鲁班BIM技术在金虹桥项目施工方案优化中的应用

　　1. 工程概况

　　金虹桥国际中心项目位于上海市长宁区茅台路以南、娄山关路以西、古北路以东、娄山关路455弄以北，总建筑面积为262476平方米，其中地上建筑面积141976平方米(一幢29层144米高度的门型办公楼建筑面积为110779平方米及一组3～4层的商业建筑面积为31197平方米)，地下四层建筑面积为120500平方米(地下一二层为商业功能及时设备用房，地下三四层为车库用途。

　　图1 金虹桥项目的效果图与施工现场

　　传统的施工方式是按照图纸直接在施工现场进行施工，在施工的过程中，发现问题后就拆除重新施工，一直到符合要求为止，这样一来就造成了人工、材料的浪费，甚至会影响到工期的延后。金虹桥国际中心项目机电部分由上海市安装工程有限公司总承包，面对传统施工存在的费工、费料、费时的问题，上海市安装工程有限公司与鲁班工程顾问有限公司合作，创新性地引用了BIM技术，希望进一步提高项目的管控水平，加强项目的全过程精细化施工。

　　2. 金虹桥项目BIM工作流程

　　BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型，被誉为21世纪建筑业生产力革命性技术，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息(信息包括三维几何形状信息，以及大量的非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格和进度等等)集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。

　　鲁班BIM技术在金虹桥项目上应用点很多，BIM的具体的工作流程如下：

　　图2 金虹桥项目中BIM的工作流程

　　3. 冷冻机房利用鲁班BIM技术进行施工方案优化

　　机电安装项目中，数设备间最为复杂，施工难度也最大。本项目中，冷冻机房是项目施工难点，也是体现工程质量好坏、体现安装公司施工水平的关键部位，因此也备受施工方和业主的关心。

　　金虹桥项目冷冻机房建筑面积1000平方米，位于B4层，层高7米，贯通B3层。面积大，系统多且繁杂，管道多且空间狭小，给安装造成很大困扰。传统工作方式下，施工单位对工程质量的把握完全取决于项目经理及老法师的经验，但在复杂的冷冻机房，再资深的经验也会出错，就经常出现返工的情况，给项目带来巨大的成本与工期损失。金虹桥项目通过鲁班BIM技术的应用，给冷冻机房的安装工作带来极大的便利。

　　1) 建立模型

　　为了确保冷冻机房的顺利施工，施工单位聘请设计院对图纸进行了深化。鲁班BIM实施团队在深化图的基础纸进行BIM模型的建立。土建模型依据实际测量的标高建模，并将机电各个专业的模型与土建模型整合到一起，这样方便查看机电工程的具体位置。1000m2冷冻机房，结构建模1人，用时30分钟，机电安装模型包含消防、电气、暖通、给排水专业等4个专业，1人，用时6.5小时。

          

　结构部分现场测量                                              结构BIM模型

　　1) 确定施工方案初稿

　　上海安装的技术施工人员通过鲁班BIM技术，不断虚拟优化冷冻机房管道施工方案，初步确定施工方案。施工方案初稿交给施工技术总工查看后，总工马上从三维模型中发现了一些问题：消防管紧贴梁底敷设，在最上层，风管在消防管下;而且冷冻水管和冷却水管，强弱电桥架与水管并排布置。冷冻水管管径较大，最大管径750mm，而将冷冻水管放在最下层就给支架的安装造成了难度。总工认为有必要重新设计施工方案。

　　第一轮修改：

　　按照传统的设计方案的修改，技术总工都是利用图纸与深化设计人员交流，由于大家理解不一致，沟通较困难，经常出现设计组成员没有理解要求的情况。如今有了BIM模型，技术总工直接利用三维模型向深化设计人员表达了修改要求，提高了协同效率。按技术总工的要求，深化设计人员重新调整了方案，将冷冻和冷却水管调整到第二层，在消防管道下敷设，风管调整至最下方敷设，方便安装吊架。

　　根据新的方案，鲁班BIM实施团队的技术人员在原有的BIM模型只花1小时就完成修改调整工作。技术总工在审核BIM模型的演示后，觉得施工难度大大降低，但容易造成材料浪费，有必要对施工方案再进行调整。

　　第二轮修改：按照技术总工的要求，本着节约材料、施工方便、排布美观等原则，深化设计人员对图纸进行进一步的修改，随后鲁班BIM实施团队的技术人员利用3个小时的时间，在原有BIM模型中完成了修改调整工作。技术人员将最终的模型演示给总工看后，终于达到总工要求。

　　通过运用鲁班BIM技术，将图纸转变成三维图形，在模型中对冷冻机房的施工方案提前确定。根据图纸的调整，快速调整BIM模型，在虚拟中将方案确定到满意为止，从而代替了传统的施工程序，达到省工、省料、省时的目的。

　　定稿BIM模型

　　1) 碰撞检查

　　确定后BIM模型，通过鲁班云碰撞检查系统(BIM Works)，共检查出12需要调整的碰撞点。

　　2) 协调沟通

　　针对云碰撞系统检查出的碰撞点，施工员及设计人员进行沟通，在符合设计和施工双重要求的前提下，将碰撞点进行调整，以充分满足施工的要求，最终确定最优方案。

　　3) 业主展示

　　鲁班BIM实施的技术人员将冷冻机房确定后的施工方案通过鲁班BIM浏览器，在向业主演示冷冻机房的施工模型，充分发挥了BIM的三维可视化特点，使业主有一种身临其境的感觉，很快地认同了最终的施工方案。

　　4) 三维技术交底

　　金虹桥项目技术总工，将业主方认可的施工方案，运用BIM的三维可视化的特点，向机电各个专业的施工班组长进行交底，让他们在三维状态下查看各自专业内管线的排布和标高位置，施工人员在施工前对各自施工内容有了深刻印象。

　　5) 实际指导施工

　　将完成后的三维模型打印出来，指导现场施工，这样，实际施工完全按照三维模型完成。

　　4. 认可与评价

　　施工方案的优化有助于提升施工质量和减少施工返工。传统工作流程下，技术总工与深化设计成员、施工人员、业主等进行沟通时都是图纸，但受限于每个人的专业与经验的不同，每个人的理解经常会出现偏差。但通过三维可视化的BIM模型，沟通的效率大大提高，BIM模型代替图纸成为施工过程中的交流工具，也大大提升了施工方案优化的质量与效率。

　　应用BIM技术，让上海安装工程有限公司的技术、施工人员尝到了甜头，因此项目部领导要求，施工前一定要先建立BIM模型，进行碰撞检查;施工前一定要对施工班组进行三维虚拟交底;而且施工中使用的材料也一定是利用碰撞检查调整后的模型中进行工程量测算的数据结果。金虹桥项目中，鲁班BIM技术已经融入到企业的施工流程中，成为施工流程中不可或缺的一部分。

　　文中只例举了应用BIM进行施工方案的优化，在实际工程中，金虹桥国际中心利用BIM技术有效地实现成本管控、提升协同效率;而且鲁班采用基于互联网平台的BIM技术，使得安装公司总部与项目部的信息对称，可以及时、准确的下达指令，减少了沟通的成本，实现项目精细化管理，成就了企业与项目部的双赢。