BIM实施专项方案
本工程将以利用BIM技术解决本工程施工阶段的各种实际施工问题，提升项目管理水平为目标，以 BIM 施工模型的构建、维护、更新为主线，展开多方面多层面的专业化应用。借助 BIM 技术，在施工前预先模拟各种施工工序和工艺，提前发现现有设计图纸问题、优化本工程的施工资源、辅助业主对关联分包商之间的协作冲突进行预警；在施工过程中进行可视化交底，提高沟通效率，保证施工的顺利进行；在施工后期实现可视化报量，方便工程量的快速准确核对；竣工时提交施工竣工模型，利用BIM模型传递实体、造价以及进度信息，为业主的后期运维提供数据支持。
一、BIM实施总体规划：
（一）BIM实施目标
在工程施工过程中全面应用 BIM 技术，依托工程设计 BIM 模型，依据业主的BIM标准建立施工 BIM 模型，完成工程的专业应用，减少工程变更，科学指导工程施工，辅助业主实现相关参建方之间的“无缝”信息衔接，为工程的顺利实施提供有力技术保障，并为业主提供后期 BIM 运维数据支持。
（二）工作组织架构：
人员的组织是项目成功的关键因素之一，人员的组织与管理影响项目的实施速度、实施质量，甚至会影响项目实施的成败。因此，项目启动时首先要建立合理的组织结构与模式。本项目设置了 BIM 领导组、专家顾问和 BIM 负责人。BIM 项目团队由 BIM 建模工程师、BIM 应用工程师以及 BIM 图像视频加工工程师组成。
（三）软件硬件配置
1、软件配置：针对本项目所运用的软件配置有：建模软件Autodesk Revit2014 系列、专业应用软件Autodesk NavisWorks2014、动画制作软件Lumion，Autodesk 3ds Max 等
2、硬件配置：服务器配置(用以存储数据几个阶段模型信息):英特尔(INTEL) 22纳米至强E3 四核处理器 E3-1230V3 服务器CPU, 16G内存,2TB 硬盘工作机配置: I7 四核处理器，16G 内存, 1TB 硬盘，2G 独显显卡
二、工作流程：
本工程工程量大，短时间内需要集中投入大量施工资源，对施工工序的紧凑组织以及施工资源的高效调配提出很高的要求。为了使得 BIM 紧密配合快节奏施工，在项目伊始就需要制定周密的 BIM 实施工作计划，BIM 实施做到“步步有计划，事事
有预案”，以实现 BIM 和传统业务流程的无缝对接。
（一）协作职责分工：
我们把 BIM 实施按照时间顺序分为开工阶段、施工期间以及竣工阶段三个阶段，每个阶段的 BIM 工作内容以及人员协作职责如下表所示：
BIM 工作必须和实际业务相结合才能真正产生价值，如下成果交付流程考虑了BIM 和实际业务的无缝对接，充分利用了 BIM 的“可视”“协调”“优化”“模拟”这四个特性，利用 BIM 技术指导施工协作。
三、实施内容
（一）施工现场总平面的布置模型：
按施工组织设计完成施工现场总平面的布置模型。利用 BIM 模型展示场地全部临时设施的全部内容，例如临水、临电、临设、道路、施工设备、材料堆放及加工场地等施工需要的内容。本项目施工设备、建筑材料等施工资源必须集中大量投入，对设备走行路线、材料堆放加工位置等均需合理规划。
在制作完成所需的临时设施及机械 revit 施工总平面布置模型后，把模型导入到其他 BIM 软件中进行漫游和浏览，通过 BIM 软件进行总平面调度管理模拟。通过模拟重点检查的内容包括：
1）物料、机械堆放布，检查施工机械设备之间是否有冲突、施工机械设备与材料堆放场地的距离是否合理；
2）车辆走行模拟，检查在所规划所有场内道路，保证施工现场的顺利安全生产；
3）临时水电布置，避免与施工现场的固定式的机械设备的布置发生冲突，避免施工机械等与高压线发生碰撞，发现危险源并采取措施。
（二）4D 施工组织设计：
工程开工前，深化业主提供的设计模型，增加工程施工流水段信息形成施工模型，并在施工模型中整合施工总平面布置 BIM 模型信息和施工进度计划，进行 4D 施工组织设计模拟。
4D 施工组织设计以工程结构分解 WBS 为核心，将进度计划、三维模型、资源管理、场地布置和成本分析等施工管理要素相结合，实现了建筑施工进度、材料、机械、人力、成本和场地布置等资源的 BIM 模型，并引入时间数据，使得多点施工状态变得一目了然，有利于保障现场作业的安全。
借助 4D 施工组织设计模拟，在施工前预模拟施工工序，优化本工程的施工资源、辅助业主对关联分包商之间的协作冲突进行预警。通过对日期、工序的选择，更可直
观展示当日、当前工序工程进展情况、以及工程量和造价的变化情况。
通过 Navisworks 软件提供的 P6 以及 Project 的接口，实现进度计划数据的导入、展示和调整的功能；另外，包括算量信息的 BIM 构件采用模型算量、未包括算量信息的 BIM 构件采用模拟算量，实现人、材、机的动态直观展示。
（三）虚拟建造：
按设计文件和施工组织设计内容，对施工全过程的施工工序以及施工工艺进行施工模拟，制作施工工艺的动画演示资料。以此可视化的方式优化施工方案，达到控制质量进度以及施工安全的目的。
本工程通过虚拟建造，重点展开如下几方面业务应用：1）可视化展示施工工作面变动情况，在工期紧张的前提下，辅助业主进行施工协调，为顺利安排及后续施工队伍入场创造有利条件；2）采用虚拟建造成果进行可视化交底，提高参与人员对项目的整体认知程度，保障工程的质量；3）采用虚拟建造分析施工工艺工序，提前发现施工问题，并对重点关键部位制定针对性施工措施，保障施工的顺利进行。
（四）4D 施工进度对比：
根据业主提出的进度计划控制节点要求，结合 Project 编制施工进度计划并进行 4D 施工进度模拟，同时动态对比现场实际施工进度，并实时展示工、料、机的情况，形成进度报告。充分发挥进度管理在整个项目全过程中的基线作用，对月进度计划进行统一编制管理、版本管理、变更管理、进度上报管理。采用 4D 施工进度对比的方式提高项目管控层对项目的全监控力度，使管理层直观掌控现场进度情况。
4D 施工进度有别于横道图甘特图等进度查看方式。4D 施工进度通过直观可视化方式查看进度情况，通过颜色变化区别计划进度和实际进度。4D 进度对比可以快速地对万余根工程桩的实际进度与计划进度实时进行对比分析，辅助项目管控层对项目滞后、延期等进度延误情况进行及时查询、分析，采取纠偏措施。
（五）后期动画文件
竣工后，调整 4D 施工组织设计和施工总平面布置模型，以反映实际施工状态，制作动画文件。动画文件真实描述了实际的现场施工组织情况，对实际的施工工艺、施工工序以及施工场地布置进行多彩地展示，反映本项目施工的真实水平。
动画文件根据业主提出的施工展示部位、浏览路径进行制作，动画时长以及质量按照招标书要求。
（六）提交竣工模型
在施工过程中，接收业主提供的最新设计模型，按照 BIM 标准持续完善施工模型，补充现场信息，工程竣工后提交与施工现场一致的竣工模型。为业主的运维管理提供数据支持。
施工竣工模型是设计模型的进一步深化，包含了施工过程中的设计变更信息、施工场地布置信息、进度信息以及合同量价信息等，施工竣工模型不能理解为是一个文件，不能理解为是单一模型，施工竣工模型是多个施工数据的集合，是按照特定方式组织的完整施工现场数据库。
四、实施重点难点
（一）实施重点：
1、模型建模标准的贯彻：
模型是任何信息载体，也是本次 BIM 项目实施顺利与否，成功与否的先决条件，为了满足 BIM 软件之间的数据整合，模型的搭建标准至关重要。
建模将采用主流的“分布式”BIM模型的方法，采用Revit2014和Navisworks2014建立符合工程项目现有条件和使用用途的 BIM 模型。这些模型根据需要包括：施工模型、进度模型、成本模型、竣工模型等。BIM“分布式”模型还体现在 BIM 模型往往由相关的设计单位、分包单位或者日后的运营单位根据各自工作范围单独建立，最后通过统一的标准合成。这将增加对 BIM 建模标准、版本管理、数据安全的管理难度。为了满足业主的数据整合要求，有必要将 BIM 标准的内容独立出来，并加以重视。全面认真详细的了解业主提供的 BIM 标准，必要时提出可行性建议，以确保BIM 模型信息的准确、时效和安全。
2、施工模型的持续迭代：
施工模型基于业主提供的设计模型，是各种施工专业化应用的基础。本项目施工工期较短，给 BIM 和实际业务的配合提出了很大挑战。BIM 施工模型能否及时更新，满足实际业务应用需要，是 BIM 能否真正产生价值的关键。
3、分部分项（WBS）、工程进度等的归纳编码与模型构件挂接：
此项工作比较具体繁琐，需要前提花费大量人力时间去落实，是 BIM 专业应用的基础。
只有业务数据编码和 BIM 构件在软件内实现了对应，才能展开 BIM 的各种应用。但如果事无巨细，把所有编码都和 BIM 构件一一对应，需要大量人力和时间投入，在本项目紧张的工期前提下，是非常不现实的，会失去 BIM 真正指导施工的价
值。只有正确理解 BIM 应用深度，多部门协作，首先在大的里程碑进度节点，控制所重点关注的大宗材料，然后在细节层面再一步步对细化工作进行尝试，同 BIM 参与各方一起考虑可行性较高的技术做为突破，才能在本项目做到 BIM 应用的创新。
（二）实施难点及对策
大模型可视化处理
本工程建筑面积为62192.09平方米左右，给模型的整合和浏览带来很大难度。除了提升计算机硬件性能外，还可以从软件使用以及整合规划方面入手，满足业主的模型整合浏览要求。
软件方面主要用视点保存技术、构件隐藏技术、数据外挂技术等方面减少图形渲染的内容，快速定位图形查看位置。
1、模型拆分，外部链接
划分模型，按模型拆分方案整合模型（按专业、按区域、按楼层、按安装专业等方式拆分），拆分的原始文件可以通过链接的方式整合成所需的模型区域。整合文件的时候，将各拆分待整合模型保存为NWD，最终把各个NWD模型文件附加到一起。该方案降低单个场景的制作的硬件要求，同时可将整个项目的模型整合按模型划分方案分配给多个团队成团，提高模型整合效率。
2、制作精细度不同的模型
模型的制作是一个不断深化的过程，我们可以合理利用过程模型，浏览或整合的时候，按照需要选择模型，不一定要选择信息量最大的模型，从而降低对硬件的要求。
例如，我们可以根据划分模型分别制作体量外表皮模型与精细的 BIM模型。同时可以利用隐藏技术设置文件大小，把模型中不需要查看的内容隐藏掉，减少不必要的图形渲染时间。较小的体量代替当前不需要显示的BIM模型，降低硬件要求，同时便于可视化查看与信息检索。
3、控制所显示模型精细度
按照浏览需要可制作多个浏览视图，利用软件的隐藏技术设置视图中BIM构件的可见项，降低模型浏览对硬件的要求。
我们认为Naviworks 软件有个非常重要的软件功能缺失，即无法按照定制条件隐藏构件。我们计划进行二次开发，根据信息检索条件自动过滤并隐藏当前未被查看的内部精细构件（外表皮模型需要设置特定参数代码便于开发识别，内部构建根据构建命名识别或为构件添加特定代码识别，即根据代码对构件分类）。在浏览整个项目
全貌时，隐藏所有内部精细构件。在查看某个构件时，隐藏除当前构件所在层的所有内部构件。
上述三种处理方式中，使用方式1与方式3的结合应该是最佳的方案。
模型整合
模型整合常见问题包括专业文件无法导入、整合位置偏移、导入内容缺失导致整合细度无法满足需要、整合模型对硬件要求过高等问题。针对上述问题，计划从下述几方面采取措施保证模型的顺利整合。
1、整合平台的选择：
整合平台选用业主推荐的成熟软件产品 Autodesk Navisworks2014，该产品的图形渲染速度和可读取的外部文件类型以及软件开发接口方面有其独有优势。
2、各专业模型的输出单位控制
在 Navisworks 中虽然有文件读取器对各模型文件读取设置，但并不是每种文件格式都可以设置模型单位。所以在导出 BIM 模型前需要提前设置好输出模型的单位。我们在制订模型的移交标准制时，将明确提出各个专业模型的输出单位。
3、专业建模软件版本控制
在 Navisworks 中虽然能读取主流的 BIM 模型格式，单对于各种格式的模型文件有版本局限。因此在各个专业建模前，我们会明确各个专业建摸软件版本，保证专业模型能顺利读取。
4、模型坐标原点的选择
关于模型坐标原点主要针对不同平台的 BIM 模型之间的坐标原点问题。同一平台的 BIM 模型，比如 Revit，三大专业之间的模型原点在建模前可互相参考。建模结束后，在 Navisworks 中整合不会有各专业模型原点对不上的问题；关于跨平台模型整合，例如钢结构的 Tekla 与 Revit,导入前要做好相同的参照点，在 Naviswords 中可进行点对点对齐整合。
数据丢失
BIM 文件交互过程中，比较常见的问题是文件数据丢失。在整合过程若出现数据丢失问题，例如若 Navisworks 读取 catia 和 Tekla 文件出现数据丢失，可采用交换格式输出几何模型例如 IGS 格式。然后利用 Navisworks 中的 DATAtool 工具重做数据库（需要模型提供方帮助数据库建立，该工作量较大，几何模型整理以及数据库整理。）
五、保障措施
（一）质量保证措施：
建立 BIM 模型的质量保证计划，确保模型信息和数据的准确性。在提交可交付成果前，至少进行如下方面的检查：
1、确保模型根据建模标准创建
2、确保模型属性集的数据正确
3、确保模型构件之间无冲突 (模型整合/碰撞检查)
4、确认用于多专业协调的 BIM 数据是否正确
5、分离模型文件与中心文件
6、去除模型中多余的图纸和视点
7、去除任何链接的参考文件并提供模型文件需要的其他相关数据
8、模型数据分割是否符合 BIM 执行计划中商定的方式
9、模型文件是否最新版本，最新的变化是否已经告知项目组
10、模型文件是否按 BIM 执行计划中的标准提交
（二）数据安全措施
制定 BIM 模型的数据安全计划，以防止任何计算机崩溃、病毒感染以及意外的模型数据丢失；指派专人负责执行安全计划，并定期备份保存在网络服务器上的 BIM 项目数据；建立用户进入权限，防止数据在交换、维护和归档过程中丢失或损坏。严格模型数据保存与归档制度，分别为 BIM 模型：原始/工作/发布/交付/废弃/归档/竣工等建立相应项目文件夹；特别注意：
1、在项目各重要阶段，拷贝一套完整的未作任何更改的备份；
2、保存的 BIM 档案应包括两组文件：
第一组为从各个模型创建者那里收到的单专业 BIM 模型和相关可交付成果的集合。
第二组文件应当为那些单专业 BIM 模型的汇总，要以便于归档和查看的模式储存。
（三）沟通与协调制度
BIM 审核与检查机制
1、根据项目推进程度，业务部门和 BIM 执行部门一起审核 BIM 成果。
2、对各个 BIM 模型和软件进行有效性检查，确保模型和工作同步进行。
BIM 成果的过程会签制度
针对 BIM 工作的特点，制定了BIM领导小组—BIM 负责人—BIM 专业工程师级质量控制体系，明确各岗位的责任，采用模型提交会签制度，专业工程师没有审查不提交给BIM负责人、BIM负责人没有审查不提交给BIM领导小组、BIM 领导小组人员没有审查不提交业主，会签单三方签字、少一方签字，不对外提交。
（四）知识产权保护制度
1、对本项目的 BIM 文件材料、图纸、磁（光）盘、图像、声像等资料及样品，归档保存。
2、对列入本项目的科技人员，要求调离、辞职，需与单位签 BIM 知识产权保护协议，并跟踪履行情况。一旦有违规，通过法律程序保护业主的合法权益。
3、本项目人员对外发布（表）文章、会议报告等技术交流活动中，不允许涉及BIM 的实质性内容，其稿件也必须经项目经理和业主审查，在确认不侵犯知识产权后方可发表，不透露和不向他人提供涉及载有 BIM 文件的资料和物品等。