中建八局第四建设有限公司安徽分公司 安徽 合肥 266000
摘要：对徽商银行总部基地项目建设，简要介绍了项目对BIM以及BIM结合其他先进技术在施工管理中的应用探索过程。介绍了在施工总承包模式下，采取以BIM作为基础，结合P-BIM平台、三维扫描、VR技术导现场施工，加强项目参建各方交流、提前协调专业间冲突，使施工与设计零误差，保证工程质量。
关键词: BIM;BIM+可视化交底;管线综合;VR;三维扫描P-BIM
1．项目概况及施工难点
总部基地位于合肥市滨湖新区金融区，紧邻云谷路与庐州大道。总建筑面积177493.42m2，地下两层，总部办公楼地上四十二层，建筑高度179.4米。共分五个区：总部办公楼及营业用房（A区）、会议中心（B区）、后台服务中心（C区）、信息科技中心及档案管理中心（D区）、地下室（E区）。
项目体量不是特别大，但因为是银行工程，尤其是机电专业种类较多，包含地源热泵、VRV、精密空调、中央空调、地暖、锅炉、数据机房、灾备中心等专业内容，所以施工质量要求极高，如何能够让图纸简单化、信息流通顺畅化便成了项目管理的难点，因为它决定着项目能否提前协调专业间冲突和提高管理人员对现场的管控力度。
2.BIM+技术在徽商银行总部基地项目建设中的应用和实践
该项目的业主是徽商银行，大楼建成后将作为徽商银行的自持物业使用。由于银行的功能特殊性，业主对于大楼后期的运营维护要求严格，其希望BIM模型能作为后期运维的三维载体。同时，因为项目自身施工难度大，管理任务重等特点，BIM技术在该项目基本应用过程中也遇到一些问题，总结如下：
（1）专业分包单位多，沟通和管理难度大。各专业分包提供的BIM模型在模型的拆分、整合、链接过程中容易造成版本混乱、信息丢失等情况。BIM模型在单机浏览模式下，各责任主体之间的协调和配合不方便，影响工作效率。
（2）建筑体量大，设备管线繁杂，各工种人员多，各专业尤其是机电专业按图或模型施工后，有时会出现偏差。
（3）业主对大楼的室内装饰要求非常高，由于其对工程行业并不专业，装饰施工图和效果图无法为他们带来直观形象的感受，导致内装方案难以确定。
针对上述问题，结合现在建筑行业中出现的诸如三维扫描、虚拟现实等新技术，我司在项目实施过程中提出了BIM+技术的应用策略和方法，即将电子、通信、互联网等行业的新技术与BIM技术结合，开发出新的应用店，扩大BIM模型的使用价值。
2.1 BIM+云平台的应用
云计算是以支持较多的软件服务生产和提供信息为重点的平台，在该平台上将催生更多基于互联网的服务。在基于云计算的云平台中，能够使用浏览器通过互联网或者其他简单的门户网站来访问信息资源，这些资源是动态的，由服务器提供商管理和部署。云计算具有以下两个突出优点：第一，成本低廉；第二，使用便捷。此外云计算提高了用户与不同地点的顾问、供应商以及合作伙伴的合作与协同。总之因为采用云计算可以加强客户参与项目决策和监督，使客户和运营商能够轻松、密切地处于项目同一环节，在建筑业由传统的产品导向过渡到现在客户导向的过程中，云计算起到了促进作用。
相比传统的BIM技术应用模式，基于云计算的BIM技术应用优势有以下两点：
（1）降低BIM技术应用的基础硬件投入。当建筑项目规模日趋增大、过程日益复杂，BIM系统对原独立框架的基础硬件计算能力、存储能力、协同信息处理和共享能力等提出了更高要求，BIM系统版本升级和增加新功能将迫使硬件投入不断增加，这些已成为BIM技术应用推广的客观障碍。云计算为这种困境提供了有效的解决方法，它能提升原有架构下的普通计算机或服务器建构集群的计算能力，不会造成原有投入浪费。
（2）改变了BIM系统使用方式，促进了BIM技术的推广。在BIM云模式下，用户不必像传统软件那样在本地安装BIM系统。用户可通过浏览器或其他客户端访问云端的BIM系统，BIM云提供了所有的BIM系统的功能服务。在云计算模式下，云BIM架构是一个分布式计算模型，建筑过程中各类人员在该架构中相当于处在一个统一平台中，所有的资源和模型均在云中，容易实现跨区域和跨单位的协同工作和信息共享，这正是BIM技术推广的优势所在。
项目使用了基于P-BIM的施工总承包项目管理系统对项目进行管控。P-BIM云平台的系统架构如图1-1所示。基于P-BIM云平台可以实现BIM模型审批、方案管理、变更管理、质量安全管理、进度管理、成本管理、模型管理、资料管理等功能。
图1-1 P-BIM云平台系统架构
项目目前通过P-BIM云平台实现了BIM模型审批、方案管理、进度管理、成本管理几个应用。
（1）BIM模型审批：通过云平台将建筑、结构、机电、钢构、幕墙等专业模型和图纸上传汇总，总包单位针对复杂节点及碰撞等问题统一审批并批注，各专业根据总包审批结构合理调整模型和安排工序。
（2）方案管理：方案管理包括一般方案和重大方案管理，总包将经过审批后的方案上传至云平台，现场人员可使用移动端APP随时随地查阅和下载所需方案。
（3）进度管理：总进度计划、月进度计划编制后，结合基于BIM的编码体系，与BIM模型智能匹配，进行动态进度施工模拟。
（4）成本管理：P-BIM云平台按月、按项目进度累计进行成本统计分析，项目实际使用人材机数据与BIM5D模型实时同步，动态进行资金统计分析。
2.2 BIM+三维激光扫描技术的应用
三维激光扫描技术又称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后韵又一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字模型。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率、快速地获取被测对象表面的三维坐标数据。
三维激光扫描生成的点云数据经过专业软件处理，即可转换为BIM模型数据，进而BIM设计模型进行精度对比，寻找施工现场与设计模型的不同点。通过BIM+三维激光扫描技术的应用，可以为施工模型调整和施工质量控制提供快速有效的方法。
三维激光扫描仪的作业流程分为以下四个阶段：前期准备、数据采集、数据加工和点云应用。
前期准备：该阶段所做的主要工作是根据现场踏勘情况制定详细的作业方案，包括设站数量和设站位置、参考标靶的摆放等工作，尽量做到保障测量精度的前提下，减少设站数，节约扫描时间，提高作业效率。
数据采集：该阶段就是按照既定的作业方案完成数据采集，在采集过程中如果发现不合理的地方，要及时增加或减少扫描测站，并做好相关的记录，保障后期数据处理顺利进行。
数据处理：是整个流程中较耗时的，这与采集的点云数据量大小及计算机性能有关。一般，数据处理包括点云拼接、点云过滤、去除噪声、数据精简、点云上色等步骤，只有经过以上处理才能得到完整的、高质量的、可用的点云数据。
点云应用：点云是包含了物体三维坐标值、色彩信息的数据，可以根据需要对点云作进一步的加工处理，其主要应用方向有原始资料存档、三维建模、制作常规二维图、场景虚拟等。
2.3 BIM+VR技术的应用
虚拟现实(VirtualReality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。用户带上VR头显（带有显示器的头盔）后，会被完全“包裹”在虚拟世界中，如同身临其境一般。
BIM模型虽然具有三维可视化的特点，但在视觉效果上和VR相比还是有很大差距，两者既有相似，又有不同，将VR技术和BIM技术结合用于工程建设中，可以有效融合数据模型和虚拟影响，在虚拟建筑的表现效果上更为真实有趣。
BIM技术与VR技术集成应用的步骤，分为准备阶段和应用阶段：准备阶段需要完成虚拟场景的构建，分为BIM模型建立，VR3D场景建立、模型材质赋予、行为设置等步骤。应用阶段主要进行包括虚拟施工模拟、多维模型联合模拟以及交互式场景漫游等应用。其中，虚拟施工过程模拟包含施工进度模拟、复杂局部施工方案模拟以及施工成本模拟等内容；交互式场景漫游包含使用或者不使用外部设备的场景漫游、三维互动网页制作等内容。
目前，徽商银行总部基地项目中BIM+VR技术的实施主要包括样板间精装修VR演示、安全体验VR演示和样板引路VR演示。
3.结论
通过BIM+技术的利用，项目在机电深化、技术交底、质量管理、安全管理、进度管理、分包管理等方面都得到了较好的成效，减少了传统施工方法中的一些不必要的工作和浪费。在提升管理水平、施工质量的层面，BIM技术已显得比较成熟，但是BIM技术的应用并不仅仅停留在施工方面，其全生命周期中的运维应用尚有待开发，项目正在着手将信息录入模型，建立竣工模型，期待在业主的支持下能在运维方面有所应用。
论文作者:王健,沈超,万文杰
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/26
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