近年来,随着BIM(建筑信息模型)技术在建筑行业的不断升温,特别是一批应用案例的初见成效,使得越来越多的建设单位在招标中提出了BIM应用需求。在激烈的市场竞争中,为了生存与发展,施工企业或者主动或者被动的加入到BIM技术应用的浪潮中,北京六建集团有限责任公司就是主动出击的施工企业之一。作为具有科技引领发展传统的国有建筑企业,六建集团结合自身特点,利用本企业在信息化、虚拟技术、建筑施工管理经验等方面的优势资源,充分整合利用,选择具有信息化背景的负责人牵头,从施工一线调集技术人员,组建了自己的BIM团队。团队通过三维模型深化解决技术难题作为切入点,实现了BIM技术的落地,在配合项目投标、施工管理、深化设计、应用软件平台开发等多个领域进行了研究与实践应用,形成的成果得到了行业的认可。2013年,集团首次参加“中国建筑业建筑信息模型(BIM)邀请赛”,获得了《最佳BIM应用企业奖》和《最佳BIM拓展应用奖》两大奖项。
1、投标配合
通过运用BIM技术配合多个项目投标,目前我们已经能够在短时间内准确地完成大规模、各类型建模任务,已经掌握了快速准确的标书分析能力,并形成了流程化的BIM方案组织模式,可结合标书内容对各部分模型进行渲染、模拟展示,有效地提高了精细化标书的整体水平,并形成了一套完整的工作流程(见图1)。
1.1基础模型搭建展示
收到招标图纸初期,我们会立即组织相关人员,根据需求以最短的时间完成不同精度的基础模型建立工作,为标书分析和项目分析提供模型基础(图2、图3)。建模过程中,相关人员会就发现的图纸问题出具报告,并且有相应的模型检查机制,确保模型的准确性。
1.2项目重点难点分析
完成基础模型之后,我们将对标书进行分析,依据项目特点,找出施工的重点和难点,并利用BIM技术,对这些重点难点进行模拟分析和方案论证。同时,还会依托BIM技术,辅助项目进行深化设计、工程量计算等工作,提高项目部的技术难题解决能力和协作管理水平。
1.3多维施工模拟
依据建设单位提供的工期节点计划,还要利用BIM技术进行4D施工模拟,综合考虑料场布置、施工工序、机械设备、垂直运输等多方面因素,体现各个施工关键节点的进度安排和合理规划。
2、施工阶段的应用
六建BIM团队在北京绿地中心、彩虹之门、市公安局科技信息中心、广阳家园、斯里兰卡科伦坡电视塔等多个项目进行了BIM施工应用,并把深化设计和工程量计算作为核心,以解决具体技术难题的方式有效切入,完成了管综深化、复杂钢筋节点排布、模板预拼接、工程算量分析、构件吊装模拟、垂直运输验证、施工工序模拟等多项应用,对现场施工管理起到了辅助指导作用,受到了项目部的欢迎与认可。限于篇幅,仅举几例。
分类 |
应用点 |
主要内容 |
应用效果 |
基础建模
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全专业模型 场地布置模型 周边环境模型 市政模型 景观模型 …… |
专业模型建立 图纸会审 专业间模型交底 项目参数添加 规划分析 市政接驳 设计效果模拟
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全专业模型 |
深化设计 |
管综深化 钢结构深化 幕墙深化 模板深化 …… |
碰撞检测报告 节点深化模型 二维深化图纸 现场施工指导 工序搭接模拟 物料定制加工 设计参数分析 |
自主开发插件进行钢结构节点排布 |
模型数据分析
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工程算量 施工测量 垂直运输分析 钢构件承载力 ……
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明细表统计 成本管理 物资采购 物资平台 测量坐标数据 定位拼装指导 变形监测 人材机管理
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模型工程量与预算量对比分析
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施工模拟 |
4D施工模拟 工序模拟 安装模拟 …… |
施工进度模拟 工序搭接 技术交底 进度计划管理 细部做法展示 关键节点模拟 机械设备布置 |
4D施工模拟 墙面做法工序模拟 |
方案论证 |
精装修 土方开挖 垂直运输 幕墙外饰 样板间 测量安装 …… |
效果展示 图纸深化 方案比选 工序搭接 技术交底 工艺优化 人材机管理
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精装修及机房样板间模型
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3、其他应用成果
3.1制定BIM标准和流程
为了保证BIM模型的精度和质量,我们制定了自己的BIM标准和流程,制定了统一的各阶段模型精度和统一的模型表现方式,并根据现场实际需求添加模型的信息参数和成果形式,为每个BIM应用点制定相应的实施流程,明确责任人和职责,确保BIM应用成果的有效实施。
3.2提出基于总包BIM模型的管理模式
即以总包为核心进行模型管理,由总包单位负责创建和整合所有模型,分包和其他单位只负责提供信息和使用信息。这样做的好处是能够确保所有信息完整地体现到整体模型中,所有的图纸变更、模型调整深化都在同一模型中进行,如果某个部位发生了变化,可以通过模型进行全面及时的传递,原来存在的工序交叉风险和由于图纸版本不同发生的误差都能够提前避免。同时,总包方还要与分包单位签订分包管理协议,规定各分包都必须依据统一的深化模型进行现场施工和对照,一旦发现与模型不一致的情况,要按照协议规定进行处罚,从而规范各分包方的施工,保证总包对于BIM深化设计成果的统筹管理和有效实施。
3.3发展合作与对外服务
在提升企业BIM技术能力的同时,六建BIM团队还面向外部单位提供合作和服务,主要包括:BIM咨询(BIM实施规划、团队构建、定制标准、实施流程制定等),BIM培训(基础知识、软件操作、应用方案等),BIM招投标配合(标书分析、模型建立、深化验证、模拟分析、效果渲染等),BIM施工管理与应用(基础建模、模型深化、工程量计算、方案论证、施工模拟、宣传推广、协同平台等)等多项内容。一年来,六建的BIM成果已经成功应用于一批建设单位、施工企业的项目,并与之建立了合作关系,在赢得业界声誉与市场价值的同时,也走出了一条科技应用成果转化的新路。
四、经验分享
4.1六建团队发展历程
北京六建集团BIM团队的发展大致经历了以下几个过程:
BIM的最大价值在于三维模型所携带的信息。基于这一认识,六建集团委派了具有开发信息化平台、虚拟现实技术、地理信息系统经验的专业人员对BIM发展的情况与趋势进行充分调研,既充分了解BIM技术的信息化本质,也能够结合施工企业的特点,分析BIM能够为施工企业带来的潜在价值。然后从施工单位的实际出发,制定了建立核心BIM技术应用团队、推动BIM应用的工作策略,并制定了涵盖组建团队、制定标准、示范项目应用、搭建族库和协同平台等几大任务的课题规划,用于具体指导BIM的应用。
为了将BIM技术充分应用于施工当中,六建从施工一线选择了具有一定现场经验的人员组建团队,其中不仅包含了结构、建筑、水暖电等多个专业的技术人员,而且他们全部为25-35岁之间的年轻人。这样既能够快速掌握软件应用,又能够结合自身的施工现场知识和经验,将BIM技术深入地应用到各专业施工中,从而将BIM技术的作用发挥的更为深入和淋漓尽致。团队成立初期,为了使大家快速掌握软件技能,我们通过认真筛选,寻找了一家能够进行长期合作的伙伴,在完成基础软件培训后,共同进行项目的应用实施,快速掌握基本技能,少走了很多弯路。
在选择项目进行BIM技术落地的时候,我们没有由易到难,而是冒着失败的风险选择了具有代表性的大型工程——极具挑战性的望京超高层工程和市公安局信息中心工程。在这两个工程中大胆尝试各种应用,“摸着石头过河”,不断总结经验教训、改善提高,使BIM技术各项应用互相融通,提升其对企业的价值。在示范工程取得成果的基础上,广泛开展合作,逐步发展到市政工程、大型公建、住宅产业化等各类型项目,同时开发自主知识产权的软件与平台。
4.2经验总结
回首一年多的历程,我们能够快速掌握BIM技术并将它应用推广到项目当中,原因之一是初期即明确了定位和发展目标,即紧紧围绕“提高企业竞争力、解决技术问题、实现企业流程再造”这三个BIM发展的不同层次目标逐步推进,由浅入深,逐渐实现了BIM的落地与推广。其次我们认为,BIM技术如同多年前的CAD一样,更多的是软件使用的技能,BIM工程师是不可能长期存在的。施工单位最重要的课题是如何快速掌握使用BIM技术的能力,而不是盲目组建专业团队。就目前BIM实施的软硬件成本来看,一个BIM团队每年的投入都是一笔不小的数目,且收益又是短期内难以立竿见影的。在这样的情势下,中小企业可以选择咨询公司或是其他BIM团队作为合作伙伴,对项目人员进行基础培训后选择项目进行应用,在过程中既可以不断提升软件技能,又可以借鉴合作伙伴的经验,快速完成相关应用和能力提升,这样可以少走很多弯路,避免时间、人力、物力的浪费。其三,要注意选择最有价值的应用点。回顾六建团队在多个项目中的BIM应用,最能够为企业带来价值的便是投标配合、深化设计和工程量计算。它们能够充分发挥BIM技术直观、准确的特点。投标配合可为企业提供精细化的高质量标书,深化设计可有效降低各专业间的协调和交叉风险,工程量计算可为施工成本管理提供实时有效支撑。而六建BIM团队正是紧紧围绕这三点快速切入项目管理,得到了项目部的认可。
有了明确的目标、专业的技能和合适的应用点,可以充分发挥BIM技术的优势,将设计、招投标、施工乃至后期运维等工程阶段进行串联,让BIM的信息流转起来,从而使得工程各参与方实现全生命周期的资源共享,各单位技术人员都能够对建筑信息快速理解、高效应用、便捷协同,从而全面提高工程的技术、质量、成本、安全管理水平。