·工程设计与应用·
基于ＢＩＭ的特大型超高层综合体
项目解决方案
侯晓静１， 任 亮２， 张 涛１， 任 伟１
（１．天津工业职业学院工业与信息化系，天津 ３００４００；２．北京保利达工程设计有限责任公司，北京 １０００００）
摘 要：特大型超高层综合体项目工程具有体型巨大、工期紧张、参建方多、建设
环节复杂、成本控制难、品质要求高等建设难点。介绍了基于建筑信息模型（ＢＩＭ）的特大型超高层综合体项目的解决方案，可以实现特大型超高层综合体项目中的全方位控制，有效解决建设难点。
侯晓静（１９８０—），女，讲师，研究方向为物联网工程技术。
关键词：ＢＩＭ；特大型超高层综合体；数字化建筑；解决方案
中图分类号：ＴＵ９７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７４８４１７（２０２０）０１００５００４ＤＯＩ：１０．１６６１８／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７４８４１７．２０２０．０１．０１２
０ 引 言
ＣＡＤ技术作为工程技术的第一次，建筑ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ，ＢＩＭ）技信息模型（
术的出现则是在互联网时代中的第二次。在这次中，ＢＩＭ技术成为引发建筑业重大变革的“导火索”，不仅使建筑可视化设计成为可能，更促进了建筑施工行业创新发展，对行业的
１３］
科技进步和转型升级将产生重要的影响［。
棘手问题。有效控制工期的方式是：有效合理地安排设计及施工进度，通过更少的变更和更少的重复工作，达到更高效的协调和更高的生产效率。１．２ 参建方多
项目参建方多，包含众多专业系统，仅设计部分就是多家设计单位共同设计完成。如何统一协调系统之间、各单位之间的设计成果，提高设计质量，是项目ＢＩＭ实施过程中的难点。施工过程与多种专业相关，并且多种工种需要同时施工。另外，施工管理、立体作业情况十分普遍，给施工总承包单位的各方协调以及管理工作带来较大难度。
１．３ 建设环节复杂、成本控制难
大型复杂建筑在土建、钢结构、装饰装修、机电专业等都存在复杂节点设计的问题，且存在以往多专业间的相互影响，管道设备较为复杂，
１ 特大型超高层综合体项目建设难点
１．１ 工程规模体量巨大、工期紧张
超高层商业综合体项目工期一般为４～５年，且项目总建筑面积大，专业单位众多，对工程进度计划管理提出非常高的要求。怎么能够在短时间的工期内完成项目的建设，并且可以按时交付，达到运营的目的，对项目参与任何一方都是
任 亮（１９８０—），男，工程师，硕士，研究方向为建筑智能化。张 涛（１９６８—），男，副教授，硕士，研究方向为物联网技术。
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常采用的是ＣＡＤ设计，其中二维蓝图交互、图纸的交底以及图纸的审核，导致专业之间的冲突难以发现。通过ＢＩＭ协同设计、碰撞检测、快速预见问题，从整体角度达到项目成本控制要求。１．４ 项目品质要求高
项目品质要求高：考虑到大厦未来的用途和定位，建设方对品质要求非常高。在满足功能的基础上，对细节的高标准使得大厦设计和施工过程优化工作量大大增加，需要采用ＢＩＭ设计融合的手段提高设计细节优化的品质。
２ 基于ＢＩＭ的特大型超高层综合体项目
解决方案
２．１ 设计阶段
２．１．１ 多专业模型构建
对于土建专业，一般模型绘制原则为分层、分专业，将建筑模型与结构模型分开绘制，最后合为一体，从而达到项目应用的结果；机电各专业根据其各自图纸分开绘制，再进行模型整合叠加，发现各专业之间的问题；钢结构专业采取ＢＩＭ中三维实体建模出图，达到模拟仿真效果，可以在软件内对模型进行查看、调整和修改，从而达到全专业整合的目的。将土建、机电、钢结构的模型汇总为一个整体模型，从而发现各专业之间的问题。
２．１．２ 建筑结构技术难点解决
针对建筑结构技术难点，采取建筑指标统计，利用房间面积明细表通过房间的设置，使不同的房间平面图用不同的颜色来标识，房间类型一目了然。并生成房间面积明细表，供设计分析参考；采取结构方案比较，选择最优方案；采取建筑剖立面复核。三维剖面比二维剖面更容易理解，通过ＢＩＭ软件可以观察建筑的各个角度。
２．１．３ 机电技术难点解决
针对机电技术难点，如管线综合、主管道的碰撞，在施工图深化设计的过程中，能够发现传统的二维图纸不能体现的问题，找出关键部位，管线综合优化，为之后的现场施工预先排除设计问题，制定解决方法。利用ＢＩＭ软件可进行碰撞
自动检测，得出碰撞报告，精确调整模型，在保证按图施工的前提下，可为工程节约大量的成本和时间，并大幅提升建筑质量。
管线综合排布时综合考虑工艺所涉及的标准、施工中所用到的工序、检修空间等因素，使管线分层明确、共架安装、合理布局。针对支吊架布置，利用ＢＩＭ模型，对管线综合进行综合支架设计布置，减少工程阶段误差；针对预留洞口，在ＢＩＭ技术中预留洞口是由管线综合调整后才输出的，不仅直观准确，还可以避免大量变更；地下车库专业系统多、内容复杂、对净高要求严格，设计施工图是各专业出图，各专业之间就空间布置存在不相协调的问题，故采取ＢＩＭ可以解决各专业整合的问题；能够在满足各专业功能要求和施工规范的前提下，对管线进行综合调整；对项目进行全方位输出，直观准确地表达项目，利用ＢＩＭ技术在精装设计阶段预知每个区域的净
高，协同精装设计，满足业主需求［４５］
。轴测图是
ＢＩＭ技术相较二维图纸比较明显的优势，地下局部轴测图不仅能清楚地表达楼层关系，还可以直观地了解复杂地管道走向。地下局部轴测图如图１所示。
图１ 地下局部轴测图
超高层管井技术难点包括如下方面：多根不同类风管、水管共处一井；为了配合平层分布，不同标高处管线在管井内位置不同、尺寸各异，但又相互转换，问题错杂；利用ＣＡＤ画图时图纸立管编号较为混乱，导致图纸难以理解，另外施工难度增大。
利用ＢＩＭ可以解决如下方面：ＢＩＭ管井、立管编号具有唯一性，这样可以有效避免系统缺漏；利用ＢＩＭ模型可以展示管井内整体实景，对
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施工人员交底可以非常清楚地了解；指导合理安排施工的工序，能够有效提高工作进度，达到工作要求，从而保证施工质量。
另外，项目室外总体网关结合景观设计整理后，按最后竣工状态进行调整，以保持ＢＩＭ交付模型的准确性，便于后期维护管理。总之，建筑工程全生命周期比较复杂，如果在项目的实施过程中发现情况、出现问题，参建各方需要开协调会议查找问题原因，提出解决问题的办法，进而出具变更。通过ＢＩＭ技术，可以直观地看到变更前后的差异。工程变更情况如图２所示。
图２ 工程变更情况
２．１．４ 幕墙技术难点解决
对以往以二维线条变现的构件改采用三维视觉进行展示，并能够反映出构件之间的相互连动性。在ＢＩＭ中整个过程都是可视化的，不仅能够展示三维效果，产出各类报表，更重要的是在项目的各个阶段都可提供直观的展示。利用ＢＩＭ参数化功能对开窗大小进行量化式计算，并且对建筑幕墙板进行分划，从而结合屋面弧度实际情况，对幕墙高度进行重新梳理整合，并实景模拟空间效果，辅助幕墙模数尺度的研究。ＢＩＭ可完成模型实时数据提取，通过主体ＢＩＭ模型快速提取和查看构件几何尺寸和高程信息。２．１．５ 工程量数据统计及汇总
ＢＩＭ软件可为全部或分项提供准确的发生数据，避免人为工程计算误差或恶意增加工程量的行为发生。模型自动生成数据清单、进度款支付、最终竣工结算。各专业系部按各种不同的统计方式对工程量进行数据信息统计及
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汇总。２．２ 施工阶段２．２．１ ＢＩＭ＋点云模型
三维激光扫描仪云数据模型与ＧＲＧ吊顶原ＢＩＭ模型融合拼接，进行误差分析与碰撞检测，以此确定实际施工与设计要求之间的微偏差值，同时出偏差报告。２．２．２ ＢＩＭ＋无人机
结合ＢＩＭ平台进度模拟，在施工阶段应用无人检测现场施工进度情况，获得进度资料。２．２．３ ＢＩＭ＋现场管理
在项目实施过程中可将项目整体拆分三个阶段，以下为每个阶段具体实施过程管理。
（１）进度管理。通过对模型中模拟进度与现场真实进度进行比较，找出工期滞后原因，进而合理调整生产计划，包括各环节工序协调、交叉施工交底等。利用ＢＩＭ技术平台，对每日汇总数据进行动态分析、动态调整，确保施工节点；与真实进度情况相比较，能够一目了然地反映进度偏差，及时纠偏调整。通过三维施工进度模拟，
配合施工组织与项目管理，全面掌握工程进度及资金配备状况。通过对模型进度与现场实际进度进行对比，找出工期滞后原因，进而合理调整生产计划。
（２）质量管理。通过移动端设备，直接浏览模型的构建基础信息、安装工艺所涉及流程以及质量验收标准等，有利于施工人员对施工现场的质量所存在的问题进行数据采集，上传至平台，通过平台将问题与模型关联及统计，最终形成阶段性质量报告，用于周、月、年质量报告，制定责任人进行跟踪和反馈。
（３）安全管理。通过ＢＩＭ技术，对安全应急预案进行模拟分析，辅助预案编制，检查预案可行性。对现场危险源进行识别，实施统计危险源级别，形成安全管理方案，并对管理人员及现场施工人员进行ＶＲ式安全教育，从源头杜绝现场安全事故发生。通过ＢＩＭ管理平台，对安全防护措施、消防器材、水平垂直运输设备进行模拟、性能管理、更新维护提醒。
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３ 结 语
ＢＩＭ具有图纸审核及优化功能，与传统二维ＢＩＭ图纸审核配合，交叉审核图纸并进行改进；可以深化设计，基于ＢＩＭ模型进行各个专业的二维与三维之间的校验，以及各专业之间的三维综合协调；ＢＩＭ模型可以在现场施工前对施工中所涉及到的复杂节点进行综合协调，还可以模拟碰撞，完成钢筋碰撞检查，选择重要且有必要的施ＩＭ工方案和重点部位进行工艺和进度的模拟。Ｂ可以有效解决特大型超高层综合体项目难点，在项目设计阶段、建造阶段、运维阶段，ＢＩＭ都可发挥作用，提供技术咨询应用。
［１］ 李永烈．ＢＩＭ技术在建筑工程施工管理中的应用
解析［Ｊ］．绿色环保建材，２０１９（９）：２３２５．［２］ 陈论荣．ＢＩＭ技术在土木工程施工领域的应用研
Ｊ］．建材与装饰，２０１９（２８）：４１４３．究［
［３］ 芦琴，屈郎．浅析ＢＩＭ技术在水利水电工程中的应
Ｊ］．杨凌职业技术学院学报，２０１９（３）：３５．用［
［４］ 吕彦雷，付洋杨．基于ＢＩＭ的无人机实景建模技术
在项目施工中的应用研究［Ｊ］．中国建筑金融结构，２０１９（９）：１１１３．
［５］ 高向豪，曹娜．基于ＢＩＭ的施工工程前期策划研究
［Ｊ］．科学技术创新，２０１９（２６）：５５５７．
收稿日期：２０１９０９２８
ＳｏｌｕｔｉｏｎｏｆＵｌｔｒａｌａｒｇｅａｎｄＳｕｐｅｒＨｉｇｈｒｉｓｅＣｏｍｐｌｅｘＰｒｏｊｅｃｔ
ＢａｓｅｄｏｎＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ
１２１１ＨＯＵＸｉａｏｊｉｎｇ， ＲＥＮＬｉａｎｇ， ＺＨＡＮＧＴａｏ， ＲＥＮＷｅｉ
（１．ＤｅｐａｔｍｅｎｔｏｆＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｉａｎｊｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＣｏｌｌｅｇｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４００，Ｃｈｉｎａ；
２．ＢｅｉｊｉｎｇＰｏｌｉｄａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｕｌｔｒａｌａｒｇｅａｎｄｓｕｐｅｒｈｉｇｈｒｉｓｅｃｏｍｐｌｅｘｂｕｉｌｄｉｎｇｈａｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅ，ｔｉｇｈｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ，ｍａｎｙｐａｒｔｉｅｓ，ｃｏｍｐｌｅｘｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌｉｎｋｓ，ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｃｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｌａｒｇｅａｎｄｓｕｐｅｒｈｉｇｈｒｉｓｅｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｊｅｃｔｂａｓｅｄｏｎｂｕｉｌｄｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇ（ＢＩＭ）ｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｔｃａｎｒｅａｌｉｚｅ，ａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌｖｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｉｎｕｌｔｒａｌａｒｇｅａｎｄｓｕｐｅｒｈｉｇｈｒｉｓｅｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｊｅｃｔｓ．ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｕｉｌｄｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇ（ＢＩＭ）；ｕｌｔｒａｌａｒｇｅａｎｄｓｕｐｅｒｈｉｇｈｒｉｓｅｃｏｍｐｌｅｘ；ｄｉｇｉｔａｌｂｕｉｌｄｉｎｇ；ｓｏｌｕｔｉｏｎ
檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿（上接第１０页）
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｍｍｏｎＰｒｏｂｌｅｍｓｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｉｎ
ＡｎｃｉｅｎｔＢｕｉｌｄｉｎｇ
ＣＨＥＮＸｕ
（ＴｈｅＰａｌａｃｅＭｕｓｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００００９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｓｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｌｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｇｒａｄｕａｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｌａｃｋｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｎｏｒｍｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｗａｒｅｎｅｓｓｏｆａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｕｎｅｖｅｎｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅｒｅｗｉｌｌｂｅｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｓａｆｅｔｙｏｆａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｃｏｍｍｏｎｂｕｉｌｄｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｒｅｌｅｖａｎｔｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈｈａｖｅｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．
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