中建三局北方基地项目位于大兴开发区1号地块，总建筑面积120259m?，主体建筑办公楼13层，酒店楼A、B栋14层，地下3层，总建筑高度59.6m。该项目是一座集办公、酒店式公寓、商业、地下车库及相关综合配套等多种功能于一身、绿色与智能相结合的新一代小型商业综合体。

本工程BIM应用难点：制冷机房、消防泵房、变配电室等部位进出主干管线密集，地下一层狭长走廊区域管线交叉多达9层，办公楼精装修对机电管线限高，致使BIM深化设计精度要求高。本工程业态丰富，机电专业系统较为复杂，但整体施工工期紧张。项目创优目标要求高，需获中国安装工程优质奖（中国安装之星）。同时，项目商务管理对成本控制要求较为严格，参见各方商务管理旨在降本减投，避免资源浪费、功能冗余。

BIM5D应用及效果

本工程机电系统复杂且管线密集，办公楼部分位置无吊顶，对管线排布美观度要求高，地下车库标高受限，变更频繁且工期紧张，项目质量要求高，有评优计划。基于以上特点，项目BIM应用势在必行。主要应用点为从设计阶段到运维阶段全过程运用BIM建立协同平台，将参与方的信息和模型集中管理，将3D+进度+商务的过程管理资料集成在交互平台，通过关联手机APP，对业主、设计、监理以及施工等各方开通不同权限的接口，实时监控现场质量、安全、技术、进度、商务等情况。

优化设计

（1）基于BIM的深化设计

依据项目BIM实施标准，对机电全专业模型搭建，在各阶段对不同专业模型精度进行合理控制，最终完善BIM模型。结合第三方软件，BIM主要应用于审图、管综优化、碰撞检查、空间管理等。

以本项目地下二层车库区为例，原图纸设计管理交叉较多，整体排布完成后，最低点距地面净空高度仅为1.95m（见图1），无法满足车库区标高要求。项目通过整体BIM模型的校核及优化，对最密集区域管线进行重新排布，将管线分专业分系统归纳布置，调整管线路由位置，并且对部分风管尺寸进行优化，最终将车库区整体标高提高至2.30m以上（见图2、图3），得到业主方认可。

（2）基于BIM的设计校核

在保证模型完整性的基础上，采用广联达MagiCAD软件，对各个机电系统的设计参数进行校核，通过对系统水力、用电量、风量、冷热负荷重新核算，将系统管线规格尺寸进行合理优化，在确保既定目标需求的前提下，以达到节约资源、节省空间的目的。

以本项目标准层F3层新风系统风管为例，原设计中标准层新风量为11000m3/h，最大管径为2000×250。根据楼层面积及预计人员密度等因素，对需用新风量参数进行重新校核，生成管径选择计算报告（见图4），最后核算新风需用量为9987m3/h，最大管径可优化为1800×250。以上参数经专业设计师复核，确定软件计算无误。

图4 校核计算报告

经过与原施工图对比，新风、排风、排烟系统均存在管径大小与软件计算不符等情况。新风管道部分管径偏大，可以进行管径优化。排烟系统管径部分偏小，需要设计进行变更出图。

进度管理

（1）基于BIM的进度模拟

根据总工期要求，项目制定详细的进度计划，并结合资源配置计划，将每日完成工程量详细分解，将分解后的信息全部录入5D管理平台软件，对施工进度情况进行模拟推演。邀请

参建各方对施工进度模拟情况进行会审，通过后按此方案实施，并在实施过程中进行实时对比纠偏。

图5 进度模拟推演

以本项目标准层F11层通风系统进度计划模拟为例（见图5），按照整体计划节点，F11层风管施工阶段在2019年3月16至2019年3月31日，工程量风管共计1105m?，风阀23个。根据施工工序，分解每日工作量，将每日工作量录入5D管理平台软件。实施前进行计划模拟，得到各方认可后现场实施。现场实际实施中，因精装吊顶标高有调整，施工进度出现较大偏差，与施工模拟进度不一致，及时组织各方进行计划纠偏方案制定并落实，最终按期完成本层风管实施工作。

（2）基于BIM的预制加工

1）模块化机房：本工程制冷机房预制系统包括水管系统、风管系统、设备组三个系统，按照“系统缩写+编号”的原则，对不同系统分类编码。预制思路包括管组的预制设计（见图6）、风管的预制设计（见图7）、模块泵组的预制设计（见图8）。

图6 管组预制设计

图7 风管预制设计

图8 模块化泵组预制设计

图9 预制立管组实施过程

2）预制组合立管：为了加快管井施工，现场土建施工阶段即穿插机电施工，选择空调水系统16根立管采用预制组合立管吊装技术（见图9），大幅提升施工效率和施工品质。

（3）基于BIM的可视化交底

1）BIM+二维码技术：项目将施工过程工艺标准动画放于二维码中，贴在现场施工部位，便于施工人员随时查看了解各项工艺。同时，将项目施工模型放于二维码中，张贴在各层醒目位置，方便管理及施工人员对现场安装有更好的了解，同时方便完成机电管线验收。

2）施工样板：机电安装实行样板先行原则，基于完善的BIM模型，通过B2层样板确定各工序详细做法，整体把控项目施工质量。

3）漫游交底：项目利用Naviswork软件，将高精度BIM模型制作成第一视角漫游动画（见图10），对施工技术人员、管理人员、作业人员进行机电管线施工的观感交底，直观感受完成效果，将需要特殊注意的地方进行解释，并讨论施工作业面以及工序。

图10 BIM第一视角交底

基于BIM的可视化交底，可以让施工人员更直观地接受技术交底，上手施工容易，提高施工效率。同时，大大提升施工过程中的质量控制，避免因质量问题引起的返工，节省施工工期。

（4）基于BIM的预调试

基于BIM模型采用MagiCAD插件，对通风系统进行预调试模拟，提前解决可能存在的调试问题，缩减调试周期。以本项目首层风管系统为例，A4段会议室风管环路为最不利环路，对送排风系统进行风平衡计算，导出通风系统风力平衡计算报告（见图11），确定各风量平衡阀开度，对系统运行参数进行无实物模拟，校核阻力系数和末端风量偏差。实际调试时按照模拟时风阀开度进行调整，经各风口风量测试，满足设计风量要求，达到设计效果，一次调试验收合格。

图11 基于BIM的预调试

商务管理

（1）基于BIM的材料管控

通过品茗HiBIM软件提取深化后模型的全部材料工程量，考虑损耗系数后制定材料总计划；根据月施工进度计划，通过软件拆分成各层或各施工区域模型，通过HiBIM软件提取出月度各层或各施工区域的材料工程量，以此为基础制定月度材料采购计划。以本项目F3层通风系统的风管材料为例，将模型导出量、进场数量、使用数量等进行模型关联。模拟导出

量为1107m?，作为材料总计划量进行材料采购，风管采用场外加工形式，分3批次进行，进场后及时将进场数量录入平台，根据每日完成量录入实际使用量，三个工程量进行实时对比，以达到实时监控的目的，确保材料使用量可控（见图12）。

图12 基于BIM的材料管控

（2）基于BIM的商务管理

通过搭建基于BIM的协同管理平台，参建各方在协同平台上可通过各自权限对项目商务情况进行监控管理，包括形象进度管理、进度报量管理、变更管理、签证管理、其他商务事宜及资料管理。

项目各方将每月对形象进度、进度报量、材料进场等进行关联审核，实现全过程商务监控，通过协同平台的信息集成，使项目全过程商务管控透明化。

（3）基于BIM的降本策略

本项目的商务管理核心是控制成本，因此本项目BIM5D技术的商务应用点主要从降本策略出发。主要降本策略包括管线系统路由优化、设计尺寸等数据校核、联合支架布置（施工效率提升）、模块化预制等。通过落实计划的降本策略，经过各方共同测算，项目整体建设成本降低率达到8.5%。新技术应用效果显著。

图13 基于BIM的协同管理平台

协同平台

项目搭建的基于BIM的协同管理平台（见图13），除上述主要应用点以外，项目延伸应用于基于BIM的质量管理、安全管理、资料管理等方面，将项目关于BIM5D技术的应用提高到新的高度。

来源：《安装》总第342期

作者：李德军 姜洪作 张远 牛小飞