BIM5D造就智慧工地

吴浩

摘要：BIM5D在项目施工进度管理层面的应用主要集中在进度的记录、分析和展示方面，同时不断更新进度计划对已完成的进度进行记录以及分析，以便于大数据的统计工作。通过云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、BIM等先进信息技术与建造技术的深度融合，使项目概况信息、生产进度、安全、质量、绿色施工监测以及智慧工地体现于一体。以运动场馆（冬季运动管理中心综合训练场馆项目）为例，细致解读BIM5D在施工过程中的的运用，对如何解决类似工程问题有较好的借鉴作用。

关键词：BIM5D工程重难点BIM5D应用点智慧工地

一、工程概况

本工程位于海淀区中关村南大街54号首体大院北院内，用地西面毗邻中关村南大街，南面为南长河，北侧紧邻维也纳酒店，东面临首都滑冰馆。规划总用地面积：15439㎡，其中建设用地面积13516㎡，腾退绿地面积：1923㎡，容积率为1.78。总建筑面积33220㎡；地上建筑面积24057㎡，地下建筑面积9163㎡（其中地下人防面积6796㎡）。

本工程主要为冰上训练大厅及相关服务用房、科研教学用房、医疗康复用房、100间集体宿舍、餐厅等附属配套设施，其中2#冰上训练大厅设400人活动看台。设计使用年限为50年。耐火等级为一级，抗震设防烈度为八度，建筑分类为二类高层公共建筑，抗震等级：剪力墙抗震等级一级，框架抗震等级二级。主体结构形式：钢筋混凝土框架剪力墙结构；局部冰场采用型钢混凝土柱-钢梁混合结构；楼面采用现浇钢筋混凝土；2#冰上训练大厅屋面采用桁架结构。

二、工程重难点

本工程为冬奥项目，社会影响大，地理位置显要，地处城市中心内环，早晚都有大型货车及混凝土罐车的限行规定。虽为3万平米，但为精装交付，其中包含了两个雨季、两个冬季、两个春节停工期、大气污染防治行动及其他政治活动。施工工期紧，对施工组织安排要求较高。在施工过程中，利用BIM5D技术全方面监控现场进度实施情况，及时纠偏。

管理目标高，质量目标要求为结构长城杯金奖、建筑长城杯金奖、“鲁班奖”，文明施工目标要求创北京市安全文明施工工地、争创北京市安全文明施工样板工地、争创全国绿色示范工程，管理难度大，在管理过程中，利用BIM5D系统进行质量安全管理。

施工场地极为狭小，现场道路仅北侧及西侧可以行车，作为材料主要运输通道，道路宽度不足十米，无堆料场地，所有材料均需倒运至作业面，施工组织、现场平面布置难，降效严重。在施工过程中，利用BIM进行场区布置，充分利用现有场地，保证作业施工。

由多种结构形式组成，包括钢筋混凝土剪力墙、劲性钢结构、钢结构等，且各层设计均有变化,施工中高差多，同一楼层不同标高达到十余种，功能区多，楼内无标准层。包含大量异型梁柱、双层梁板，且梁、柱截面均比较大。模板的支设、钢筋绑扎、楼层标高及截面的质量过程控制是本工程重点，通过BIM建模，直观展示现场工程情况。

高、大模板、超限梁设计位置分散，范围广。本工程9成模板支撑体系为危大工程，其中首层冰壶训练场地上空，三层路上专项训练基地顶板均为高支撑区域，高支撑面积达到4300平米（超过1/9），支撑最大高度25.68m。地下室地上超限梁共168根，其中还包含有双边临空梁，超限板达到27块。将高支模方案通过BIM5D进行三维放样，到达超限梁板模型直接选择的目的。

三、主要应用点

1、BIM基础应用点：

（1）精确建模：根据各个专业图纸进行精确建模，在施工前快速、准确、全面的检查出设计图纸中的错、漏、碰、缺问题，减少施工中的返工。

（2）工程量统计：分专业对工程量进行统计。以模型为载体，按照施工段进行工程量统计，辅助现场提料，提高项目精细化管理水平。

（3）综合深化设计：本项目机电系统复杂，管线密集，利用BIM技术检查机电管线之间，管线与建筑结构之间的碰撞点，将检查出的问题形成碰撞检查报告，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，又加快了施工进度，减低施工成本。

（4）方案交底：采用三维建模、可视化及动画方式进行方案交底。

（5）进度管理：前期通过模拟进行方案的优化，过程中通过手机端便捷监控进度，自动按照流水段汇总进度情况，进行进度分析，能够更好的掌控项目的进展，把控项目工期。

2、BIM创新应用点：

（1）钢结构物料跟踪：钢结构构件的加工、运输安装全过程，通过BIM5D进行跟踪，分别为厂家生产阶段的生产进度情况、构件运输阶段的出库，入库情况、构件进场阶段的破损检查情况和构件吊装阶段的垂直度检查情况。实时了解钢结构构件的施工进度。

（2）BIM+VR：将模型融入虚拟现实中，项目各参与方可正式体验，通过VR技术提前发现设计不合理、不人性化的位置，通过VR技术结合模型漫游，可提前进行空间体验等。

3、BIM示范应用点：

（1）智慧工地：通过云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、BIM等先进信息技术与建造技术的深度融合，使项目概况信息、生产进度、安全、质量、绿色施工监测以及智慧工地体现于一体。通过智能芯片与安全帽的结合，实时关注工人动态；通过植入硬件设备与塔吊相结合，防止塔吊碰撞，超载等违规操作，对塔吊进行全方位的管控。

（2）虚拟样板引路：样板引路是施工质量控制和工程创优的一项重要管理手段。通过应用BIM技术，利用其三维、直观的特点，可以将施工样板数字化、虚拟化，替代传统方式的施工样板。在项目中建立了墙柱样板、模板脚手架样板、后期将实现二次结构砌筑样板、卫生间防水样板等样板。通过建立虚拟化施工样板、对工艺进行模拟，让项目人员可进行跨专业的学习，更便于对劳务人员进行交底，保障施工质量。

（3）质量、安全信息化管理：现场质检员、安全员将现场质量安全问题通过BIM5D手机APP上传后将附加照片问题发送至责任人（分包）以及参与人（直接管理人员）并设置整改期限，责任人与参与人手机APP均会收到任务提醒，参与人监督责任人整改完毕后通过手机APP回复照片即完成一次问题的整改闭环。并且在网页端可链接APP上传的问题，自动生成整改单。缩短了管理流程并做到数据云端存储方便查询。同时通过月度报表的整合，可以发现我们现场容易发生的质量通病或安全问题，提出整改措施进行规避。

（4）施工现场规划：应用施工BIM技术进行场地布置规划，三维场地布置可以直观的反映施工现场周边环境情况，便于对场地进行合理的布置、保证现场运输道路畅通，更好的利用现有场地，克服场地狭小的缺陷。

4.结语

通过BIM技术的应用，在目前结构在施阶段已经取得了重大的效益，图纸碰撞检查，减少后期因返工所造成的费用及工期增加；5D进度、质量、安全的管理系统，使得管理效率得到提升；BIM工程量的提取，代替传统手算，使得现场提量更加准确，避免浪费；BIM关键工序的建模使得平面二维复杂的结构形式得以通过直观的三维图形进行展示，不仅大大增加了施工现场作业人员的理解能力，也使得方案的执行及实施率大大提高，加快现场的施工进度;物料跟踪使得现场对于重大构件有全方位的掌控，避免重大材料在加工阶段对现场进度造成的影响。BIM5D创造了高科技智慧工地，使得生产安全化，高效化。