近日，中建三局深圳平安金融中心机电总承包项目BIM团队顺利完成5层地下室及100层标准层BIM模型综合工作，并对设备层和机房关键点位等进行深化设计综合排布，满足设计要求，达到指导现场施工的目的。

随着中国城市进程的不断加快，超高层建筑接踵出现。由中国平安人寿保险股份有限公司投资近建设的平安金融中心北塔楼工程总建筑面积约46万平方米，高660米。其中机电总承包工程包括通风空调、强电及变配电、柴油发电、给排水、消防、楼宇自控、停车管理、会议影音、制冷站及控制、泛光照明、燃气工程、健康监测工程等20多个机电专业系统，是国内真正意义上的第一个大型机电总承包工程。机电安装作为建筑的中枢神经，如何实现建筑的智慧化、人性化，是各家建筑企业孜孜不倦的研究课题，在这方面，中建三局深圳平安金融中心机电总承包项目针对高层机电安装区域高、远离地面、施工空间狭窄等特点，采用基于BIM的数字化建造模式，用科技、创新助力施工建筑，走在中国建筑行业数字化建造的前沿，探索出一条国内超高层机电总承包管理新路，开启了国内超高层机电总承包“平安”模式。    

数字化建造通过BIM技术的适当介入，在可控制的范围内使传统施工方法通过参数化辅助建造的模式获得新生。项目部利用3D模型检测碰撞，为施工提供最优化管线综合设计；4D进度模拟，模拟施工进度，指导项目计划管理的顺利实现；BIM结合预制加工，有效地避免了场地狭窄等局限性，完成了风管传统加工模式到工厂预制化模式的华丽转型；虚拟仿真，将施工方案进行预演，方案实施过程一目了然；全数字化运维管理系统是未来智慧型城市的雏形，数字化建造也将成为未来建筑业发展的方向。    

技术领先——BIM引擎发力    

将BIM技术应用于技术管理、成本管理和深化设计，可以有效降低企业成本、控制风险、减少返工、优化方案，使其成为项目总承包管理的引擎。    项目部与计算机公司联合，搭建了BIM私有云平台，满足项目模型及图纸深化工作，为项目现场管理、BIM技术开发应用、信息化集成系统的应用，提供信息支撑和资源储备，有效保证了各项先进技术在平安机电项目上的应用。    

私有云平台的搭建，一是实现了数据的集成、统一管理，通过对模型数据的存储和权限设置，保证模型数据的安全性和稳定性；二是充分利用云计算功能，通过云计算技术解决因为模型信息量大而导致电脑运行缓慢或无法运行的问题，提高了大型模型集成运算能力；三是实现了模型数据信息的后台交互和调用，服务器提供了一个大的平台，将项目相关信息资料进行整理归类，方便了数据的随时调用，提高了工作效率。    

项目部利用BIM建模直观的特点，将其应用到项目进度管理、现场施工等方面，有效的指导项目进度。通过Navisworks与project的辅助，模拟施工进度，并通过与现场进度的比对直观表现进度偏差，制定相应的进度调整措施，为提高进度管控能力提供保障。同时，通过模型对成本、劳动力、材料物质等资源信息的集成，优化资源投入计划。    

工厂预制化施工---标准、快速、高效    

项目部建立场外加工中心，将BIM模型转换成装配图，将风管划分为标准节并提供下料单，场外加工中心根据下料单将风管铁皮加工成L型半成品后，通过专用吊笼打包运输至施工现场，通过塔吊结合卸料平台运输至各作业楼层，进行流水化拼装作业。按支架、风管施工工艺流程，完成支架下料切割、牢固施焊、规范开孔和防锈防腐工作，风管拼装、加固、清洁、运输、吊装、固定工作，固化流水作业施工，形成半自动工程化拼装流水线。工厂化预制的优势明显，一是不受条件的限制，可将预制好的管段及组合件运至现场进行安装；二是可缩短施工周期，加快施工进度；三是可减少高空作业和高空作业辅助设施的架设，保证施工质量和安全。    

超高层虚拟仿真施工技术---样板引路    

项目部应用超高层虚拟仿真施工技术,采用3dsmax技术，完成虚拟建造并在施工现场指导施工，发挥样板引路的作用。通过虚拟仿真演示，让业主，施工队更直观看到方案实施过程，能直观的展现方案，论证其可实施性，并指导现场的施工。现已完成“地下室2层柴油发电机组运输路径、塔楼板式换热机组吊装、压型钢板上支吊架预埋”三个施工方案的演示，充分展示出其在现场指导施工方面的优势。    

BIM三维模型结合测量机器人---精确指导施工    

项目部对BIM技术的开发、探索和应用，使得现场数字化模拟指导成为了可能，开发和应用基于BIM平台的测量机器人机电管线安装施工技术，优质高效施工，极大地提升了施工的精确性。    

首先，通过测量机器人采集现场建筑结构信息，将现场情况以三维数据的形式反馈到BIM模型中，优化施工设计，减少施工错误；其次，利用机电专业的BIM模型中的三维数据信息进行现场机电管线和设备安装精确高效的定位放样优化施工流程，同时保证优良的施工质量。第三，利用测量机器人采集施工现场数据，通过实测数据与设计数据的对比，可以实现辅助施工验收，确保施工成果的质量水平达到设计要求。    

BIM技术与机器人全站仪的结合可以拓展BIM技术在施工行业上的应用，在技术上保持行业的先进性，并显著提高工作效率，预计节约人工成本约30%。就平安项目塔楼现场放样过程中为例，完成一个标准层主要风管放样及支吊架固定过程，传统方法需要3名工人工作7个工作日。在全站仪的配合下完成等量的工作，只需要两名工人工作3个工作日即可完成，每一个标准层节省了15个标准工作日。    

全数字化运维管理系统搭建---未来城市发展方向    

大数据时代的到来，对智慧型城市的美好憧憬鼓舞着项目BIM工程师投身其中。    

应用二维码管理物资调配。项目部开发物资二维码管理系统，从物资生产、运输、入库、出库及安装全过程信息进行可追溯性管理；采用装配式货架，对重要、零散材料进行分类管理，标示清楚，方便出入口管理；结合二维码物流配送和调拨管理，通过移动终端设备PDA对条码的扫描，从而实现提高施工阶段材料进出库、分类、限额领料等的管理效率，清楚知道该物资在入库、出库、盘点的信息。    

打造全数字化运维管理系统。基于已开发的二维码物资管理系统，对物业管控的关键点如设备、阀门、电箱等进行二维码编制，并与BIM模型相结合，录入物业运维需要查询的相关信息，建立数据库，以方便后期物业的运维管理：第一阶段，实现对物资常规出入库、报表管理，链接集采平台、集成系统实现资源共享；第二阶段，建立以BIM模型为基础，集成虚拟建造技术、物联网技术、云服务技术、高端辅助工程设备的数字化精益建造平台；第三阶段，建立系统运维全生命周期管理，为今后项目的调试、运维服务提供良好的保障，同时为打造项目“数字化建设和信息化管理”业务扩展提供良好的支撑平台。   

截至目前，项目部获得全国“创新杯”BIM大赛二等奖，荣获7项国家实用新型专利授权；“基于BIM平台测量机器人在机电管线安装工程中的应用研究”技术经专家评审，达到国内领先水平。    

建筑在面对建造的概念时由原来的单一性和简单性逐渐发展为复合性与复杂性，数字化建造作为一种设计与建造方法，是实现传统建构思想走向未来的手段，推动着建筑范式的革命性变化。BIM技术是实现数字化建造的重要手段，可以实现瞬间可调整性、多系统同步工作特性，让未来建筑建造站在更高平台。

导读：数字化工地对于业主与政府部门对工地现场的监管有重要意义，建筑信息模型和智能监控技术才是数字化工地的两大核心要素，其中BIM技术是数字化基础，智能监控技术是全新手段。   

近年来，众多建筑施工的安全质量事故为政府监管部门敲响了警钟。政府监管部门面对全市4000多个建筑工地，监管任务繁重，而监管人手缺乏，稍不留神，就会出现监管漏洞。

如何应用信息化手段减少监管漏洞？

建筑信息模型和智能监控技术是数字化工地的两大核心要素，这是政府管理部门进行数字化监管的新模式，也将是现代化施工管理的未来趋势。

数字化工地的概念引入   

全国有不少城市地区都在推广数字化监控技术。视频监控技术的应用形成数字化工地的一大亮点。视频监控技术提供了工地现场的全新的记录形式——将施工过程进行现场直播，从而直观反映形象进度、及时监督现场施工状况、增加现场安保能力。 

视频监控技术是从增加现场记录形式的角度去改善与丰富工地现场管理手段，但并没有将建筑物和现场工地本身进行“数字化”，基于“数字化工地”进行管理更无从谈起。一般来说，工地上会在主要部位，如吊车、主要施工场地等部位安装若干摄像头，因此监控视频的内容总是相对零散和局部的。    

实现数字化工地，就必须应用BIM，即建筑信息模型技术，将建筑物与施工现场等施工管理对象建立数字化模型，并且把属性、时间等信息要素输入到数字化模型中，形成完整的4D施工模型。以此“虚拟工地”为核心，结合现有的视频监控技术以及智能监控技术，不但及时发现问题，排除隐患；而且可以进行“虚拟施工”，提前预知工程的施工安全质量问题，控制风险；施工结束，利用BIM模型直接提交4D的施工文档，从而真正实现对建造全过程的数字化管理。    

数字化工地对于业主与政府部门对工地现场的监管有重要意义。其中BIM技术是数字化基础，智能监控技术是全新手段。 

BIM在施工建造阶段的应用   

BIM技术是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。该模型随着项目进展处于不断深化和变化中。设计师在三维虚拟环境中进行建筑、结构、设备的协同设计；建造师利用三维模型进行模拟施工、方案推敲、施工造价的跟踪管理，利用BIM，结合智能控制技术以及RFID技术可以进一步实现对实际施工过程的视频监控、资产管理、人员管理等。   

BIM技术应用的目标是对项目进行更精细化的实时管理，从而达到控制建造成本、控制建造工期、提高建造质量、提高建造安全的项目目标。    

在施工方案阶段，利用BIM技术可以进行施工模拟，在虚拟环境中体验和分析建筑施工过程，排除可能的问题：比如管线碰撞问题、重大危险源（深基坑、脚手架）等的施工安全问题，对于复杂项目或者重要项目尤其重要。利用BIM的数据可以根据需要直接编制更加详细的项目规划、施工方案、甚至采购计划。由于BIM数据包含了所代表的建筑物的详尽信息，因此，生成各种门窗表、材料表以及各种综合表格都非常容易。   

在施工过程中，BIM技术可以结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，提高项目班组和项目经理之间的协同能力，大大减少建筑质量问题，安全问题，减少返工和整改。随着项目管理精细化，BIM在施工中能够帮助工程师对整个过程，无论从时间，还是从造价等方面进行有效管理和监督，如施工全过程的动态实物量管理、动态造价管理、计划与实施的动态对比。 

在竣工阶段，我们可以利用BIM进行可视化管理。所有图纸、设备清单、设备采购信息、施工期间的文档都可以与BIM数据库链接，直接利用三维模型进行文档的快速搜索、快速定位。同时通过设备信息可以查询到相应的设备三维位置。可视化的施工资料和文档管理，为今后建筑物的维修和物业管理提供了广阔的应用空间。 

BIM技术应用实现了数据在设计方、施工方、业主、政府、采购方和审核方的内部共享，能够增加工程项目的透明度。这点对于规范建筑市场，防止偷工减料都具有非常重要的意义。 

政府监管部门如何基于数字化工地进行管理   

让我们设想某个基于数字化工地的工作场景。某施工现场管理办公室：施工经理坐在现场监控室内，一边面对着电脑中的三维建筑模型的虚拟施工方案，另一边是视频监视器中从工地传过来的各个施工画面，通过对比发现某班组的工人没有按照方案要求搭建脚手架，可能造成脚手架坍塌。于是，施工经理立刻记录在案并责令纠正错误消除安全隐患。   

政府监管部门现场管理办公室：在项目监控室中，监视大屏幕随时可以切换到全市各个施工现场。每个屏幕都显示着某在建项目的三维建筑模型以及现场视频对比画面，该三维建筑模型已经加入了施工进度、施工安全事项、施工质量事项等要素。

随着时间进展，屏幕中的建筑模型自动按照施工方案模拟施工，而现场视频的画面将实际施工状况进行现场直播。   

数字化工地集成了BIM建筑数字化模型与现场监控，提供数字化管理流程，大大减少了管理的人工工作量，增加了管理透明度，提高了管理效率。 

政府监管部门如何基于数字化工地进行管理，笔者有如下建议：    

全市数字化工地平台搭建。应用已开发的上海建设工程管理GIS系统作为显示平台、动态发布管理全市的现有工地，非常方便和直观。对于单个工地，可以应用现有成熟的BIM软件进行数字化管理。目前可以基于AutodeskNavisworks平台，也可以基于鲁班BIM平台。这些软件都经过了十多年的发展。与同类软件相比，在国内应用相对广泛，并且BIM功能、可视化功能都非常强大。在数字化工地的软件平台中，可以将监控的视频结合BIM模型，通过虚实对比实现对现场的监督与控制。  

选择数字化工地平台软件。在鲁班BIM软件与AutodeskNavisworks软件平台上的类似应用。两者代表国外与国内BIM技术软件在施工领域应用的最高水平。这两个软件有不同的特点，都可以作为数字化工地的平台软件作为备选。    

将智能监控技术整合到数字化工地平台软件。智能监控是利用技术手段来获取需要的信息并且进行现场控制的过程。其要素是系统集成软件接口。比如视频监控技术获取的是视频信息，现场主管或者政府主管利用视频信息进行监督与控制。这可以在数字化工地平台软件中设置视频接口，将视频、图像对应或者挂接到软件的数据库中。

政府监管部门的数字化管理流程。目前，政府监管部门对辖区各个工地的管理流程，是通过人工巡查然后现场填写管理日志，统一上报整理，该过程繁琐费工，时效性差。今后将利用数字化工地平台，将数据直接整合到该数字化工地的管理系统中。既减少了人工，又便于管理，最后可以将所有管理信息进行统一整理。

后记    

基于BIM的数字化工地平台，能够实现对建筑工程全生命周期的监管，通过其可视化的监管方式、流程化的管理方式、透明化的交流方式，使得政府对工地的监管及时、透明、全面。对于主管领导及时了解现场动态，减少事故瞒报少报问题，远程指挥运筹帷幄。   

随着建筑业的政府部门从市场行为逐渐转向监管行为，政府掌握的有形资源越来越少，但政府的监管职能却越来越重要。在相互矛盾的两个趋势中，能否全面、及时、深入地掌握建筑工地现场动态将成为无漏洞管理的先决条件的基础和核心，基于BIM的数字化工地平台提供了可行且可持续的解决方案。

（作者：成永旭中冶天工集团有限公司）