BIM技術以建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術為模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫為核心參與項目的全過程。大到項目宏觀上的總體協調，小到施工現場的一磚一瓦，都可以運用BIM技術進行管理和優化。本篇文章介紹綠地山東國際金融中心項目中BIM技術的綜合應用，詳盡展現在施工全過程中采用BIM技術的優勢，為BIM技術在房建商建領域的持續健康發展提供優秀項目示例。

 

一、項目介紹

綠地山東國際金融中心位于濟南中央商務核心區，總建筑面積40.89萬㎡，高度428m，地上88層，地下4層。本項目由主塔樓、百米辦公塔樓、裙房和地下室四部分構成。

 

項目在設計方案中借鑒了山體特色，意向方案提出“淙淙山泉”的設計理念，塔樓的形態來源于濟南著名的山體及自然涌泉，塔樓上部的退臺宛如上山階梯蜿蜒瀉下的瀑布。超高層將配套建設五星級酒店、有特色的“陽光房”。

 

濟南中央商務區計劃建設5座高度在220米到428米的塔樓，分別體現濟南“山、泉、湖、河、城”的五大標志性建筑，其中設計高度428米的本項目體現了五大標志性建筑的“山”。

 

項目主要參與單位是綠地控股集團股份有限公司、中建八局二公司、華東建筑設計研究總院、上海建科工程咨詢有限公司和上海魯班軟件有限公司，其中上海魯班軟件有限公司作為本項目BIM工程總顧問，為項目提供BIM模型、BIM設計深化、BIM平臺咨詢等服務。

 

二、采用BIM技術的原因

1.響應國家政策

從“十三五”規劃開始，國家大力推進建筑工業化、數字化、智能化升級，BIM技術受到重點關注，國家和地方政府出臺多項政策引導BIM技術發展

 

2、項目的管理協同化要求和技術性需求

作為超高層建筑，建設過程中會面臨許多的挑戰，如施工工藝復雜，給設計和交流帶來了障礙；土石方工程多，隱蔽工程的監管和復核相對困難；工程工期緊、外界關注度高、社會影響力較大；成本、質量與安全、過程資料、竣工資料管理難度較大等等。通過應用BIM技術，構建項目BIM協同控制中心、數字進度控制可視化平臺和BIM電子檔案平臺等一系列協調空間，進行三維可視化技術模擬、首件工程模擬、頂升平臺提升技術模擬、超高層物料堆放管理等操作，來達到項目的管理協同化要求和技術性需求。

 

3、業主在BIM技術應用中的投入

業主大力支持BIM技術的使用，針對BIM技術全過程顧問服務，BIM專項投入占總投入的0.1%以上。

 

三、BIM技術的應用

1、數字化建造——控制中心

以數字化建造為核心，以九大創新為支撐，助推項目建設管理。

 

（1）控制中心——輕量化平臺

魯班BIM協同平臺改變了以往點對點的對接模式，運用基于云平臺的模型作為基礎，將各參建方所需及其產生的相關資料統一沉淀在同一個協同平臺上進行信息共享，大大避免了過去因對接的信息不匹配所造成的工作成果的偏差和時間成本的浪費。

 

（2）控制中心——手機端

通過手機端發起協作驗收流程，流程可直接拍攝現場問題位置，調取相關資料文件，指定相關人員復核問題，手機端不僅方便快捷，還能夠直接反查模型，形成動態化質量追溯。

 

（3）控制中心——質量巡檢

利用Luban iWorks平臺搭建項目辦、監理、施工三級巡檢體系，將問題關聯BIM模型，限時整改分類匯總，形成巡檢報告。手機端可以使用巡檢功能，完成任務更加方便快捷，同時相關人員均可在平臺上直接查看，節省匯報時間；巡檢中可直接拍攝相關現場位置，避免了語言傳達的信息不完全對稱，節省多次溝通時間。目前本項目已累計設置14處巡檢點位，日常巡檢路線5條。

 

（4）控制中心——流程化安全檢查

手機端可識別模型中的每個構件，通過三維模型可快速找到具體安全隱患位置，同時對現場問題位置的拍照掛接相關構件，能夠讓相關人員快速地找到問題所在，縮短問題的反饋時間。

 

（5）控制中心——流程化質量驗收

本項目通過BIM移動端對現場質量、安全進行管控，創建有關質量安全和項目進度問題共計650余項，管理閉環率達到75%。

 

2、數字化建造——設計校核

（1）設計校核——BIM模型的創建

BIM的應用是基于優質的模型，魯班建模端根據專家級經驗數據庫數值，對模型進行自動檢測，保證模型質量。結合BIM實施團隊的多次模型校核，使BIM的應用更加精準。

 

（2）設計校核——圖紙校核

創建BIM設計模型的同時發現各專業自身設計問題，并反饋給設計院。截止目前出現1000余項圖紙疑問，都已通過圖紙修改等方式處理。對比手工檢查圖紙疑問及交底溝通時間大約可提升90%。

 

（3）設計校核——云平臺碰撞檢測

將BIM模型上傳至魯班BIM平臺進行整合和碰撞檢查，基于平臺的碰撞數據能夠在平臺中沉淀，碰撞關系一目了然，碰撞問題一鍵定位。目前項目已發現160種碰撞，并基于碰撞問題修改圖紙。

 

（4）設計校核——凈高分析

目前已復核凈高不足區域73處,最大提升凈高937mm，為設計凈高1313mm提升至2250mm。

 

通過凈高分析模型及現場實際情況，關于百米塔樓部分的3處注意事項已和精裝設計交底。

 

（5）設計校核——預留洞校核

基于Luban iWorks云平臺能夠快速復核孔洞位置，留存的孔洞數據可隨時調用，一鍵生成孔洞報告，模型變更后亦可快速更新來重新生成模型，大大節省了再次復核圖紙的時間。目前本項目已優化洞口100個。

 

3、數字化建造——深化設計

（1）深化設計——管線綜合深化

目前已調整復雜節點71處，其中地下室29處，裙房19處，A2塔樓7處，A1塔樓16處，復雜節點問題的處理過程全部以文字的形式記錄。

 

4、數字化建造——進度模擬

（1）進度模擬——計劃進度

改變項目施工進度計劃原有模式，通過BIM分層報送，同時掛接時間數據，讓進度計劃審核可視化，實現基于時間維度的施工進度模擬和實際進度查看。通過不同的顏色顯示進度情況，隨時了解項目實際進度和計劃進度的差距，便于調整施工方案，提高現場進度管控能力，合理調整施工計劃及資源投入力度。

（1）進度模擬——實際進度

 

5、數字化建造——成本管控

（1）成本管控——工程量數據支撐

（2）成本管控——多算對比

通過對設計量、BIM模型量、實際量的對比分析，形成對比分析報告，找出偏差原因，進行分類糾偏。

（3）成本管控——計價成本

實時工程進度與量價結合，便于工程進行中的成本審核工作，并按照合約支付工程進度款。

（4）成本管控——計價建議

根據《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》（16G101），與中建八局二公司現場情況、上海第一測量師事務所圖形軟件情況，發現有4處與規定有出入的項，最終處理方式需和業主確認。

 

6、數字化建造——三維交底

（1）三維交底——可視化交底

項目使用Luban iWorks平臺進行交底，雙擊視口即可直接定位到模型相關位置，快速精準。改變帶著一大摞圖紙到現場進行交底驗收的傳統工作模式。升級以往的BIM交底模式，節省現場根據圖紙定位再翻找模型位置時間的同時，對關鍵節點進行模型關聯，使得相關問題及解決方案都可追溯，讓交底變得簡單易懂，讓驗收變得透明公開，讓現場各專業、各個人員的溝通變得便捷高效。

 

（2）三維交底鋼筋節點交底

通過提前模擬鋼筋節點的施工過程，對節點進行深化設計，將節點模型上傳至BIM協同平臺，各參建方可在平臺端直接查看，降低施工難度。通過三維剖面和詳細節點的形式，讓參建人員更好地理解設計意圖及節點處理。

 

（3）三維交底——設備進場模擬

本項目大型設備較多，設備的運輸路線問題需要提前規劃，通過BIM三維模型的創建，對設備的進場路線進行三維的模擬，選出最佳的進場方案，并形成相關的分析報告。

 

（4）三維交底——場地布置模擬

項目接壤其他項目，場地的布置空間有限，所以施工過程中要不斷地調整現場布置區域，BIM團隊在完成最初的場地布置模型后，根據現場施工計劃安排，于建造前模擬施工后場地情況，三維規劃現場用地，保障現場臨建布置的安全規劃。

 

（5）三維交底——問題方案模擬

本項目在施工過程中發現環隧入口位置存在高差問題，根據現場施工情況，BIM團隊對會議中存在爭議的兩種方案進行了三維模型的方案模擬，通過對比直觀地反映了兩種方案的優劣勢，不僅解決了實際的施工問題，還節省了多次溝通方案的時間。

 

7、數字化建造——電子檔案

通過線下轉線上的方式，實現資料的線上填報，大大縮短了資料的審批時間。基于云平臺的資料儲存更安全，不易丟失。平臺將資料分類歸檔，為項目提供數字基礎支撐，實現項目資料的可追溯。目前項目已累計610份各參建方相關資料。

 

8、數字化建造——材料管控

項目利用魯班BIM平臺將構件名稱、編碼、圖紙、原材料合格證明、制作安裝驗收資料和檢測報告等信息關聯至BIM模型，自動生成二維碼并張貼在構件上，掃一掃即可獲取該構件的所有信息，提高構件制作安裝的標準化、信息化管理水平。

 

四、效益分析

1、經濟效益——成本效益

本項目通過圖紙問題，預留洞口復核，管線綜合深化等方面節約成本，優化資源，機電專業共產生直接經濟效益82.62萬元，其他專業產生可量化經濟效益158.92萬元。

 

本項目通過圖紙問題，設計規范，施工規范等方面節約成本，利用BIM三維模型，計算出精確的材料需用，控制材料損耗，避免材料浪費以及優化資源，鋼筋專業共產生直接經濟效益2400.88萬元。

 

2、經濟效益——管理效率

項目建立以BIM模型為中心的資料、文件等共享云平臺，提高了建設方各部門的溝通和協作效率，技發部、工程部、成本部三部門通過BIM協同平臺形成一體化流程。通過BIM技術保證項目建造階段信息對稱，數據統一，基于BIM技術實現了各部門對工程全生命周期的精細化管理。

 

3、經濟效益——人才培養

為切實推廣BIM技術落地，需要一個成熟的BIM中心團隊來控制項目全過程的BIM技術應用。魯班BIM團隊為企業提供BIM中心來滿足整體項目的數字建造控制要求，提升人員平臺化管理能力，從工作流、項目協同、資料等方面解決數據難追溯、分包單位多、工作協同難等問題。根據企業、項目人員綜合能力分層級、分部門、分崗位均有針對性的編制培訓方案，以便滿足各崗位需要。

 

4、經濟效益——經驗積累

本項目充分應用BIM模型進行可視化模擬和形象交底，保障項目復雜節點和重要施工工序的順利進行。并按項目需求建立了土建、機電等專業文件，形成了后續項目可重復利用的寶貴文件。

 

5、社會效益——獲獎情況

項目在2020年第九屆“龍圖杯”全國BIM大賽獲得綜合組三等獎；LEED評選中獲得金獎。

 

6、BIM階段成果

BIM成果全部共享魯班BIM平臺，目前有3家主要參建單位積極運用BIM成果，平臺應用登錄次數平均每天50余次。

 

五、結語

綠地山東國際金融中心項目通過應用BIM技術參與設計、施工、管理的全過程，有效提升了項目的信息化水平，為項目精細化管理提供了有效工具，使整體流程更加高效便捷，與此同時，運用BIM技術在深化設計方面成效十分顯著，在管線、承板、結構等方面進一步深化，并展示出了與自動化加工無縫連接的潛力，另外，通過模型提量、機電管線優化、場布、運維信息調價等應用點的項目應用，將模型應用深入結合施工業務，直觀反映現場信息，在保證工程質量的基礎上有效節省成本，為企業創造巨大價值。