)等一系列BIM競賽的第一名，既把年輕工程技術人員爭強好勝的信心帶動起來，也將這種成果和日常工作及施工現(xiàn)場的實際應用結合起來。

      第四，科技立項開道，促進BIM落地生根。圍繞著實際應用，開發(fā)自己的管理平臺、施工工藝平臺、快速建模平臺、工程量算量平臺以及基于BIM的工程質量的驗收系統(tǒng)等研究開發(fā)工作，解決好現(xiàn)有BIM技術軟件實際落地的“最后一公里”問題，將實際應用與現(xiàn)有國內外BIM軟件功能較好地結合起來。

      第五，多方融合，探索智慧或數(shù)字建造。建立智慧圖紙系統(tǒng)，把相關的圖紙通過和標準的融合、現(xiàn)場的融合，操作工人可以直接通過模型來進行現(xiàn)場施工，這項工作實際上大大提高了工人和管理人員的溝通，對圖紙的理解，對標準規(guī)范的理解，進而達到對設計、顧問、業(yè)主關于建筑功能、建造理念的理解，為工程的數(shù)字建造工作奠定了基礎。

      隨著社會的高度發(fā)展，智能建筑、智慧建筑、智慧社區(qū)等成為社會追求與需要的成果，而所有這些成果要通過智能建造、智慧建造的方式去實現(xiàn)。作為實現(xiàn)的手段，數(shù)字建造是基礎。數(shù)字建造的基礎打得越牢固，過程走得越順利，最終結果就會越好。因此，數(shù)字建造工作應該把它作為重中之重來全面推進。

      對此，我有以下設想：一是將一切的建筑實體和數(shù)字關聯(lián)，現(xiàn)階段利用BIM技術可以初步實現(xiàn)這個目標，也就是將建筑模型對應的信息數(shù)字化。二是將每個建造活動和數(shù)字關聯(lián)起來，現(xiàn)階段通過BIM的4D可以快速有效地關聯(lián)起來。三是將每一個階段參與方的活動和數(shù)字關聯(lián)起來，目前通過BIM協(xié)同管理平臺能夠比較好地做到這一步。四是將建筑各配件的物流管控和數(shù)字關聯(lián)起來，現(xiàn)階段通過物聯(lián)網(wǎng)、二維碼等相關技術手段，可以做好這個工作。五是將現(xiàn)場的各種管理工作與數(shù)字結合起來，通過智慧工地系統(tǒng)可以比較好地實現(xiàn)。六是將全體員工的工作成果和數(shù)字關聯(lián)起來，實現(xiàn)全員用BIM信息，進而實現(xiàn)BIM技術貫穿到整個建設工程的始終。

      5G正在到來，預示著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等將越來越多地融入到我們的工作和生活之中，在5G技術的支撐下，建筑工程數(shù)字建造的設想將會逐步擴展、推進，現(xiàn)有技術會得到進一步的修整、充實和完善。衷心希望，我們全體同仁的共同努力，能夠快速地推進數(shù)字建造和智慧建造的工作，讓中國建造助力中國夢早日實現(xiàn)。

西安國際會議中心全生命周期 BIM技術實踐

      西安國際會議中心于2017年11月底開工，2019年7月底竣工落成，創(chuàng)造了21個月內完成了項目整體設計施工建造的優(yōu)異成績，較常規(guī)工程項目建設壓縮了一年以上建設周期，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟和社會效益。BIM技術在設計、加工制作、安裝施工全過程的應用有效解決了建設過程的痛點，為項目多快好省建成起到了重要的作用。

      設計階段

      鋼結構設計。鋼結構設計階段利用BIM技術進行結構方案展示和對比決策，表達節(jié)點細部構造及對建筑構造影響，通過建筑、結構、機電多專業(yè)前置碰撞分析和復雜節(jié)點細部構造分析及優(yōu)化等，保證結構專業(yè)先行出圖，保證現(xiàn)場搶工圖紙進度需求。

      幕墻設計。在施工圖設計階段，一是進行結構、幕墻BIM整體計算模型分析，保證整體受力和變形的協(xié)調一致性；二是依托模型進行鋼吊柱等構件優(yōu)化分析；三是輔助關鍵細部構造節(jié)點設計；

      機電設計。BIM技術在機電工程設計過程中主要應用包括：一是指導機電穿桁架設計，二是通過對機電管線的避讓和穿行優(yōu)化，提升重要空間凈高，營造建筑效果；三是通過機電、結構設計協(xié)調，進行碰撞檢查及管綜優(yōu)化，指導對結構腹桿、桁架碰撞管線區(qū)域進行修改，實現(xiàn)機電管線與鋼結構同步深化驗證；四是進行細部管井碰撞區(qū)域研究及變更調整指導；五是輔助設計成果交底和深化設計復核。

      室內裝飾設計。在建筑方案階段，建筑方案設計單位提供室內裝飾控制模型分區(qū)展示，提供重要裝飾部位模型和技術指引，確保室內設計院對建筑造型關系理解透徹；在室內方案設計階段，室內設計院提交會議中心室內裝飾控制模型分區(qū)展示，便于效果確認；在室內施工圖設計階段，通過建立裝飾面層控制模型指導施工圖設計，指導墻面與地面構造設計。

      施工階段

      鋼結構工程。在工程實施階段，一方面施工單位基于設計BIM模型進行節(jié)點深化分析和結構碰撞分析指導深化設計工作，同時完善BIM模型。另一方面利用BIM鋼構施工方案部署、安裝變形分析和關鍵過程施工模擬指導。

      幕墻工程。在深化設計階段，一是通過深化BIM模型確認細部做法，優(yōu)化分格；二是進行幕墻表皮BIM碰撞檢查。

      機電工程。施工單位在設計BIM模型基礎上進一步深化，指導深化設計工作。支吊架是管線安裝的基礎，且支吊架數(shù)量龐大、形式多樣、標準不一，建模難度極大，計算困難，施工單位以開發(fā)的支吊架布置插件為基礎，在本項目進行了BIM+支吊架的應用。同時進行標準化出圖和現(xiàn)場裝配化安裝指導。

      室內裝飾工程。深化設計階段前期基于BIM技術進行場地測量掃描。利用BIM技術，進行室內精裝修施工的定位放線及材料加工制作等，并助力最終完成專業(yè)綜合后集成的多系統(tǒng)定位放線。

      運營階段

      運營階段主要是BIM智慧運營平臺的建設和應用，結合項目場館的功能特點和運營需求，實施過程先要確定系統(tǒng)功能模塊、模型、信息、平臺間數(shù)據(jù)交換內容及交互方式、接入弱電系統(tǒng)及需獲取的信息內容，形成確定的BIM運維實施方案。

      BIM技術的應用讓建筑行業(yè)從二維時代進入三維時代，展望未來，BIM+5G技術一定會實現(xiàn)對建筑行業(yè)推動數(shù)字化變革。我們將繼續(xù)努力，將前期積累的BIM成果，延續(xù)到運營階段，發(fā)揮更大的作用，力爭將本項目打造成為工程建設項目BIM運用的經(jīng)典案例。

BIM技術 驅動建筑業(yè)數(shù)字化轉型

      兩年前，在雄安市民服務中心建設中，集成了BIM技術、CIM技術、裝配式建造方式等30多項國際先進建設理念。今年，雄安BIM管理平臺第一標形成了爆炸式新聞，雄安新區(qū)的基礎設施建設也在積極擁抱BIM技術。雄安的創(chuàng)新試驗標志著中國城市建設正式開始進入“數(shù)字城市”時代，是中國建筑業(yè)數(shù)字化轉型的集中表現(xiàn)。

      作為建筑業(yè)數(shù)字化轉型的關鍵驅動力，BIM技術的發(fā)展收到了建筑業(yè)人士的廣泛關注。在10月25日舉辦的第一屆 BIM 技術高峰論壇會議中，我們發(fā)布了《中國建筑業(yè)企業(yè)BIM應用分析報告（2019）》。這本報告從2017年起連續(xù)編寫，記錄多年行業(yè)發(fā)展蹤跡，總結和分析我國建筑業(yè)BIM應用發(fā)展趨勢。誠如雄安所展現(xiàn)出來的，近年來BIM技術在我國施工行業(yè)的應用發(fā)展迅速。報告經(jīng)過歷時4個月的問卷調研，對31個省市868位BIM用戶進行調研，從多個視角分析探討2019年建筑業(yè)BIM應用現(xiàn)狀、發(fā)展情況與趨勢、BIM落地方法。

      通過對BIM中心人員和管理層人員為主要人群的調查發(fā)現(xiàn)，與2017年相比，今年應用BIM項目數(shù)量在10個以上的企業(yè)占比提升了將近一倍，從16.9%提高到33.07%。有58%的企業(yè)建立了企業(yè)層面的BIM組織。項目的技術、商務、生產(chǎn)三方面業(yè)務內容的BIM應用已經(jīng)全部有所覆蓋。應用率超過50%的應用點依然是技術管理中較為成熟的業(yè)務，包括碰撞檢查、深化設計、專項方案模擬、投標方案模擬、圖紙會審與交底等。

      對于企業(yè)在實施BIM中遇到的阻礙因素，缺乏BIM人才連續(xù)三年成為大多企業(yè)共同面臨的核心問題，建立BIM人才培養(yǎng)機制是現(xiàn)階段最迫切的事情。在調查中與互聯(lián)網(wǎng)、移動技術、云技術、人工智能等的集成應用提高施工現(xiàn)場協(xié)同工作效率，項目管理信息系統(tǒng)的集成應用實現(xiàn)項目的精細化管理分別占65.9%和75.35%，是BIM應用的主要發(fā)展趨勢。

      放眼世界數(shù)字化轉型浪潮，英國一直走在前列。英國政府2015年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，建筑業(yè)也收到了數(shù)字技術帶來的紅利：2014年建筑業(yè)因為使用BIM技術費用節(jié)約8.4億英鎊。而國內卻還存在一定的認知偏差，例如，認為BIM技術只適合用于標桿項目，對BIM技術成熟度認知不準確等。事實是，現(xiàn)如今我國的BIM技術已經(jīng)可以在變更管理、方案管理、質量管理等一般項目所擁有的各個基礎環(huán)節(jié)中應用，逐漸擺脫標桿化；而萬達、龍湖、綠城等房地產(chǎn)名企作為建設方也已經(jīng)走在施工企業(yè)前面，紛紛展開BIM技術應用探索。BIM技術應用越來越普遍，范圍越來越廣泛。

      正如報告中所說，BIM應用表現(xiàn)一種趨勢：以施工階段應用為核心，BIM技術與管理全面融合的拓展應用階段， BIM應用從理性走向攀升；從施工技術管理應用向生產(chǎn)、商務等施工全面管理應用拓展；從BIM向BIM+智慧工地的集成應用拓展；從項目到企業(yè)，從施工階段向建筑全生命期輻射。

      廣聯(lián)達在2018年提出了“數(shù)字建筑”的概念：利用BIM和云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術引領產(chǎn)業(yè)轉型升級的業(yè)務戰(zhàn)略，它結合先進的精益建造理論方法，集成人員、流程、數(shù)據(jù)、技術和業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑的全過程、全要素、全參與方的數(shù)字化、在線化、智能化，從而構建項目、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的平臺生態(tài)新體系。

      其中，BIM作為載體，將項目在全生命期內的工程信息、管理信息和資源信息集成在統(tǒng)一模型中，將建筑實體與虛擬建筑形成虛實映射的數(shù)字孿生，打通設計、施工、運維階段分塊割裂的業(yè)務，真正實現(xiàn)從設計到施工再到運維的全鏈條數(shù)據(jù)共享，讓BIM的價值體現(xiàn)在建筑的全生命期。BIM技術是“數(shù)字建筑”“數(shù)字城市”乃至“數(shù)字中國”的數(shù)字化基礎設施，驅動建筑業(yè)轉型升級與可持續(xù)健康發(fā)展。

BIM技術在被動房建造中的應用

      2019年10月9日，第23屆世界被動房大會在河北省高碑店市舉行，列車新城作為大會的核心示范項目受到了與會人士的極大關注，這個項目是迄今為止世界上最大體量的被動房社區(qū)，由龍湖集團開發(fā)建設，中天建設集團施工總承包。

      被動房包括了隔熱保溫、氣密性、被動式窗戶、無熱橋、高效的熱回收通風五大要素，要滿足這些性能上的要求，設計、施工均有許多特殊處理，必須借助于BIM技術開展相關工作。

      深化設計

      在深化之初建立統(tǒng)一的建模標準及BIM應用指南，建立工序級精細化建模，創(chuàng)建被動房特有的族元素，制作部分關鍵節(jié)點做成施工工藝視頻，深化工作主要包括特殊工藝深化、構造深化、機電深化、施工措施深化以及建模圖審等內容。

      特殊工藝深化主要針對被動房的五大技術特點，充分運用BIM技術可視化功能，制作各類關鍵節(jié)點的施工工藝視頻，實現(xiàn)工藝工序的模擬作業(yè)，增強技術人員對設計意圖的理解，同時用于施工技術交底。另外BIM技術在各種工況下室內氣流場分布規(guī)律的分析、各類管線走向優(yōu)化以及各類預留預埋精準定位方面發(fā)揮了應用價值，從而實現(xiàn)各道工序的高標準和高質量。

      構造深化聚焦于被動房氣密性、無熱橋等技術問題，結合常規(guī)施工工法，在模型創(chuàng)建過程中即識別出質量控制難點，針對性開展“全剪外墻，結構拉縫，小墻垛、過梁一次澆筑，套管模塊化一次預埋，層間接茬設企口，熱橋由線到點”等深化工作，通過構造優(yōu)化減少質量隱患。

      機電深化與一般項目相似，利用BIM技術進行管線綜合，形成各專業(yè)平面布置圖和預留預埋圖，實現(xiàn)凈高、排布、走向等方面的優(yōu)化，被動房標準層設備管線相對較多，樓板里預埋的電管，特別是弱電、空調通風、消防系統(tǒng)、窗外遮陽等各專業(yè)管線很多，為避免風、水管支架后固定時破壞預埋管線，預埋管線要事先排布走向并精確預埋。

      施工措施深化主要針對實施方案中技術措施的優(yōu)化，由于被動房對氣密、保溫等方面有苛刻要求，進行了模板、外架、安全防護等方面的深化工作，采用了三段式對拉螺桿、鋁膜拉片、三角支撐式腳手架及機械錨固等技術措施，利用深化模型對采用的技術措施預埋件進行定位和材料統(tǒng)計。

      建模圖審首先根據(jù)審圖要點在建模過程中進行問題匯總，基于深化模型進行碰撞檢查。對被動房來說由于錯漏碰缺導致的一些返工將會引起致命的質量缺陷，因此在深化工作之后再次進行碰撞檢查顯得非常重要。

      項目管理

      項目管理主要體現(xiàn)在技術、工程、生產(chǎn)和總承包這幾個方面。

      技術管理的應用包括場地策劃、技術交底和施工方案推演，確保現(xiàn)場馬道、臨時設施及大型設備等布置合理，通過工藝、方案的動畫演示，對管理人員及工人進行交底，明晰設計意圖，同時進一步優(yōu)化技術方案和施工部署。

      工程管理包括質量安全管控，借助于模型與實際部位關聯(lián)和管理流程信息化對質量、安全進行平臺化管理，管理數(shù)據(jù)為人員考核、隱患分析等提供了客觀依據(jù)。

      生產(chǎn)管理包括進度模擬和物資供給，通過模型與進度掛接，直觀體現(xiàn)實際與計劃進度的關系，利于及時調整關鍵工序以及資源保障提供。另外，整個社區(qū)較大，被動門窗、保溫隔熱材料等進行物資提量，按需控制材料進場，避免材料閑置、積壓。

      總承包管理體現(xiàn)在協(xié)同，后期各分包隊伍進場后利用模型進行場地分配，工作面移交以及質量安全問題的協(xié)調。

      借助于BIM技術應用，項目團隊成功實現(xiàn)了項目管理目標，作為第23屆世界被動房大會重要觀摩項目，給全球專家、學者呈現(xiàn)了中國建造的精工之作，同時獲得了世界最大被動式建筑社區(qū)的認證證書。

城市軌道交通BIM應用指南與實踐

      在加快完善數(shù)字基礎設施、推進數(shù)據(jù)資源整合和開放共享、保障數(shù)據(jù)安全、加快建設數(shù)字中國的背景下，城市軌道交通BIM應用也經(jīng)歷從建模基礎應用到BIM與GIS、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)結合應用的發(fā)展時期。在BIM快速發(fā)展過程中，針對城市軌道交通建設的特點，如何建設數(shù)字軌道交通？如何有效地組織各方協(xié)同工作？如何將BIM應用于全生命期各階段工作中去？各階段應該建設精細度如何的模型？數(shù)據(jù)集成平臺如何搭建？這些問題亟待解決。為此住房和城鄉(xiāng)建設部在2016、2017連續(xù)兩年組織城市軌道交通領域建設、勘察、設計、施工等單位，針對城市軌道交通工程如何開展BIM應用進行深入研究，并在北京、天津、石家莊、上海、蘭州、西安、重慶、廈門、深圳等城市的軌道交通項目開展BIM應用實踐，最終形成《城市軌道交通工程BIM應用指南》（以下簡稱《指南》）。下面我結合北京地鐵19號線1期BIM全生命期應用的具體實踐，介紹一下《指南》的內容內涵和實踐情況。

      該《指南》對城市軌道交通工程BIM應用的組織模式、各方工作內容、各階段BIM應用內容制定了詳細要求，明確了城市軌道交通工程全生命期的BIM應用目標，對如何推動數(shù)字化建設給出了系統(tǒng)指導，為城市軌道交通工程建設的安全生產(chǎn)、提質增效、節(jié)能環(huán)保提供了有力支撐。《指南》明確了城市軌道交通工程BIM應用的組織模式。建設單位統(tǒng)籌城市軌道交通工程建設階段的BIM應用，根據(jù)需求制定技術標準體系、建立組織架構、建設BIM數(shù)據(jù)集成與管理平臺（以下簡稱BIM平臺）、組織和管理各參建單位的BIM應用工作。勘察、設計、施工、監(jiān)理、設備供應單位、第三方監(jiān)測單位、質量檢測機構、風險咨詢機構、材料供貨商等參建單位，根據(jù)建設單位要求創(chuàng)建模型或提供信息，并利用模型和BIM平臺開展相關工作。

      《指南》對城市軌道交通工程BIM應用的模型創(chuàng)建、管理與應用做出了具體規(guī)定，明確了各階段的BIM應用目標和內容：在可行性研究階段，應用BIM對設計總體平衡、運營功能、工程規(guī)模、工程投資等進行分析，驗證項目可行性、落實外部條件、穩(wěn)定線路站位、優(yōu)化設計方案等；初步設計階段：應用BIM對設計方案或重大技術問題的解決方案進行綜合分析，協(xié)調設計接口、穩(wěn)定主要外部條件；施工圖設計階段：應用BIM 對設計方案進行綜合模擬及檢查，優(yōu)化方案中技術措施、工藝做法、用料等問題；施工階段：應用BIM對工程施工方案開展虛擬建造，全面優(yōu)化施工組織設計；對施工進度、質量、安全、成本等進行管理，提高施工信息利用的效率和效益。

      為保障城市軌道交通工程建設全過程BIM集成、傳遞、共享和應用，完成數(shù)字化交付，《指南》根據(jù)各階段BIM應用需要對BIM平臺的建設給出了指導性意見。從數(shù)據(jù)層、引擎層、服務層、應用層、訪問層五個方面對BIM平臺的系統(tǒng)架構給出了系統(tǒng)性建議，并對BIM平臺的建設期功能和運營階段功能拓展給出了詳細的建議。

      根據(jù)《指南》規(guī)定，城市軌道交通工程竣工驗收后，應在竣工驗收模型中附加或關聯(lián)滿足政府管理部門資料歸檔要求以及支持線路運營維護的各類數(shù)據(jù)，向政府管理部門和運營單位進行數(shù)字化移交。

      數(shù)字成果將在城市軌道交通后期智能運維中繼續(xù)發(fā)揮作用，并成為數(shù)字基礎設施的重要組成部分，對推動實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、建設數(shù)字中國意義重大。

中信大廈BIM綜合應用

      中信大廈位于北京市朝陽區(qū)CBD核心區(qū)Z15地塊，是中信集團的新總部。項目總建筑面積43.7萬平方米，地上108層，地下7層，總高度528米，為北京市第一高樓。中信大廈是國內第一個由業(yè)主主導全生命期BIM應用的超高層項目，在中信和業(yè)投資有限公司的總體規(guī)劃下，設計師團隊在圖紙設計過程中建立了與之相對應的BIM模型；而施工階段繼承設計階段的模型，并對模型進行深化和部分替換，施工結束后將必要的過程信息和材料設備信息匯總；最終的竣工模型包含了運維所需要的所有信息，在基于BIM模型的可視化運維系統(tǒng)之中使用。

      項目建設啟動之時，BIM在國內還處于新興階段，少有成熟應用，標準規(guī)范也無從談起。因此，由建設單位牽頭，BIM顧問及BIM主要實施方共同編制了《中信大廈BIM實施導則》，以此規(guī)定了BIM工作的組織架構、工作內容、技術標準、信息詳表以及保障措施等內容，指導所有參與團隊的執(zhí)行。

      在實施過程中，設計師在當時較前瞻性地采用了二維、三維協(xié)同工作，以BIM完成參數(shù)化設計、性能化模擬，幫助團隊攻克大廈造型復雜、建筑凈空要求高、機電系統(tǒng)排布困難等諸多難題，并實現(xiàn)了圖紙、模型的同步交付。

      進入施工階段，施工總包方對全專業(yè)的模型進行了深化，超過100人的團隊參與其中。憑借高精度的模型，團隊完成了模型綜合協(xié)調、施工方案模擬、數(shù)字化加工等9大應用，極大程度提升了項目的管理水平，保證了建筑的品質。其中，全專業(yè)綜合協(xié)調一項累計完成52次，解決了6650項問題，通過軟件自動計算與專業(yè)工程師綜合審查相結合的方式，將硬碰撞和影響施工或運維的軟碰撞提前消除，保證一步施工到位。

      在穩(wěn)步推進BIM深化及協(xié)調應用的同時，運用三維掃描進行管理創(chuàng)新。BIM團隊使用高精度三維激光掃描儀，在每層結構施工完成后，對其開展掃描工作。掃描獲得的點云數(shù)據(jù)可以直接在電腦中查看，是現(xiàn)場影像的1：1真實還原，將這些“真實”的模型與“虛擬”的BIM模型相疊加，可以直接獲得施工誤差，準確判斷質量缺陷的重點部位和存在的質量通病，及時糾偏，保證工程質量。

      踐行生態(tài)優(yōu)先的理念，項目建設全力推進工廠預制化。工程鋼結構用量14萬噸，所有構件全部使用BIM完成深化設計。通過定制的鋼結構全生命周期信息化管理平臺對構件的下料、運輸、安裝進行全過程追蹤管理。優(yōu)化排版取料順序，實時更新材料精確位置，減少材料浪費，顯著提高加工速度。

      項目完工后，建設單位牽頭將BIM與建筑智能化集成管理系統(tǒng)(IBMS)、物業(yè)管理（PM）和設備設施管理（FM）有機結合，構建智慧運維云平臺，實現(xiàn)對建筑的可視化、高精度的智能化管理。

      中信大廈在順利完工的同時，也取得了豐碩的成果。各參建方利用BIM技術在可視、協(xié)調、模擬方面的優(yōu)勢，有效地提高了設計質量和效率，在設計及施工階段累計發(fā)現(xiàn)了12500余個問題，大量減少了可能發(fā)生的拆改和返工。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)場變更數(shù)量較同類超高層建筑降低了70% ~ 80%。據(jù)測算，結合BIM對建筑空間進行的優(yōu)化，為大廈增加了約7200平方米的凈使用面積，優(yōu)化了超過20個大型設備用房的機電排布，使得物業(yè)運維更加便捷，大量的構件實現(xiàn)場外加工或預制生產(chǎn)，有效減少了現(xiàn)場揚塵及污染，產(chǎn)生建筑垃圾僅為LEED金級評定標準的10%。這些成果是對項目建設團隊的肯定、中國高質量建造水平的最佳證明。