以深圳湾文化广场为例*
杨军,刘晚沛”,翁天龙”,方治中”,刘通”,甘惟”,李翔[1.筑加智慧城市建设有限公司,深圳518057;2.中建科工集团有限公司,深圳518067;3.同济大学建筑与城市规划学院,上海200092;4.浙江工业大学设计与建筑学院,杭州310023)
【摘要】本研究探讨了BIM技术在大型工程项目全生命周期、全专业管理中的应用,以深圳湾文化广场项目为案例.系统分析了大型工程项目的特征、挑战及全专业协同的难点.研究发现,BIM技术凭借可视化、协调性、模拟性、优化性和可输出性等优势,为工程项目全生命周期管理提供了全面解决方案.显著提升了管理效率和成效.针对大型工程项目了工程项目全过程协同的重要性,实现了各专业间的高效协调.此外.提出了多标准协同的创新策略.通过建立层级分明的组织架构深度融合,提升了设计和施工效率,为工程质量和安全管理提供了技术保障.本案例表明,BIM的应用不仅在管理效率上实现了降本增效,还在社会效益方面促进了专业技术和管理人才的培养,为行业积累了数据资产.
【关键词】BIM:大型工程:项目管理:全专业:全过程:协同创新:效率提升
The Application of BIM Technology in the Whole-Process and All-Professional Collaborative Management of Major Construction Projects
Yang Jun' Liu Xiaopei' Weng Tianlong' Fang Zhizhong* Lin Tong' Gan Wei'. Li Xiang
Shenzhen 51867 China; 3.College of Architecture and Urban Planning Tongji Univeity Shanghai 200092 China; 4.School of (1.Zhujia Smart City Construction Lid. Shenzhen 51a057 China: 2.China Construction Science and Industry Corporation LadDesign and Architecture Zhejiang University of Technology Hangzhou 310023 China)
po d p a a oo o e s s argescale niin pjesTking the jt f Seze Ba Cural qu as acase th chaaeristis chalnand diffiulies of wholeprofessional collaboration of largescale engineering projects are systematically analyzed. Itis found that BIM technology with its advantages of visualization coordination simulation. optimization and output provides a prchensive solution for the whole life cycle management of engineering projects and significantly improvesmangement effcieey and effetivenes. In view of the lexity of Iargescale engineering prjects this stuly constuts an all-professional collaborative BIM management organizational strueture that ADAPTS to China’s largescale projectsand promotes collhorative innovation of interdisciplinary teams. At the same time the importance of the whole process ofthe project coordination has been clarified. and the efficient coedination among various specialties has been realized. In adition the inative straty of mlstaad cdition is ppsed ad he deep inegrati f th establist fds sd p p isa p engineering quality md safety mnagee This case shws that the alication o IM t only achieves osetlion defficiency increase in management efficiency but also peomotes tbe training of professional technical and management talentsin terms of social benefits and accumulates data assets for the industry.
u aao ssod spm eossod eu aod sad aem g spaoyefficiency improverment
1研究项目概况
年底竣工.项目由深圳创意设计馆和深圳科技生活馆 占地50889.24m²,总建筑面积188000m²,预计2025组成,旨在打造设计与科学融合的创造力中心,推动
深圳湾文化广场是深圳市“新时代十大文化设施”之一,位于南山区后海中心区核心文化设施带,
深圳从“生产力时代”迈向“创造力时代”.其功能定位为创意与设计展示中心、艺术与科学交流中心、未来与生活体验中心.
计为多个下沉庭院.
在施工技术方面,项目团队采用八大关键技术,包专业应用技术贯穿施工全生命周期,实现4D进度模拟影响,项目维护周期长,而长期的运营和维护增加了地铁轨道隔振设计施工技术,确保减振效果达标.
在材料应用上,项目采用自由曲面薄壳清水混凝其成功与否直接影响社会发展和公众福社.土结构施工技术和超大截面型钢预应力混凝土梁施工约34.5万条不同规格的曲面花岗岩石材条完美拼装,精准呈现“海边原石”的设计灵感.
的施工技术和创新的材料应用,成为深圳在文化创新和科技发展领域的雄心与愿景的体现.
2大型工程项目全专业管理的难点
2.1大型工程项目的特点及难点
大型工程项目以其长期性、参与者多样性、施工复杂性、维护持续性及深远社会影响而闻名.具体而 言,这类项目通常建设周期长,且需投入大量资本,导致投资回报期具有不确定性.项目涉及多类专业和工种,实施过程中需要开展有效的跨学科沟通与协作.施工难度大,常需应用新技术和新方法,增加了续的运营和维护.此外,大型工程项目对国家发展和 管理复杂性.由于成本回收周期长,项目还需进行持社会进步具有重要意义,能够对社会产生广泛影响.
这些特征使得大型工程项目在规划、实施、运营和维护过程中面临诸多挑战和需求.学术研究主要关注如何优化项目管理、提高跨学科多专业协作效率、项目设计理念强调与自然的融合,将“远古”与采用创新技术、确保长期可持续性及评估社会影响.原石,静谧迎接自然和时间的雕琢,成为深圳湾畔的期延长了投资回报期,也增加了项目风险,如工期延 “未来”并置,营造超现实场景.建筑群宛如海边的例如,大型工程项目的巨额资本投入和较长建设周精神标志.项目采用覆土建筑形式,屋顶形成绿地并误、成本失控和质量问题等.项目参与者众多,涵盖与城市直接连接,构成公园:屋顶坡度自然延伸,设不同专业和工种,建设过程中需实现跨学科、跨专业协同合作,这催生了大量信息交流和协调需求.施括钢结构制安一体化施工技术、智慧安装技术、装配式应用在推动工程创新的同时,也增加了项目实施难度 工过程复杂性是大型建设项目的显著特点,新技术的机房设计施工技术等,以提升施工效率和质量.BIM全和复杂性.由于成本回收周期性和公共利益广泛性和数字化加工.针对地铁轨道穿过的挑战,项目应用项目的运营成本和风险.大型工程项目对国家和社会的重大影响使其成为公众典论和媒体关注的焦点,
BIM作为一种创新数字工具,为大型工程项目全技术,展现高超施工技艺.募墙施工中,项目团队将生命周期管理提供了强有力支持.BIM不仅是集成数字信息的模型,更是整合项目管理要素的工作系统.深圳湾文化广场项目凭借独特的设计理念、专业关键应用特点,BIM为项目设计、施工、运营和维护 凭借可视化、协调性、模拟性、优化性和可输出性等提供全面解决方案,显著提高项目管理效率和效果.
2.2本研究的全专业协同的难点
本研究案例的设计创新性和结构复杂性带来了设计施工挑战,既要求开展跨专业协作,又增加了项目 管理难度.地上石群结构的自由曲面壳体和清水混凝土的不规则曲面设计,提升了施工技术要求.
项目管理方面,由于涉及专业广泛、协调管理复杂,项目团队采用BIM技术优化施工流程和组织方式,加强信息化沟通,提高管理效率.同时,为解决 公共建筑项目中图纸变更频繁导致的协调效率低下问题,项目团队计划开发信息化管理平台,集成多维度项目管理功能,以提升管理协同效率.
3本研究的BIM协同管理
3.1BIM全专业协同管理
本研究案例,即深圳创意设计馆与深圳科技生活馆,是深圳市“新时代十大文化设施”的关键组成部分.该项目旨在打造设计与科学融合的创造力中心, 目标成为粤港澳大湾区的创意文化高地及中国创意设计文化的重要地标.项目落成后,将提供一个集创意
CONSTRTCTTON INTELLIGEVT
智能建造
设计展示、艺术与科学交流、未来生活体验于一体的综合性文化场所,受到社会广泛关注.
表现出复杂性,包括大跨 该项目在工程结构上度空间、异形曲面结构,以及特殊配合比混凝土结构的应用,这些特点对现 浇清水混凝土施工提出了前所未有的挑战.
作为多学科交叉的大型工程项目,其涉及设计、幕墙、景观、灯光、 声学、装配式设计、基坑
支护及施工监理等多个专业领域.BIM技术在此项目中发挥了关键作用,通过精确计算工程量、减少材料和人力浪费、有效协调各专业,确保项目顺利实施.
在BIM全专业协同管理方面,项目实现了以下三大成果
(1)施工总承包BIM模式.利用BIM技术进行项目目标管控,显著提高质量目标,解决了80%的单专业施工潜在问题和90%的多专业碰撞问题,大幅提升了成本效益,综合效益超2000万元,并实现了进度目标.
(2)共享BIM模型数据库.建立BIM模型数据库并提交给业主或建设单位,存储于云平台,实现了项目各参与方共享同一模型,有效管理多专业间的复杂互动.
企业级BIM建模体系和企业级BIM应用标准,实现了 (3)设计施工标准化.通过建立BIM管理体系、设计施工标准化.
本研究的管理理念融入管理平台,旨在构建高效的BIM全专业协同管理平台,促进跨学科团队的协破传统模型对蓝图的依赖,实现了对复杂自由曲面模 同创新和知识整合.该平台采用轻量化设计理念,突型的无纸化浏览和办公功能,提升了模型操作的灵活性和便捷性,有效解决了大型模型处理中的难题,如模型尺寸庞大、操作复杂及多源数据集成困难等.项流程,减少物理文档需求,提高数据的可访问性和实 目团队能够高效管理自由曲面模型,优化设计和施工
图1BIM正向设计工作软件应用流程图
3.2BIM全过程协同创新
3.2.1正向设计工作流程
时性.平台设计兼顾模型的多维特性和数据的高维关联,通过先进的数据处理和可视化技术,为用户提供直观、互动的模型操作环境.
本研究旨在通过制定BIM正向设计工作流程,利用其优势提升工程设计与施工的工作效率-.该流程详细规定了工作顺序,可指导项目团队依照既定顺序格预审、设计建模、深化建模以及成果输出(图1). 高效执行任务.工程进度被划分为四个关键阶段:资
在资格预审阶段,需对项目成员的专业资质和能力进行严格评估,确保其符合项目技术要求.随后,在设计建模阶段,项目团队利用BIM基础软件进结构.深化建模阶段是设计模型细化和优化的关键环 行初步建筑设计和建模,确立项目的三维形态和基本节,BIM辅助软件在此阶段发挥核心作用,协助团队对模型进行深入分析和调整,以满足具体的技术细节和施工要求.最终,在成果输出阶段,项目团队整合设计数据和分析结果,生成最终的施工图纸和文档,为工程实施提供精准指导.
通过制定与执行这一流程,本项目能够确保BIM技术在设计和施工过程中得到最大化利用,从而提高工程效率、优化资源配置、保障工程质量,最终实现项目的成功交付.这一流程的实施,不仅提升了工作效率,也为BIM技术在工程项目管理中的应用提供了 学术性的实证支持.
图2BM技术应用工作流程
3.2.2工程项目系统化全过程协同
本研究强调BIM在项目全周期内的应用应遵循系统化的工作流程,以确保各阶段工作内容的明确性及专业间工作的高效协调.在项目启动阶段,必须明确BIM应用的目标与范围,选择合适的BIM工具,并制 定详尽的项目实施计划.随后,应详细划分项目实施的各个阶段,包括设计、建模、深化和审核等,并为每个阶段设定具体的工作内容和目标.基于此,应绘以促进信息共享和任务协调(图2). 制专项工作流程图,明确各专业间的协同工作机制,
以设计阶段为例,可看出项目在全专业统筹管理方面的创新性.项目采用BIM总承包管理模式,整合了土建、钢结构、装修与展陈、景观、机电以及幕墙等多个专业领域的模型建设工作.这种多专业协同的 管理模式,不仅提升了设计阶段的效率和质量,也为项目的顺利实施提供了坚实的基础.通过这种系统化的工作流程,为BIM在工程项目管理中的应用提供了学术性的实证支持,展现了BIM在提升设计和施工协同效率方面的潜力.
项目团队聚焦全专业模型节点的深化设计,包括预留预埋、钢结构连接、复杂钢筋布局和装配式机房
精细化设计,这些工作对确保结构安全、功能完备和施工可行至关重要(图3).
在BIM组织管理理论框架下,项目团队采取协同管理措施,提前预测并解决模型间的格式互通问题, 以提高协调效率、减少设计冲突、缩短工程周期.
图3全专业协同模型节点深化
智能建造
图4由面深化流程图
项目还采用全专业模型整合与碰撞检测技术,通过优化设计解决接口问题,提升设计的整体性和一致
图5机电深化流程图
性,及时发现并解决设计冲突,确保施工顺畅进行.这些措施体现了BIM技术在提升设计施工协同效率和质量方面的学术价值和实践意义.
针对项目中曲面结构的特性,本研究提出了制定曲面深化流程图的必要性,旨在实现曲面与土建结构 的有效整合.首先,通过构建稳定的土建模型支撑曲面深化工作,识别并解决曲面设计中的问题,进而推动土建与曲面的集成.在此基础上,进一步制定机电深化流程图,专注开展机电系统的建模与深化工作.
利用BIM模型的可视化特性”,本研究旨在发现并解决机电集成过程中的问题,以实现土建、曲面和机电的综合模型构建(图4).综合模型形成后,需对模型中存在的问题进行系统性处理,并执行机电模型的内部审核,确保设计满足技术规范和项目要求.
在综合模型的基础上,进行机电结构的预留洞建模,确保机电系统与建筑结构的协调一致.随后,对曲面、机电和土建模型进行精细化调整,优化模型
细节,提高模型的准确性和实用性.最终,完成模型的外部审核,保障模 型最终质量,并执行签章流程,为模型的最终交付提供正式认可.这一流程体现了BIM技术在项目管理中对于提高设计精度、确保施工可行性以及优化资源配置的学术价值和实践意义 (图5).
工程项目全周期管理集成了基础BIM软件、辅助软件和相关硬件,以支持工程设计与施工.项目结束后,进行了系统性总结,提炼BIM应用的经验和教训,为未来的项目管理和知 识管理提供参考.
执行上述流程使BIM技术充分发挥效用,促进了跨专业协作,优化了并确保项目顺利完成.本研究的BIM 设计和施工流程,提高了工程质量,全专业协同管理展示了大型项目管理的效率和协同性,为其他大型复杂项目提供了实践指导和参考.
3.3BIM多标准协同创新
3.3.1全专业协同的模型精度管理构建项目组织架构时,应明确层