同济大学附属江湾实验学校基于BIM的项目精细化管理

同济大学附属江湾实验学校基于 BIM的项目精细化管理

张立贡

上海江湾老干部住房建设管理局，上海 200439

摘要：建筑信息模型BIM技术在校园建设中的应用，实现了在设计、施工、运维更各阶段的渗透，推动了数字新基建的发展。本文以同济大学附属江湾实验学校建设，从BIM概念、项目目标、关键技术、建设举措、建设成效等方面，构建基于BIM的大型项目精细化管理的实践为例，解读了全面建设基于BIM的项目管理体系的内容、要求以及成效。

关键词：学校、学校基础建设、建筑信息模型BIM、精细化管理

中图分类号：文献标志码：文章编号：

0 引言

同济大学附属江湾实验学校工程已由上海市杨浦区发展和改革委员会以杨发改委[2015]141号文批准建设，项目业主为上海江湾老干部住房建设管理局，建设的项目位于新江湾社区N091103单元C街坊C1-01地块，用地面积36651平方米，总建筑面积约为40600平方米，总投资约2.8亿元。其中含有4个单体的建筑：1栋综合楼、2栋教学楼以及1栋食堂和风雨操场。

上海市在BIM技术研发与应用推广走在全国首列，在市各委办局领导之下，率先制定出来BIM技术推广指导的意见及方案等设计的文件，创建出上海BIM技术创新联盟、上海建筑建设信息模型BIM应用推广中心等推广组织，以此鼓励由建设的企业来牵头，依托重大工程项目开展 BIM技术试点应用，通过技术推广积累经验，在过程中逐步建立相应的BIM技术应用标准体系。上海紧紧围绕建设全球科技创新中心战略目标，抓住国家长三角一体化与新型基础设施建设机遇，以系统化思维审视信息化技术在推进整个建筑业转型发展中的机遇与价值，进一步挖掘信息化技术自身支点作用与优势，支撑和撬动行业转型突破；基于全市工程建设及城市管理“精细化、智能化、科学化”要求，全方位建立“应用为要、管用为王”的观念，倡导“用BIM做事，而非做BIM的事”的理念，让BIM技术回归工程责任主体，并进一步赋能于工程自身。

本文首先介绍同济大学附属江湾实验学校建设过程中对进度、成本、质量、安全等管理上存在的一些问题。针对这些问题，本文提出了利用BIM技术，服务从项目立项可研、初步设计、施工图设计、施工准备和施工阶段的所有服务。阐述了通过BIM提高各项目参与方对项目的理解度、参与度和工作过程中沟通效率，减少错漏率、返工率，在提升工程成本可控性的同时，缩短施工周期的价值。最后对基于BIM进行项目精细化管理进行预期效果总结。

1 BIM实施组织架构

项目BIM组织架构和分工明确、各参与方工作界面清晰是项目实施的关键，结合海内外诸多项目的经验和本项目的自身特点，本项目BIM部分的组织架构及分工如下：

2 BIM实施工作

项目BIM内容的梳理有助于业主方明确BIM应用的价值点，从而有目的推动BIM工作。

2.1基于BIM的图纸会审实施

使用BIM技术来对图纸进行会审，在多方会审期间，把三维的模型当作多方会审沟通的媒介，BIM图纸会审能够发现以往传统的二维图纸会审很难存在的问题，传统图纸会审就是在二维图纸当中，对图纸进行审查，很难发现在空间中问题，基于BIM图纸的会审就是在三维的模型当中进行，各个建筑的构件间空间的关系非常明确，通过软件碰撞检查的功能展开检查工作，能够更加直观发现图纸存在不合理的地方，在多方会审之前，把图纸当中具有问题，能够在三维的模型当中展开标记工作，向各参与方展示图纸当中某些问题的修改，在会审的过程当中，对问题展开逐个地评审，以及提出来修改的意见工作。基于BIM图纸会审，通过三维的模型当中展开漫游审查的工作，以第一人视角来查看模型的内部，发现了净空设置等问题，以及管配件安装、维修所必需空间的预留问题。

2.2基于BIM的设计变更

在对设计变更进行审核期间，按照变更的内容，在模型上进行变更，以此形成相应变更的模型，为业主方以及监理来审核变更，提供直观模型的对比。在展开设计变更工作完成之后，运用变更之后的BIM模型，能够自动地生成，以及导出来施工的图纸，可以用于指导下一步施工。采用软件工程量的自动统计功能，能够自动地统计出来变更前、后以及不一样变更的方案，形成相关工程量的变化，为了合理地审核设计变更提供一定的参考。

2.3基于BIM应用的协调管理施工平面协调

施工平面协调由总包管理部门负责，其他相关部门配合实施。施工平面管理内容包括：施工现场出入口、各分包材料堆场、施工道路、周转场地、大型机械占位等。总包管理部门需要按照阶段变化以及专业衔接，以此来管理现场平面，科学有效安排施工的场地，需要把合理运用BIM技术实施严密平面的管理，便于管理，防止相互影响使得出现施工阻滞的情况。

2.4施工工序与工作面协调

工序协调应按计划、控制、调解的过程并结合BIM协调工作来实施。专业冲突的调解应本着“公平、公正、合理”的态度，在保证质量、安全的前提下，兼顾进度、成本及各方利益，协调处理。基于BIM的施工工序与工作面协调重点复杂区域的深化设计、施工工序模拟以及大型设备和构件就位协调等工作。

1）基于BIM的工作面划分，首先总承包管理部门提前一周向各分包收集各施工工序的工作面需求，并将收集结果进行整理统计成表格。

2）按照每一个分包工作面的需求，根据工序时间的顺序，展开施工工程建设的工作，完成布置之后，通过施工的模拟来检查工作面的碰撞。

3）对存在施工工作面碰撞情况，首要时间应当通知总包管理的部门，并且对每个工序的时间展开协调工作，或者改进工序，以此来减少施工的工作面，甚至应当重新地选择施工的工序，消除施工工作面间的碰撞。

4）总包管理部门应当分析评估在优化之后的工序，做出来决策之后，需要通知有关各分包方；与此同时，对有关设计优化之后的工序，运用Navisworks的软件来生成模拟的动画，为相关人员交底，进而保证现场工作有序展开。

2.5虚拟施工交底指导

在传统的CAD图纸中，复杂部位需要结合多个剖面图才能表达清楚，技术交底容易产生错误。基于BIM技术，可以建立复杂部位的三维模型，可多视角清晰地识别复杂部位的结构。对于更加复杂部分的技术交底，即便有三维模型，可能钢筋过密，人们用肉眼看，比较费劲，需要进一步地拆分，展开可视化的处理工作，通过Navisworks的Animator工具做成小视频，以此导入视频编辑的软件，加之字幕以及配音，导出来能够为视频动画交底。采用Revit建模，可以导出NWC格式，导入Navisworks。经过Navisworsk处理的文件可保存为NWD、NWF格式，同时通过Animator工具制成的视频可导出AV格式。机电部门通过可视化交底，对于管线具体位置、相互关系，先后顺序、材质材料、系统要求、相关技术规格进行进一步明确，确保施工过程中一线工长指导工人严格按照项目要去高质量完成施工内容。

2.6管线施工综合布局

根据设计文件，运用创建好BIM的模型，根据施工以及设计规范的要求，把走廊与设备之中的电、暖、水以及通风等每一个专业的设备以及管线展开综合排布工作，除了需要满足功能的要求之外，还应当满足美观以及净空的要求。此工作首先施工单位需要指导现场的施工，防止由于返工导致资金浪费以及工期拖延等情况；其次管理公司应当严格地根据监管工程建设的质量，展开准确工程量的统计工作；最后，形成每一个系统功能的控制区域，能够用作运营管理公司的后期运维支持。

2.7碰撞检查及优化

对机电深化的设计，此工程建设公共区域的管路数量太过庞大、走向也是错综复杂，且建筑、结构标高没有规律可循，如若应用传统的CAD二位叠图方法检查则工程量将会相当繁重且遗漏项较多。在此利用BIM模型，依据设计院的机电施工图，以此来设计机电，完善机电系统的设计，碰见设计的表达不够明确，向设计公司提出来调整的建议，并且将最终设计的方案，能够反映出来设计BIM模型当中，根据此模型来综合出来专业的管线，检查空间是否满足要求（安全、维修、规范、安全）明确各个专业管线的布置（定位、相关的关系），确定施工顺序，利用可视化特点进行管线协调交底。结合土建模型展开项目一次结构的预留预埋孔的工作。基于BIM综合模型运用revit等软件进行碰撞检查，将综合模型中出现的碰撞点位置以文本和图片的形式反映给设计单位，并且应当提出来合理的调整方案，以此可以供设计公司进行参考。可以实现施工图纸的零碰撞、零冲突，以免在施工中存在停工以及返工等状况，最大限度地减少设计的变更，保证施工的进度，为业主可以节约投资以及创造效益。

2.8基于BIM应用的安全管理

以往传统的危险源判断以及安全管理等，均应当依赖相关管理人员经验来展开，尤其是各个分包单位对各自的施工现场中危险源的辨别较为模糊。在实施的过程当中需要注意下面几个方面：

1）通过创建三维BIM的模型，能够让每一个分包管理人员应提前来判断施工面危险源，并通过创建防护设备模型的内容库，在危险源附近进行防护设备模型的设置，比较直观地把安全的死角展开提前排查的工作。

2）把防护设备模型的设置，对相关管理人员进行模拟，以及仿真模拟交底，保证施工现场根据布置模型进行执行。

2.9基于BIM应用的运维管理

未来将BIM三维模型信息数据应用于运营维护管理阶段，为工程运营和维护管理提供准确、完整的可视化解决方案。不仅可以快速培训物业从业人员，而且极大的提高了物业管理的效率和质量，降低后期物业维护的成本，同时可为学校未来的应急消防演练、逃生等提供教育训练的平台，实现产学研合作。后续将根据项目需要提供学校BIM+FM建议方案。

3结语

BIM技术应用在学校等公共建筑的设计、规划、创造、运用的过程当中，运用数字孪生、建筑可视化、BIM、物联网IOT等新技术，使项目各个参与方在全生命周期中对其进度、质量、状态加以影响。

基于BIM项目管理的精细化，可以便于提升质量、进度、安全、投资的把控能力。同时应用BIM技术可以促进项目事前策划、事中优化和事后总结提炼，并通过关键线路方案模拟，缩短关键工作工期，实现项目管理从设计→施工→调试移交运营的全过程数字化管理，以此实现此项目管理的可视化、精细化以及数据化，全面地提高管理的水平，让参与更加有效控制住时间进度、成本以及质量，以此来减少无效的行为以及浪费的行为，降低各种存在的风险。BIM技术应用的价值主要包括增强业主的决策能力、提升项目管理质量与效率、提升建筑品质、降低项目造价、缩短建设周期、可视化展示、降低工程实施风险等。

未来BIM技术在公共建筑中的应用发展，需要结合到先进的5G、大数据云计算以及AI技术等信息技术，提升该技术运用的深度及广度。经过实践可以证明，BIM技术管理的精细化、科学化以及可视化，必然成为学校乃至全社会使用的先进工具，为发挥资源潜能和效益、支撑高水平管理作出更大的贡献。

参考文献：

［1］2020上海市建筑信息模型BIM技术应用与发展报告 上海市住房和城乡建设管理委员会

［2］上海市建筑信息模型技术应用指南（2017版）上海市住房和城乡建设管理委员会

［3］马铁宝. 智慧城市建筑信息模型（BIM）规划导则SQL/SCSS-GF-02-14LM12

［4］张建平, 李丁, 林佳瑞, 颜钢文.BIM 在工程施工中的应用[J]. 施工技术,2012,41(16):10-17.

作者简介：张立贡（1983.01），男，中国上海，硕士研究生，主要研究方向为工程施工技术、全生命周期管理。

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通信作者：张立贡