第 4 章 BIM 技术在示范项目中的应用
BIM 技术主要应用在本示范项目的建造阶段。该项目建筑面积 9000m2,层高2.9m,地下一层、地上十一层。地上部分采用：预制钢筋混凝土剪力墙体系，为抗震八度区，对结构抗震要求非常高，基础形式为现浇筏板基础，主体采用工业化生产方式进行施工。预制构件包括：每层 124 个墙体，楼板 69 块，9 个阳台（带空调板），6 个楼梯，6 块空调板。预制装配率接近 70%.
4.1 BIM 技术在示范项目中的应用
4.1.1 厂区的模拟
利用 BIM 技术及 SketchUp 软件，将虚拟的工厂展示出来，让人能够对厂区未来的规划一目了然。根据规划图纸对厂区内进行功能分区，防火分区以及虚拟建筑定位。
4.1.2 3D 基础模型建立
3D 模型的建立是 BIM 技术应用的基础，就像一个建筑物的基因。3D 模型通常由设计单位进行设计。通过 BIM 技术，不同项目参与方才能够在项目管理系统中交流信息、传递数据，最大化的实现项目信息的协同和共享，大幅度提升管理效率。由于本项目是按照现浇结构进行施工图纸设计，再将施工图纸进行拆分后加工成预制构件，因此，3D 建模按照现浇图纸进行建模，再对拆分后预制构件的模型进行编号。3D 基础模型的建立是后续 BIM 应用的基础，该模型可导入管理驾驶舱中进行进度管理、成本管理、资源分析、报表统计等。
在设计施工图纸完成以后，通过 3D 模型的建立，可以进行碰撞检测，并生成碰撞检测报告，提前发现可能在施工过程中出现的碰撞问题，减少工程的返工。以此可以提高工业化生产方式的保障性住房项目的施工图纸会审和技术交底的质量。
4.1.3 资料管理
利用互联网技术，通过档案资料的协同管理平台，可将装配式房屋的各类信息包括维护计划、质量验收单、检验报告、工作清单、设备故障时间等列入 BIM模型中，随时随地，想要何种信息即时搜索便可获得，实现高效管理与协同。这样也可以让 BIM 技术实现工业化生产方式的保障性住房项目的全生命周期的管理，为项目各方提供及时、直观、完整、关联的项目信息服务和决策支持。实现BIM 竣工模型的信息与实际建筑物信息保持一致。图 4-3 为选中构件即可获得该构件的相关资料信息。
在工业化生产方式的保障性住房项目中应用 BIM 技术可以使建筑信息无损地从设计、施工准备传导到构件生产以及后期的构件安装环节。真正做到减少信息衰减，利于信息保全。
4.1.4 手持客户端 iban 进行现场质量管理
手持客户端进行 BIM 管理，可以使工业化生产方式的保障性住房项目的 BIM管理随时随地进行，不因地点限制，可以第一时间将现场质量、安全、进度等信息上传至 BIM 应用平台，将信息多方协同共享。图 4-4 为手机客户端上传截图。
在工业化生产方式的保障性住房项目中应用手持客户端进行 BIM 管理，可以在安装过程中随时反馈构件之间连接位置的准确性和连接顺序的合理性，还有利于加强施工过程中的安全管理、提高施工质量、确保施工速度。
4.1.5 工业化生产方式的保障性住房项目的 5D 模拟
各地区应用编制进度计划的软件各不同，包括 Microsoft Project、梦龙等等，例如，鲁班 BIM 软件接口识别工程类型为 Microsoft Project 的文件，这样，如果编制进度计划的时候采用别的软件编制就会导致重复工作量。归根结底，这也是地区 BIM 应用标准的不统一所导致的。实现装配式房屋的 BIM 的 5D 模拟，在驾驶舱里可以同时看到一定时间点上的施工情况和造价信息，随时随地知道资金使用情况。
在 3D 模型中加入施工进度和工程造价信息，生成 5D 模型，方便日后结算工程进度款，使进度款的支付有理有据。还可以观察工程在任何时间节点上的施工进度状态，实现整个施工过程的可视化模拟。
4.2 BIM 在工业化保障房与普通保障房中应用的差异与优势
4.2.1 差异性分析
根据全生命周期管理理念来讲，建筑业的 BIM 软件，大多数是来源于机械制造业、航空等领域的专业软件。结合了建筑业自身的特点，通过二次开发而产生的。制造业里的 BIM 技术管理，其单位是“零件”.传统的现浇类建筑物，对“零件”的划分并不是很明确[34].工业化生产方式的保障性住房主要由预制构件组成，这些预制构件包括柱、梁、叠合楼板、楼梯、阳台等，工业化生产方式相当于把房屋建筑“零件化”了。尤其对于保障性住房来说，不需要户型的个性化，标准化复制也恰好符合制造业的特点。因此，从生产方式来说，工业化生产方式的保障性住房是极为类似于制造业的产品，也非常适用于类似的制造方法来进行管理，所以 BIM 技术应用工业化生产方式的保障性住房中有很大的优势。
工业化生产方式的保障性住房的特点主要有：户型简单、标准化、模块化等，应用 BIM 技术，利用标准化设计和构件部品库，在设计阶段可以加速建筑信息模型的建立，使得 BIM 建模工作的难度大幅度降低。工业化生产方式的保障性住房项目建设的最终目的，也是实现项目的全生命周期管理，做到项目价值的最大化，这种项目的目标与 BIM 技术应用的目标相一致[4].另外，在工业化生产方式的保障性住房建造过程中，还有对 BIM 技术的具体需求，例如居住空间优化，减少设计错误和遗漏碰缺，深化设计，施工方案的优化和仿真，工程造价的实时控制等。
总之，BIM 技术非常适合在工业化生产方式的保障性住房中应用，其相对低廉的投资成本，更高性能的成果输出，为政府改善民生的工程提供了可靠的支撑。
4.2.2 优势分析
（1）标准化户型，加快施工速度 我国各地区民用住宅都具有简单、重复性高等特点，因此便于设置标准化户型。尤其对于保障性住房来说，居住用户更加注重的是房屋的必要功能，对建筑物的美观造型的要求并不高。而通过 BIM 技术可以将标准化户型拆分成若干个构件，存储在同一个 BIM 模型库中，可以实现快速设计出图，也更加便于图纸信息向下游传导。
由于绝大部分的混凝土构件已经在预制构件厂制作完成，在施工现场只需进行拼装和一些现浇节点的施工操作，现场湿作业显著减少。据有关数据表明，工业化生产方式建造的房屋相比传统房屋，其施工速度可提高 30%~50%左右，保障性住房属于民生工程，加快房屋建设速度，更加能够尽快解决民生问题。
（2）实现建设项目现代化 建设项目现代化包括预制构件工厂化、现场施工装配化、生产经营信息化和项目管理集成化[35].预制构件工厂化的目的是提高构件的质量和精度，靠传统的生产技术不可避免地会产生误差和错误，使用 BIM 技术便可以改善设计和制造技术，以改善组件的设计精度和制造精度，达到项目目标。
使用 BIM 技术将确保完整和正确的信息，减少了记录所需要的人力，并能够确保搭接位置和搭接顺序的正确性。通过 3D 模型将准确显示预制构件的定位和搭接顺序，确保顺利完成构件的安装因此会有利于实现现场施工装配化。利用 BIM技术才能做到对工业化生产方式的保障性住房项目的全生命周期管理，所有的信息都显示在 BIM 模型中，每一个阶段都不会出现信息的缺失，直到建筑报废拆除，做到全生命周期内的生产经营信息化。
传统施工组织过程，从建筑设计到施工安装到运营管理，所有阶段都彼此分离，这种不连续的过程，使得建筑业上下游之间的信息不能有效传递[36],将项目信息进行集成化管理后，将极大地推动建筑业现代化的发展。
（3）项目动态管理 根据 BIM 技术建立的 5D 模型，可以将项目计划进度与实际进度的进行对比，随时随地监控进度进展情况，提前发现问题，将可能导致问题的状况在萌芽中就解决掉，以此来确保项目工期。相关软件的应用中可以对于施工进度提前或者延误的地方用不同颜色显示，清晰明了。并且可以形象的展示进度，动态的成本监控，如同看到整个建筑物的建造全过程。此外，通过互联网技术的应用，系统的数据对不同项目参与方设置不同的访问权限。根据不同的岗位需求，看到的内容都有所侧重，例如，项目经理可以看到全部信息，成本经理可以看到项目资金的使用情况，以及造价指标信息；材料供应商可以查询下月材料用量。不同岗位共同受益，提高协同效率。从而对所开发项目的各类动态数据了如指掌，能实时掌控成本的增量，进行动态的项目管理。
（4）碰撞检测 进行碰撞检测可以将绝大多数事故解决在施工前。利用 BIM技术，根据结构标高，结合管线的排布方案，完成项目施工阶段的各专业之间的（结构、装修、水暖电等）碰撞检测，发现可能出现的影响实际施工的碰撞点，结合现场实际情况对项目图纸进行深化设计，对施工工艺进行完善。例如，在通风管道施工布置之前，进行碰撞检测，检查管道和结构之间的关系[25],是否有碰撞点，这样就可以较好地避免了返工的问题，减少了资源和劳动力的浪费，也避免了问题的进一步扩大。
（5）实时造价 通过 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房建设中的应用，BIM 技术的一大优势就是可以进行实时造价信息的汇总。BIM 相关软件可以建立工业化生产方式的保障性住房的 5D 模型，根据模型可直接在 BIM 模型中框图即可完成进度款的汇总，分类生成统计报表。一方面，方便施工单位快速统计进度款，使得进度款有理有据。另一方面，方便业主方完成快速完成审核，做到对进度款心中有数，避免超额付款，堵住成本漏洞。
最主要的是，利用 BIM 技术，通过相关软件，只需输入关键词，便能检索出某一时间段或者某区域的工程量数据，实现按时间、按区域的多维度检索与数据统计，并生成分类汇总报表。使成本核算、资源调配计划、进度款统计等工作，能够及时的获得准确的数据，为项目的顺利进行提供了强有力的支撑。
4.3 本章小结
本章通过 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房项目中的应用，并与普通保障性住房建设进行差异性分析，总结出 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房中应用的优势，并为后续的问题研究提供支撑。（图略）
