BIM在王府井大饭店改造机电安装工程中的应用

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BIM在王府井大饭店改造机电安装工程中的应用

发布时间：2014-08-29    文章来源：鲁班咨询     责任编辑：xiejg

1 项目简介

    王府井大饭店始建于1986年，位于北京市东城区王府井大街商务中心，是国家知名品牌及地处北京传统商业高地的位置。通过本次改造，再次提升其住宿会议、餐饮宴会等功能品质，成为北京王府井大街的最耀眼地标和豪华酒店。本次改建旨在用尽可能少的改造，获得最大的效果。这次重点工程在现状主体结构上改扩建，主楼原结构为框架剪力墙结构，主楼的西北及西南立面自3层开始结构外扩，外扩1.3m，东立面自6层开始结构外扩，外扩1.6m，标准层房间格局改变，新建外扩结构形式为钢梁钢柱混凝土板；同时配合机电、装饰装修设计进行结构梁板的开洞和封堵。拆除了原内院中央的半地下室停车场的部分结构，在原有半地下停车场的维护范围内，重建新地下室，同时在地下室顶板上新建一个同周边环境文化相仿的四合院建筑，凸显其特殊地理位置带来的文化内涵。

    项目基底面积为9857.9平方米。改建后总建筑面积44381平方米，上建筑面积33100平方米，地下建筑面积11281平方米。总层数为14层，建筑高度为45米。

2 BIM技术的引入

    2013年7月，陕西建工安装集团有限公司（以下简称陕安集团）中标造价6000万元的北京王府井大饭店改造机电安装工程。

    近年来，陕安集团实施以工业项目为主，以民用项目为辅，向高、精、新、特领域进军的战略措施，利用先进信息技术不断提升企业核心竞争力。BIM即建筑信息模型技术，是建筑业信息化的重要组成部分，已被住建部《2011－2015年建筑业信息化发展纲要》列为建筑业信息化应用的核心技术之一。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等五大特点，是继CAD以后建筑业的又一次革命。随着国内大型建筑项目越来越多地采用BIM技术，BIM技术正逐渐成为施工企业的必需技能，陕安集团先后考察了多个BIM应用项目，决定在本项目中引入BIM技术。在先后考察了多个BIM软件厂商与咨询机构后，2013年7月，陕安集团决定与施工阶段BIM应用第一品牌的鲁班软件合作。

3 BIM在王府井大饭店改造机电安装工程中的应用

3.1 BIM建模

    本工程属于二次改造项目，第一次改造工程涉及的隐蔽工程资料部分丢失，原工程竣工图不能反应现状建筑结构的实际情况，设计方通过现场摸点排查，难免会漏项缺项；改造工程涉及结构加固，在结构竣工图纸上进行了钢结构加固方案。鲁班BIM团队利用加固方案图纸进行土建专业的建模，在机电设计图纸上进行机电模型的建立。由于原结构竣工图纸与实际拆除后的结构有所区别，所以鲁班BIM团队还要进行对图纸与现场结构进行严格比对，保证模型和现场现状一致。鲁班BIM团队花了7个人日完成了全部的土建BIM模型的创建。

    本工程是五星级高端酒店改造综合项目，内部设施完备、涉及机电专业系统多、功能齐全、设备先进、管线错综复杂，智能化程度高。鲁班BIM团队花了15个人日完成了全部的机电BIM模型的创建。

王府井饭店改造机电安装工程BIM应用流程图

3.2 BIM技术在施工管理的应用

3.2.1 碰撞检查，预留洞口

    创建好的土建BIM模型与机电BIM模型，在Luban BIMWorks中进行整合，即可进行碰撞检查。

    王府井标准层层高仅有2.975m，酒店公共走道管线布置高度密集，对管线排布要求极高；原结构建筑功能为综合酒店，酒店布置梁上含有管线洞口，新的机电系统须尽量利用既有梁洞，减少新开梁洞对结构安全性和耐久性的不利影响。利用Luban BIMWorks系统可以快速有效地查找碰撞点，并出具详细碰撞检查报告和预留洞口报告。

    例如，地上4-14层客房标准层，每层有碰撞点146个，任何一个碰撞点如果不解决的话，将会带来工期的延误与材料的浪费。 预计一个碰撞点的损失，人工费需要1个工时，材料需要300多元。 仅一个标准层即需浪费146个人•时，浪费4.38万元的材料，

    通过BIM技术，智能判断预留洞的位置，最后出具的预留洞口报告中，穿钢梁的预留洞口为2000多个，穿结构梁的预留洞口3000多个，并且提供洞口在钢梁上的具体位置信息，为钢梁的加工提供参考。

8层碰撞模型

预留洞口详细节点现场与模型的对比

3.2.2 管线综合，优化方案

    根据碰撞报告和管线优先排布原则以及施工方案，鲁班BIM团队即可对模型进行修改，逐一消灭碰撞点。因为是老的酒店设计，楼层较低，但管线排布密集且复杂，对净空要求较高，BIM团队对原来的管线排布方案进行优化，制定支架排布与样式，以满足美观、净空、施工等要求。管线综合优化方案得到陕西集团的项目技术负责人及设计单位的审核同意后，作为施工依据投入施工。

地下一层的管线综合模型

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3.2.3 虚拟交底，可视直观

    传统的施工交底是通过二维蓝图，加上人的空间三维想象能力。但人的三维空间想象能力毕竟有限，而通过4D可视化的模型，虚拟展示施工工艺，三维技术交底，使施工人员更直观的了解管线走向，尤其是复杂节点部分，并配以漫游动画，有效提升各部门协调沟通效率。

8层走道处复杂管线走向的虚拟交底

漫游动画

3.2.4 自动出图，施工指导

    管线优化排布后，可以在鲁班的系统中直接生成平面图和剖面图，为施工班组的施工提供了直接依据，有效指导施工。项目技术人员纷纷表示，剖面图功能很棒，可以节约大量时间，快速便捷。

1层g-h轴处剖面图

3.3 BIM技术在成本管理的应用

    将优化后确认的BIM模型上传至企业基础数据分析系统（Luban EDS），形成企业统一的BIM协同平台。鲁班基础数据分析系统（Luban PDS）是一个以BIM技术为依托的工程成本数据平台。 它创新性的将最前沿的BIM技术应用到了建筑行业的成本管理当中。只要将包含成本信息（工程量数据、造价数据）的BIM模型上传到系统服务器， 系统就会自动对文件进行解析，同时将海量的成本数据进行分类和整理，形成一个多维度的、多层次的， 包含可视化三维图形的6D结构化工程基础数据数据库。

3.3.1 快速测算，精确计划

    BIM模型创建完成，即可准确快速计算工程量，由于BIM模型的数据粒度达到构件级，可以按楼层、区域、进度、专业、施工班组等任意条件，快速生成报表，为制定人材机资源计划提供重要依据与参考。实际项目中，施工员每个月在Luban BE中调取数据，结合项目实际施工情况制定采购计划，项目商务人员在Luban BE中调取数据，对计划进行审核，确定无误后才交由材料员进行采购。这样，既避免了材料的浪费，又能保证材料到场及时性，有利于公司对项目资金的调配及安排，减少资金积压和成本浪费。

弱电专业工程量统计

3.3.2 两算对比，成本管控

    在机电施工过程中，每次材料进场的量及时提供给BIM技术人员，由BIM技术人员出对比表，再提交给项目部，根据BIM技术人员提供的量与实际量对比，查找分析原因，出总结分析报告。

对项目计划成本、实际成本进行对比

3.3.3 数据协同，有效共享

    项目管理中，工程基础数据是最重要的数据之一。做到数据的及时共享，对管理者快速做出正确决策有着重要意义。以前工程项目数据都集中在项目上预算员手上，管理者很难及时获取到这些数据，做出的决策往往也是依靠经验。应用基于BIM的鲁班数据管理系统，将完成模型后的工程量上传MC系统，各个条线的管理人员可以依据权限可以任意调取服务器端工程数据，针对施工班组的要料计划进行审核。数据形成企业数据库，达到数据共享、监控的功能；形成数据共享直接为其提供最基础的项目数据。

    陕安集团的领导可以通过BE，随时随地快速查询管理项目基础数据。也可以利用MC管理、查看、统计和分析，以及单个项目不同阶段的多算对比。将工程信息模型汇总到企业总部，形成一个汇总的企业级项目基础数据库，企业不同岗位都可以进行数据的查询和分析。

EDS账号的开通与分配

3.4 BIM技术在质量安全管理的应用

    iBan主要用于工程现场质量缺陷管理，快速将现场质量、安全等问题直接反映到项目管理层，避免质量、安全隐患。项目现场人员对现场的质量、安全隐患问题拍照，并且根据实际问题的不同选择系统中不同选项、轴线、工程项目等参数，将照片通过WIFI或者3G网络传送到系统中。

    项目管理人员无论在什么地方，只要打开系统点任何一个“图钉”，即可以了解项目现场的即时问题，从登陆到系统查阅，可以快到几秒钟，大大缩短问题反馈时间。在系统中形成可用的现场历史照片数据库，提升了项目协同能力，方便和加快问题的跟踪解决。

在BE中查看iBan上传的照片

4 BIM团队培训与建设

    在项目合作过程中，鲁班BIM团队为陕安集团制定了详细的培训计划，分期培训，帮助陕安集团建设自己的BIM团队，建立BIM能力。通过建模培训、系统培训和管线综合培训的三轮培训，参加培训的有80余人，项目部人员掌握了BIM技术从模型到系统的运用，并成功通过考核，拥有了一定的BIM能力。

5 应用成效

    陕安集团项目技术负责人高鑫表示，BIM技术也是一项先进、很棒的技术，尤对于工作效率的提升帮助很大，三维模型对于指导施工和管道排布方案也有很现实的参考意义。同时机电安装工程中BIM应用获得了总包方中建一局、业主方方信地产的重视与一致好评，对于提升陕安集团的核心竞争力与品牌形象有着重要的推动作用。陕西建工集团董事长刘耀华、陕安二分公司董事长孟坚、总经理张保安、副总经理任惠民、总工胡春林特意到项目现场观摩了BIM的应用情况，并称赞BIM技术对机电安装工程的巨大价值。陕安集团后续打算继续开展BIM应用实践，拓展BIM应用，建设企业自身的BIM能力，利用BIM技术提升企业核心竞争力。