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摘要：以深圳大学学府医院项目为例，探索BIM技术在项目施工总承包管理中的应用，从BIM实施策划、BIM技术专项应用、BIM5D综合管理应用三个方面阐述了BIM的实施内容及管理方式，以BIM模型作为信息枢纽，将BIM技术与施工总承包管理相结合，提高了项目管理的技术水平及管理水平，为同类项目的施工管理提供借鉴与参考。
关键词：BIM技术；医院项目；施工管理
1工程概况
深圳大学学府医院项目位于深圳市南山区西丽学苑大道旁，总建筑面积13.8万m2，包括门诊医技楼、病房楼、后勤楼、高压氧仓、污水处理站等。门诊医技楼总建筑面积53584m2，其中地下室一层，地上建筑为四层；病房楼建筑面积67261.44m2，地上14层，地下2层，属一类高层建筑。安装工程主要包含给排水（给水、热水、排水、雨水、直饮水、纯水）、电气、弱电智能化、消防水、消防弱电、防排烟、空调、蒸汽、燃气、轨道物流、医用气体、人防战时给排水、电气、空调系统（见图1-1~1-3）。
图1-2 土建BIM模型 图1-3 机电BIM模型
2 BIM实施目标及方案
2.1实施目标
（1）项目策划阶段，集成进度、成本、资源等信息，实现多维虚拟施工与优化，提升项目实施策划的科学性；
（2）深化设计阶段，集成单专业深化设计与多专业设计协调，减少设计变更与返工，实现资源节约；
（3）施工管理阶段，应用模型信息集成应用平台，支撑项目总承包管理，实现多专业、多参与方的协同工作，发挥BIM技术在项目建造中的优势。
2.2实施方案
项目设置 BIM 工作室，分包方配备了BIM工程师，统一明确了建设方、设计方、施工总包方、分包方及监理方的主要职责及BIM工作室人员职责、建模标准、培训计划等工作制度，保证各分包在统一架构下进行 BIM 工作。各分包进场前进行 BIM 管理体系学习，制定本专业 BIM 应用计划，并经总包单位审核；进场后各 BIM 小组按照项目统一的建模规则建立 BIM 模型，总包单位整合并将进度、技术参数、商务等信息与模型相互关联，定期进行 BIM 模型检查及应用总结会议，分包单位根据审查意见进行BIM 工作计划修订并实施，直至竣工模型交付。
2.3软硬件环境
（1）硬件环境：BIM 应用配备BIM建模工作站、BIM模型服务器及建模PC机，具体配置如表 1 所示。
（2）软件环境：BIM 应用主要软件名称、版本及用途如表 2 所示。
工程算量及辅助进行进度、成本、质量安全管理
节点施工模拟动画制作及输出
（3）BIM应用实施流程
根据应用目标，制定结构、建筑、机电专业BIM建模标准，明确每个构件的几何尺寸、材质、产品信息及构件的施工过程信息，并提供竣工验收阶段需要的工艺设备参数、产品说明、操作手册等信息。本项目根据工程管理的特点，制定 BIM 工作流程，如各专业内部碰撞检查流程、各专业间模型碰撞检查流程、
图2-2各专业间模型碰撞检查流程
图2-3 BIM实施总体流程
3 BIM技术应用
3.1BIM建模及图纸核查
根据统一的样板文件、建模标准并结合施工进度，建立结构、建筑、机电、幕墙及精装修专业施工图模型、施工深化模型、竣工交付模型。采取严格的质量控制措施，每个模型和应用成果在提交前，BIM质量负责人应参照审查验收的要求标准，对模型进行质量检查确认，确保其符合要求。在建模过程中，将发现的图纸错误和偏差分专业汇总，及时与工程部人员和设计院协商沟通，缩短校验时间。同时，定期进行 BIM 整合，检查模型偏差并及时修正，以免造成最后难以整合甚至返工等问题。
3.2三维场地布置策划及实施
在项目技术负责人初步确定了项目场地布置方案以后，由BIM工程师建立revit场地模型及外脚手架及办公生活区模型，将revit实体模型、场地模型、外脚手架、办公生活区模型及大型施工机械设备、标准化安全防护措施模型导入Lumion软件，经渲染后形成三维场地布置效果模型并导出相关视图及漫游动画进行场地布置策划，策划完成后将图片整合到PTGui制作全景图及二维码，导入移动端指导现场实施，详见图3-1及3-2。同时从场地模型上提取临时设施及安全防护设施搭设工程量，为项目材料采购、领用及商务结算提供数据支持。
建立不同施工阶段的场地模型，进行施工临建布置、塔式起重机运行空间分析、重型起重机等设备行走路线优化、钢筋等材料临时堆放区布置、现场人员安全分析等，合理安排施工总平面，为总包、分包等参建单位协同创造必要条件，充分考虑绿色施工和降低成本要求，用 BIM 三维模型体现现场临建的位置与空间变化。
图3-2施工现场场地布置
3.3 4D施工模拟
在项目施工开始前，项目施工集成管理系统中 3D 模型中图元已经与进度计划系统中最早开始时间、最晚结束时间等进度信息相关联，因此三维模型就能结合时间轴以动态的形式显示工程项目的施工过程，形成了虚拟施工动画。施工管理人员可以清晰看到整个施工项目的建造过程，通过不同施工方案的可视化展示来进行比选、优化施工方案，详见图3-3。
在项目实施过程中，现场工程师通过电脑或者手持终端设备以文字、照片等多种方式跟踪记录各进度单元的实际进度情况、提前或者延误的原因以及下一步的应对措施等进度信息，并存储于系统中。集成管理系统利用进度信息表格、横道图或网络计划图建立进度跟踪视图，通过运行中南路站项目虚拟施工动画，施工管理人员可以直观地看到施工项目的进展情况，发现施工过程中的进度问题和困难时，施工班组组长及时向上一级项目管理人员汇报，协商解决问题或重新拟定工作计划。应用BIM4D模拟技术对地下室大型设备的吊装路线、预留洞口尺寸进行模拟复核，保障地下室大型冷水机组的顺利吊装，详见图3-4。
图3-5三维模板配模 图3-6病房楼精装修深化
图3-8门诊楼管线综合 图3-9病房楼管线综合
3.6 BIM5D的应用
本工程利用revit进行土建专业建模，广联达钢筋算量软件进行钢筋专业建模，revitMEP进行机电专业的建模，同时还利用revit建立幕墙与场地模型的搭建，最终，将所有专业模型集成在广联达BIM5D平台中，搭建建筑信息数据库平台，为后续的现场管理提供高效的信息共享平台。
将revit模型通过广联达GFC插件导入到广联达土建算量软件中，对工程量进行区域性扣减校核，然后又通过 BIM5D平台的清单关联功能，将原有的计价文件与模型进行自动匹配，在原有模型施工量的基础上增加清单工程量，实现量价一体，提高了商务数据提取效率。
在基础数据准备就绪后，项目各参与方及总承包项目人员通过预先分配设置的权限进入BIM应用平台，开展项目进度、成本、质量、物资管理等工作。
通过BIM5D的多视口施工过程，模拟进度与实际进度的对比，将计划进度、实际进度、以及进度偏差通过不同视口直观表现，同时也可以对不同分包直接进行监控模拟，将分包的计划值与实际值通过视口比对，完成总包对各分包的进度管理，发现偏差及时调整进度计划，提高现场进度控制保障。
利用模型关联的合同成本、预算成本及实时录入的实际成本以实际进度计划为主线进行成本三算对比，实时掌握项目任何分部分项工程的盈亏情况，为项目的管理及决策提供了高时效性的依据。利用BIM5D软件进行物资期前计划分析和物资需要校核，通过BIM5D物资模拟曲线功能，得出每季、月、周初分析当期劳动力和物资需求计划和曲线图，分析物资消耗量及物资消耗趋势，编制物资采购计划，排除后续物资供应风险。已完工部位实际消耗量与BIM5D生成的需求量进行校核，分析差量的原因、是否合理等，为后续施工提供数据参考。
利用BIM5D进行质量安全的协同管理，BIM5D平台能快速记录和查看质量安全问题并进行统计分析。现场管理人员可以将发生的质量安全问题通过拍照、语音记录、文字备注等方式上传至云端，项目部各管理人员可根据预设的管理权限进行质量、安全等问题的跟踪查看及处理等一系列操作。
BIM5DPC端、BIM5D手机端、BIM5D网页端三端之间通过互联网实现质量安全、进度等数据的采集与共享，各单位可通过不同端口完成对数据的查看与处理，同时利用广联云功能对各方权限进行分配，实现不同层级，不同单位对文件的不同权限操作，达到高效、安全协同的目的，提高各方之间的沟通效率，最大程度节约了时间成本。
4效益分析
通过对BIM技术的在模板排布策划、管线综合、屋面深化设计等方面应用的效益分析，项目取得的效益如下：
（1）通过基于BIM技术的限额领料管理，项目节约砌体材料量占总砌体量的7%，节省材料费用25万元。
（2）本项目模板计划用量12.61万m2，通过基于BIM技术的模板集中配模管理，实际用量约11.10万m2，节省模板1.51万m2，约合57.4万元。
（3）在建模及管线综合深化的过程中，共发现各类碰撞问题2000多处，通过模拟建造安装，为建设及设计单位提供优化方案200多项，最终优化变更 64项，直接节省投资成本600多万元。
（4）应用BIM技术对屋面工程进行深化设计，提高了方案决策的科学性和效率，减少了施工样板制作的工程量约200m2，节约成本2.2万元。
（5）通过BIM技术的应用，提高了项目的管理水平，大幅减少了机电管线安装的返工及调整，基于BIM的深化设计和可视化交底提高了项目施工总承包管理的效率，项目成为年度业主唯一指定的工程质量、BIM技术应用观摩项目。
5结语
BIM技术的应用提高了项目管理的技术水平，为建筑工程的多个参与方都带来效益。BIM技术在建筑工程项目全生命期中的应用已成为必然趋势，我国BIM 在施工领域的应用还处在初级阶段，需要在如下方面加大研究力度。
（1）不断开发专业的BIM应用软件，深入挖掘BIM数据价值，为项目实施过程的进度、质量、安全、成本管理提供提供技术支持。
（2）研究基于BIM技术工程设计的新标准、新规范，研究基于BIM技术的初设计阶段施工阶段及运营维护各阶段的模型交付标准、表达格式，研究BIM运用于规划、设计、施工和运维各阶段的组织实施模式，实现真正的建筑工程全生命周期的管理，为促进BIM在建设工程领域全生命周期的顺利实施奠定基础。
论文作者:潘志忠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/22
标签：模型论文; 项目论文; 进度论文; 建模论文; 技术论文; 场地论文; 计划论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;