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36建筑科技2023 年 第 3 期建筑工业化Building IndustrializayionBIM在超高层开发建设中精细化管理的辅助应用 以苏州中南中心项目为例The Auxiliary Application of BIM in Fine Management in Super High-Rise Development and Construction：A Case Study of Suzhou Central South Center Project靳金（上海慧之建建设顾问有限公司,上海 200093）摘要：超高层建筑的设计和建造过程复杂且具备较多重难点,给建设方的管理带来了诸多挑战。通过 BIM 的应用,可以为超高层项目的建设方提供有效的支持和辅助,实现精细化管理。以苏州中南中心项目为例,介绍了在策划前期进行的 BIM 组织规划,为项目的 BIM 应用打下基础;在开发建设过程中应用 BIM 解决具体问题,为建设方团队提供管理支持的实践经历;从项目组织和技术层面,探讨了如何将 BIM 深度融入超高层项目管理并最大化 BIM 价值,以期为类似项目提供参考。关键词：超高层;BIM;建设方;精细化管理中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：2096-3815（2023）03-0036-040引言随着城市化进程的不断加速,超高层建筑在城市发展过程中扮演了重要角色。然而,超高层建筑的设计和建造过程中存在着诸多难点和挑战,主要包括超高层项目业态多,需考虑根据不同业态使用方的需求进行设计1;整体品质要求高,需提高对精细化设计和施工的需求;建设周期长,需要更好地对进度和成本进行把控等,这些都给项目建设方带来了巨大的管理难度。BIM在各类项目中虽然已经有很多应用并产生了一定价值,但对于超高层这种复杂性高,且极具个性化设计风格的项目类型,还有着很大的价值产生空间。如果能将BIM深度融入建设方的项目管理工作,无论是在辅助建设方的管理决策,还是在提高项目建设的整体效率和质量方面,都将起到重要作用。1超高层BIM应用现况BIM是一种建筑数字化、信息化表达方式,能够实现建筑从设计、施工到运营和维护的全生命周期数字化管理2。BIM已经在很多超高层案例中有所应用,并取得了一定的价值,如上海中心大厦使用BIM在施工深化设计方面做了多专业协同,解决了很多潜在返工问题;广州东塔项目中的施工方使用BIM 5D系统,在建造过程中进行了BIM和进度及成本管理的结合应用,辅助其施工管控等3。这些案例中,BIM真正融于建设方管理的并不多,更多是传统专业工作与BIM各做各,“两层皮”4。业界普遍缺乏在超高层这种超大、超复杂项目中,BIM深度融入建设方管理的优秀案例。这是由建设方人员对BIM的作用和价值的认识参差不齐,以及公司高层没有真正重视BIM的作用,没有进行“自上而下”的技术推动等原因造成的。要实现BIM更好地辅助超高层建设方BIM管理、提高BIM整体的应用价值,项目建设方需要提高从管理层到基层员工对BIM的认识,加强技术和管理能力的培训,提高各部门人员的数字化素养。只有通过全体项目成员的努力,才能实现BIM在项目全周期的有效应用,从而为项目的开发建设以及运营维护带来更多的价值。37建筑科技2023 年 第 3 期建筑工业化Building Industrializayion2BIM辅助项目开发建设中精细化管理的应用实例2.1工程概况苏州中南中心项目位于苏州金鸡湖湖西CBD核心区,总建筑面积约51万m2,分为地下6层,地上103层,基坑开挖深度35.2 m,主体建筑高度499.15 m,结构高度486.2 m。项目以豪宅公寓和住宅为主,同时集观光、酒店、写字楼等业态为一体的大型综合体。本项目为建设方牵头的BIM应用。笔者作为该项目的建设方BIM负责人,主要负责项目全周期的BIM应用规划、管理设计BIM顾问和总包BIM团队,通过BIM及数字化技术支持建设方的开发建设管理工作,从而最大化BIM的应用价值。2.2项目设计管理重难点本项目的建设过程面临着诸多重难点,主要包括以下几方面。（1）参与单位众多：设计阶段的主要参与方达到20多家,施工更是有总包及机电、钢构、幕墙等多家分包商参与,沟通协调难度大。（2）设计过程复杂：本项目以豪宅公寓和住宅为主要业态,设计侧重点与传统以办公和酒店为主要业态的超高层项目有所不同,设计过程复杂。（3）施工难度巨大：含有地下室逆作法施工,大底板厚度超过6 m、约4.5万m2需一次浇筑完成等多个专项施工方案项目体量大。如何保质保量地完成施工工作,也是摆在项目建设方面前的一项重大难题。（4）类似经验缺失：建设方类似项目开发管理经验缺乏,需借助现代化的技术管理手段辅助其管理决策。经过对上述重难点的分析,项目决定引入BIM,将BIM在项目的全生命周期中进行应用,优化设计和施工过程,提高项目协同能力,实现建设工程集约化、精细化管理,最终打造数字中南中心,为项目全过程提供价值。2.3BIM的精细化管理运用2.3.1前期总体策划建设方进行了项目BIM应用的总体策划,引入BIM顾问,负责设计阶段的BIM实施。在设计阶段结束时,形成一套完善的施工图设计模型交付施工总包方,由总包方拉动并管理施工分包方进行施工阶段的BIM应用。施工结束时形成竣工模型,并经过模型轻量化、机电模型逻辑梳理等处理后交付智慧建筑顾问,进行后续运维阶段的平台开发和管理应用。整个流程为建设单位主导,各参建单位共同参与的全生命周期BIM应用模式。确定该实施模式后,建设方牵头召开了BIM启动会,拉通建设方内部设计、工程、成本、营销等各部门,以及外部设计、咨询、施工等各服务单位,共同明确项目的BIM要求和目标。在此基础上,制定项目BIM导则,规范全参与方的BIM建模和应用,并明确应用目标、流程机制、实施职责以及成果交付等要求。同时搭建BIM协同管理平台“筋斗云项目管理系统”,作为各参建单位数据分享和交付的平台工具。2.4BIM辅助项目的开发建设管理完成上述策划后,项目开始了各阶段的BIM应用,辅助建设方的管理。2.4.1BIM辅助决策及各专项设计根据设计图纸,本项目不仅建立了建筑、结构、机电等主要专业的BIM模型,还搭建了精装、景观、幕墙等细分专业模型。针对豪宅属性,除了将大堂、公寓户型等重点区域进行精装BIM模型搭建外,还将风口、烟雾报警、CCTV摄像头、灯具点位等机电末端进行了模型搭建及整合,便于多专业放在一起进行统一的设计风格把控。设计图纸在移交施工方之前,建设方内部通过多轮会议确认这些点位位置,保证最终室内设计的品质。2.4.2BIM辅助设计优化在上述模型基础上,本项目通过三维冲突检查及三维管线综合分析,优化各功能竖向净高,合理解决各专业图纸的问题,提高设计图纸质量,减少现场施工因图纸不明带来的返工和设计变更及签证问题,从而达到节约建设成本的目的5。以地下室为例,通过对施工图多达7轮的优化,解决了地下室共发现的各类有效问题约386个,主要解决了各专业图纸不一致、各专业碰撞及净高等问题。各区域主要净高提升150 mm至780 mm不等,极大地提高了地下室的空间感和舒适感,增加了项目的潜在货值。建设方内部进行设计分析和汇报时,均采用BIM动画方式,方便各方动态、直观地了解各区域空间情况,提高沟通、汇报以及决策效率。2.4.3BIM辅助设计变更项目设计周期长,过程中不同专业的设计完成时间也有所不同,会面临较多的设计变更情况。BIM可以提高设计变更出现时,新设计方案确定的效率,从而加快项目设计进度。以首层大堂马道设计变更为例,该大堂为本项目最重点的空间之一。前期大堂马道设计时,只依据大堂净高要求做了初步的路线规划,但精装吊顶设计后续完成时,确定为中部凹陷的穹顶形设计方案,直接导致原有的管线综合及马道设计无法满足预设的大堂净高空间要求。该情况下,利用本项目原有BIM模型,首先对满足吊顶方案和净高要求的机电管线进行了重新排布,同时拉通机电施工单位人员提前介入,对管综方案的可施工性进行确认,确保该机电管综方38建筑科技2023 年 第 3 期建筑工业化Building Industrializayion案可以落地并满足净高要求。在此基础上,根据管线维修需求,寻找有效空间进行马道路由的设计,形成马道路由设计方案,并组织协调会议与建设方的营销、施工管理等团队进行方案确认。方案确认可行后,进行马道三维设计的完善,并在BIM模型中切出平面图辅助设计院进行最终的马道设计。通过此方式,大堂的机电和马道布置得以优化和完善,为项目的顺利进行提供了有力保障。2.4.4BIM辅助成本部预决算管理本项目通过BIM模型进行了大量工程量统计的应用,辅助建设方成本部的工作开展。虽然目前BIM模型直接输出的明细表工程量仅仅是几何量（净量）,不能作为工程结算的依据,但对于工程成本分析仍然具有重要的辅助价值。由于项目进度紧迫,成本顾问计算专项工程量时往往无法满足建设方成本部的进度要求,这时通过BIM模型快速获取的工程量,可以和专业分包商提报的工程量进行对比,从而初步确认其准确性,帮助其更好地进行成本分析和控制。本项目通过BIM模型,直接导出了如机电工程量、土方开挖工程量、钢结构防火涂料面积等多种类型数据,辅助建设方成本部门进行工程量核算。2.4.5BIM辅助施工质量管理本项目由于以下原因进行了三维激光扫描和BIM的结合应用,辅助建设方的施工质量管理。（1）超高层项目涉及专业极多,主要工序的施工偏差对后续专业的深化设计、施工安装有着较大影响,从而影响工程进度和质量。且超高层项目存在潜在的逐层偏差累计现象,尤其对酒店、公寓的空间尺寸、精装修等方面有影响,因此深化设计与施工误差控制是项目的管控重点。（2）本项目的地下室采用逆作法一柱一桩施工方案。这种方案中,一柱一桩不仅在基坑开挖时起到临时支撑的作用,同时还是地下室的永久结构,施工难度巨大6。由于本项目主要业态为豪宅公寓,而地下室定位为豪宅车库,如果施工出现较大误差,将会对地下室车位产生影响,从而极大地影响项目货值。因此,必须采取有效措施对施工质量严格把控。为了避免上述问题,建设方决定进行现场三维激光扫描,并和已有的设计BIM模型拟合7,找出结构柱施工误差较大的部位进行及时整改,同时对误差较小部分进行模型调整,使得主体结构模型和现场保持一致,用于后续深化设计。经过前期策划和准备,建设方内部成立工作小组,进行现场的外业扫描和内业数据处理工作,同时聘用第三方扫描顾问进行前期的总体策划、制定工作指南并在扫描过程中提供指导和辅助。对于扫描成果,一方面交由建设方工程部,作为现场问题整改依据及下道工序深化的辅助;另一方面由施工单位,对竣工BIM模型进行分阶段修正,确保竣工模型和现场保持一致。现场实施过程中,根据现场进度情况对地下室进行了扫描实施。以B5层为例,使用激光扫描仪进行现场坐标定位和扫描,该设备具有“贯导”功能,即设置首个坐标点后,后续坐标点可自动根据设备移动而生成,极大提高了扫描效率。外业完成后,进行内业点云处理,包括点云过滤、删除噪声点、局部颜色调整等工作,然后同设计BIM模型进行对比,直观了解现场施工情况,对差异部位,需重点核查与整改。2.4.6BIM辅助营销管理以BIM模型为基础,结合VR（虚拟现实技术）,可以使客户全尺寸、沉浸式体验未来建成空间,辅助建设方营销部门进行项目介绍。BIM模型提供了三维可视化基础,可通过Enscape、Fuzor等平台直接进行VR体验。相较大多数传统VR平台的单人体验,本项目引入挪威Dimension 10的VR协同平台,可多人同时在BIM模型中进行沉浸式协同体验。这种应用方式除了方便建设方和设计方提高协同效率,准确进行设计决策外,还可使得营销人员在虚拟环境中介绍项目建成后的设计细节和空间尺度,提高销售成功的概率。3BIM辅助超高层项目精细化管理要点总结BIM能够在超高层项目中发挥价值,充分辅助建设方的管理工作,组织层面和技术层面的支持都尤为关键。3.1组织层面3.1.1高层领导的支持BIM落地是“一把手”工程,如果没有高层领导的支持和积极推进,尤其在超高层这种复杂且进度压力较大的项目中,项目成员很难在执行层面中开展BIM应用并有效推进。本项目建设方高层对BIM及数字化技术有着较为深刻认识,并给予了充分支持,使得上述应用有了落地的前提。3.1.2各部门人员对BIM价值的认识最终应用BIM还是以一线人员为主,他们需了解BIM的用途,才能在其日常工作过程中用BIM创造价值。本项目建设方通过BIM启动会以及不定期组织BIM管理培训等方式,使一线人员紧跟数字化新技术的发展步伐,这也是BIM能够很好地融入项目的前提之一。3.1.3建设方需具备专业的BIM管理人员很多项目的建设方BIM管理,往往是某一专业管理人员兼任,如机电设计人员管理BIM,其无法充分理解BIM并做到有效的组织协调。为更好地落地BIM,建设方需配备专业的BIM管理人员,该人员需要一方面懂得BIM本身应用方法,另一方面了解建设方各部门项目管理流程,这样才能在39建筑科技2023 年 第 3 期建筑工业化Building Industrializayion全过程协调BIM和各部门、各专业的应用关系,最大化BIM价值。3.2技术层面3.2.1BIM模型的准确性与即时性即BIM模型需要与最新图纸保持一致,且模型信息需同预先要求的内容一致,这样各项应用才有BIM价值产生的基础。本项目施工图设计阶段虽然是基于图纸的翻模BIM应用方式,但建设方对模型质量及图模一致性一直进行着全面审查,为上述应用提供数据基础。3.2.2BIM扩展应用现如今数字化技术发展快速,除了BIM模型本身,还需和其他数字化技术和设备紧密结合起来,发挥BIM模型的衍生价值。本项目积极探索BIM和新技术、新设备的结合应用,根据不同应用需求进行实践落地。4结语本项目基本实现了建设阶段的“全员BIM”,即设计和施工阶段的建设方管理人员在其本职工作中,积极主动思考并推动BIM应用来辅助其工作的开展,使得BIM深度融入整个项目的管理过程。如何结合项目特点,将后续形成的大量的BIM数据转换为中南中心数字孪生体,为后续运营服务,尚在积极研究中。参考文献：1 张键.建筑设计管理中存在的问题及对策分析J.造纸装备及材料,2022,51(8):216-218.2 何关培.“BIM”究竟是什么?J.土木建筑工程信息技术,2010,2(3):111-117.3 沈冠宇.基于BIM技术的超高层建筑工程设计研究J.城市建筑,2022,19(20):63-65.4 刘晓勇,崔利鹏,王宁铂.BIM+信息化技术在某超高层项目建设管理中的综合应用J.智能建筑与智慧城市,2022(6):96-98.5 袁欣.基于BIM的超高层建筑管线综合技术应用研究D.西安：西安科技大学,2020.6 梁志鑫,曾荣昌.“反导向固定架”在逆作法一柱一桩施工中的应用J.现代企业文化,2010(18):132-134.7 吴金龙,张贺,黄友明,等.三维激光扫描技术和自动放样机器人在超高层建筑机电安装中的应用J.安装,2017(4):15-19.收稿日期：2023-03-30作者简介：靳金,硕士研究生,主要从事BIM融入项目管理、BIM和创新技术的结合应用等,现供职于上海慧之建建设顾问有限公司。通信地址：上海市杨浦区黄兴路221号互联宝地C1-203。5 张春国,韩鹏,崔岩嵩,等.浅谈装配式建筑深化设计J.居舍,2021（12):92-93.收稿日期：2023-03-07作者简介：高海洋,本科,助理工程师,从事装配式深化设计工作,现供职于长沙远大住宅工业安徽有限公司。通信地址：安徽省合肥市经济技术开发区加侨悦湖公馆 A 栋12层。参考文献：1 冯贵情,邱洪燕,温秋平.装配式建筑叠合板深化设计J.四川建筑,2021,41(增刊1):120-122.2 王建民,尹其平.装配式建筑PC构件深化设计中存在的问题及应对措施J.浙江建筑,2019,36(3):21-23.3 张青霞,佘健俊,叶嵩.基于GRAP-VIKOR的装配式建筑PC构件供应商选择决策J.土木工程与管理学报,2020,37(1):165-172.4 刘立超.BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用J.山西建筑，2022,48(12):34-37.（上接第 35 页）