京津中關(guān)村科技城位于天津市寶坻城區(qū)北部，處于京津唐"金三角"發(fā)展區(qū)的中心位置，西距北京中心城區(qū)70公里、南距天津市中心城區(qū)70公里、東距唐山中心城區(qū)75公里。根據(jù)規(guī)劃，京津中關(guān)村科技城將建設(shè)成為京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略高地。

 

　　市政基礎(chǔ)設(shè)施一期工程包括修建道路16條，全長約30km；鋪設(shè)雨污分流管道總長度約78km，鋪設(shè)給水管道總長度約40km，中水管道總長度約26km，燃?xì)夤艿揽傞L度約43km，熱力管道總長度約40km，電力管道總長度約45km，電信管道總長度約39km；建設(shè)公園約17.4萬平方米，路側(cè)綠化約47.7萬平方米，以及河道及水環(huán)境綜合整治等，項目總投資約22億元人民幣。

 

　　中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計院有限公司（簡稱"水規(guī)院"）負(fù)責(zé)市政基礎(chǔ)設(shè)施一期工程的設(shè)計和BIM總體咨詢。水規(guī)院具有住建部頒發(fā)的國家工程設(shè)計最高資質(zhì)--工程設(shè)計綜合甲級資質(zhì)及其它50多項業(yè)務(wù)資質(zhì)，是國內(nèi)業(yè)務(wù)類型齊全、專業(yè)結(jié)構(gòu)完整的知名國家級綜合設(shè)計院，并且致力于通過創(chuàng)新技術(shù)提高生產(chǎn)力。

 

 

 

　　京津中關(guān)村科技城業(yè)主單位以前瞻性的戰(zhàn)略部署，提出要打造出智慧園區(qū)的樣板，在設(shè)計階段就要考慮后期的智慧運(yùn)維，對項目的規(guī)劃、設(shè)計與建設(shè)都提出了高要求。

 

　　水規(guī)院團(tuán)隊面臨著多重挑戰(zhàn)：一是業(yè)主要求工程設(shè)計要為智慧運(yùn)維做好充分準(zhǔn)備，所以需要打造項目數(shù)字化資產(chǎn)，助力該智慧園區(qū)、智慧城市的建設(shè)；二是要通過BIM技術(shù)全生命周期的運(yùn)用支持設(shè)計、建造與運(yùn)維；三是項目地理跨度大，施工工作面廣，工期較為緊張，地下管網(wǎng)排布復(fù)雜，項目工序銜接緊密，精細(xì)化管理需求較高，因而多專業(yè)集成設(shè)計協(xié)調(diào)難度大。

 

　　顯然，面對這些工程難點，僅僅依靠傳統(tǒng)的工作方法和工作流程已經(jīng)無法滿足要求。于是，水規(guī)院在該項目中全面引入在業(yè)界以綜合能力強(qiáng)而著稱的BentleyBIM技術(shù)平臺，在設(shè)計、施工、運(yùn)維等各階段進(jìn)行BIM模型的創(chuàng)建與應(yīng)用，從而服務(wù)于全生命周期管理和智慧城市建設(shè)。

 

 

　　水規(guī)院既把智慧運(yùn)維的要求考慮在前面，也在模型信息、屬性定義、編碼頂層設(shè)計等方面把工作做在了前面。為克服協(xié)同集成難度大、溝通不暢等難題，水規(guī)院一方面采用Bentley的協(xié)同管理平臺ProjectWise，在多軟件平臺上實現(xiàn)了集成協(xié)同，另一方面強(qiáng)化協(xié)同管理機(jī)制，從而大幅提升了效率。

 

　　首先，秉承"BIM實施標(biāo)準(zhǔn)先行"的理念，編制了一整套BIM標(biāo)準(zhǔn)文件，統(tǒng)一了BIM建模和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，方便了各參與方應(yīng)用。結(jié)合Bentley軟件技術(shù)，制定了該項目BIM協(xié)同設(shè)計工作流程，在項目前期，統(tǒng)一了項目所采用的工作空間、單元庫、斷面模板、出圖模板等工作環(huán)境，消除了團(tuán)隊協(xié)作、不同人員思路不同所導(dǎo)致的差異。建立了BIM模型分解及裝配原則，并結(jié)合參考的方式保證BIM模型的有序裝配。制定了BIM建模原則，如模型文件命名規(guī)則、圖層命名規(guī)則、構(gòu)件配色規(guī)則、構(gòu)件分類與編碼規(guī)則以及屬性信息定義規(guī)則等。

 

　　其次，基于ProjectWise協(xié)同管理平臺，實現(xiàn)了項目信息的集中存儲、工作環(huán)境的集中管理、工作流程的集中控制，規(guī)范了項目的過程管理。在標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境下開展BIM協(xié)同設(shè)計，實現(xiàn)了該項目BIM建模及應(yīng)用實施工作。實現(xiàn)了多專業(yè)BIM模型創(chuàng)建，并將道路、橋涵、管線及交通工程等各專業(yè)模型進(jìn)行組裝并開展碰撞檢查等綜合協(xié)調(diào)工作，最終對確認(rèn)無誤的BIM綜合模型進(jìn)行固化，開展后續(xù)模型應(yīng)用工作。

 

　　同時，為實現(xiàn)項目模型從設(shè)計階段向施工和運(yùn)維階段的跨越，通過二次開發(fā)手段，將設(shè)計模型導(dǎo)入BIM項目管理平臺，實現(xiàn)了設(shè)計模型向施工模型的轉(zhuǎn)換，并采用"三端一云"（網(wǎng)頁端、移動端、客戶端，阿里云平臺）的方式集成設(shè)計信息和施工信息，形成了完整的竣工模型，實現(xiàn)各個利益相關(guān)方之間信息的傳遞和共享。

 

 

　　在設(shè)計和施工階段中，水規(guī)院團(tuán)隊充分應(yīng)用了Bentley公司若干款軟件，將BIM技術(shù)的應(yīng)用價值發(fā)揮到最大。

 

　　在設(shè)計階段，應(yīng)用Bentley公司多款最新的CONNECT版軟件，包括MicroStation、OpenRoadsDesigner等實現(xiàn)了市政基礎(chǔ)設(shè)施道路、橋涵、管線等多專業(yè)BIM模型的創(chuàng)建。

 

　　具體來看，利用OpenRoadsDesigner軟件完成了道路工程模型的創(chuàng)建；利用OpenBridgeModeler軟件完成了橋涵工程結(jié)構(gòu)模型的創(chuàng)建；利用ProStructures軟件實現(xiàn)了橋涵結(jié)構(gòu)的配筋建模；利用OpenRoads系列產(chǎn)品中的地下工程軟件模塊，實現(xiàn)了雨水、污水、中水、給水及通信等專業(yè)模型的創(chuàng)建，完成地下管線綜合模型的搭建；利用MicroStation基礎(chǔ)建模軟件實現(xiàn)了交通工程以及電力照明等模型的創(chuàng)建；運(yùn)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)并結(jié)合ContextCapture軟件，實現(xiàn)了三維實景建模。

 

　　各專業(yè)模型創(chuàng)建完畢之后，按照"模型文件-結(jié)構(gòu)組裝-專業(yè)分裝-區(qū)域總裝-項目總裝"的順序，逐級進(jìn)行參考嵌套，進(jìn)行模型裝配。最終，將各專業(yè)建立的BIM模型組裝在一起，形成整體BIM設(shè)計模型，從而完成整個項目的BIM建模工作。

 

 

　　在該項目中，水規(guī)院團(tuán)隊通過創(chuàng)新應(yīng)用綜合性BIM解決方案，無論是在提高工作效率、提升設(shè)計與施工質(zhì)量，還是在縮短工期、節(jié)約成本等方面，都獲得了明顯成效。從截止目前已完成的工程實際執(zhí)行情況來看：

 

　　一是通過Bentley協(xié)同設(shè)計平臺、BIM施工管理平臺、可視化技術(shù)，減少了項目各參與方溝通和協(xié)調(diào)時間約15%左右。這一數(shù)字是根據(jù)與傳統(tǒng)方式進(jìn)行比較后得出，因為每7次會議中有1-2次可通過平臺或可視化技術(shù)溝通解決。

 

　　二是將多專業(yè)模型集成，進(jìn)行碰撞檢測，截止目前（設(shè)計模型創(chuàng)建進(jìn)度為50%），在初步設(shè)計文件中，共檢測出各類碰撞點百余處，包括硬碰撞和軟碰撞，并及時對碰撞位置進(jìn)行了修正，提升了設(shè)計和施工質(zhì)量，減少不必要的返工。

 

　　三是通過BIM施工管理平臺，提高了現(xiàn)場精細(xì)化管理程度，加強(qiáng)了過程管理，節(jié)約材料價值660萬元，通過采用有無對比法測算，節(jié)約比例約為0.5%。

 

　　四是通過施工模擬，優(yōu)化施工工藝，縮短工期約64天，相比傳統(tǒng)方式縮短5%。

 

　　據(jù)預(yù)計，該項目節(jié)省總造價將達(dá)6000-8000萬元，約占總成本的3-4%。其中，通過ContextCapture處理無人機(jī)傾斜攝影信息得到實景地形，將工程數(shù)據(jù)帶到現(xiàn)場，分析得到土方調(diào)配方案，避免大量土方外運(yùn)。僅此一項就節(jié)約運(yùn)費約4000萬元。

 

　　水規(guī)院科技開發(fā)中心主任助理、BIM應(yīng)用技術(shù)研究室主任王帥博士談到："京津中關(guān)村科技城項目的BIM應(yīng)用，帶來了工作方式和管理方式上的變革，改變了市政工程傳統(tǒng)的粗放式管理，幫助我們提升了設(shè)計、施工階段工作及溝通效率，提高了項目的設(shè)計品質(zhì)和施工質(zhì)量，并為后期智慧運(yùn)維管理包括與物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的融合打下了堅實的基礎(chǔ)。"