银川绿地中心——基于BIM技术的智慧建造

西北第一高楼的“诞生”，看BIM如何发力。

301米的摩天双子塔银川绿地中心，西北第一高楼，坐落在银川市金凤区阅海湾中央商务区，建筑总面积350379㎡。作为集高端购物、休闲餐饮、娱乐沙龙、商务办公、酒店接待等城市功能于一体的超高层综合体，是宁夏自治区重点工程，受到了很高的社会关注度。

西北第一高楼由南、北两座塔楼与裙房组成，两座塔楼均为66层，在银川特殊大风天气下，施工危险系数明显提升。如何解决技术复杂、施工危险度高等困难，保证建设周期和工程质量安全有条不紊的进行？

为此，中铁城建集团银川绿地中心携手鲁班工程顾问专门成立BIM中心及智慧工地建设团队，组织协调各参建方利用BIM+互联网+智慧工地，全方位武装BIM装备，一路“降妖除魔”，协力突破，成功在第七届龙图杯中脱颖而出，荣获优秀奖。下面让我们来看一下中铁城建集团和鲁班工程顾问具体是如何做的。

1.BIM二维码+安全帽，连接劳务与安全

劳务实名制可以实现考勤管理、安全教育管理、后勤管理等，提高项目现场劳务用工管理能力。对现场所有施工人员实行“实名制”管理，现场所有施工人员信息统计汇总后输入BIM平台生成二维码，粘贴在各施工人员的安全帽上。

2.BIM+VR，身临其境体验安全教育

将BIM平台结合VR体验技术进行安全教育，能达到方便理解教育和身临其境的作用，也能自动记录教育次数和受教育情况。

3.BIM+塔吊/升降机/爬架应力应变系统,严格监管大型设备

在BIM模型中模拟优化塔吊位置，优化防碰撞系统摄像头和传感器的布置。实时监测塔吊运行情况，包括塔吊转角、风速、载重、幅度等数据，为塔机碰撞提供实时预警，并将图像及相关数据传至BIM监控平台，方便塔吊管理。

在BIM模型中合理规划出升降机的位置，指导现场升降机的布置。同时，利用将BIM平台与升降机安全监管系统连接，使用人脸识别对驾驶员身份进行监控管理，防止非专业驾驶员操作。安全监管系统可以对升降机的负载重量、运行高度、运行速度等进行全方位监控，违规运行立即进行语音播报，杜绝升降机的不规范运行。

建立精确的BIM模型，进行了复核计算,全面分析了爬架体在施工工况、爬升工况和停工工况下的受力性能特点。对支承结构在拉压杆不协同受力情况下适用性进行了重点分析，当遇危险状况时防坠系统自动锁死，为现场施工的使用性能得到保障。

 4.BIM+物资管理，让数据转起来，资源浪费少起来

管理的支撑是数据，项目部运用BIM技术，通过鲁班软件和其他BIM软件多算对比，保证两算误差在3%以内，为项目管理提供了精确可靠的基础数据。本工程钢筋量较大，塔楼单层钢筋重量达220余吨，现场浪费比较严重(暗柱箍筋和梁的纵筋)。BIM小组以鲁班钢筋为基础，对料单进行审核优化，每层减少钢筋浪费4吨，目前已减少浪费260余吨，预计累计减少浪费280余吨。

5.BIM先行，辅助图纸会审效率高

以三洞口四碰撞为主线，对图纸进行审核。共筛选出80余条图纸问题,提高了图纸会审工作的效率，为工程顺利施工生产铺平道路。约90%图纸错误排除，约60%返工减少，相应材料耗损减少，5%左右的工程进度节省，三维可视化有效解决与设计及建设单位沟通难问题。

6.BIM+3D打印，工法样板指导施工 

对钢板墙、型钢柱、楼梯等重要的节点施工工艺深化设计后进行3D打印，作为工法样板指导施工。

7.深化设计、优化方案，让图纸问题无处遁形

钢结构、机电安装、幕墙模型

基础施工优化、主体工程施工优化

利用BIM技术对伸臂桁架层的散件牛腿及2m之内短梁进行模拟拼接，优化分段及吊装顺序，结合塔吊吊重和现场场地情况，优化钢结构吊装方案。

 钢结构吊装方案优化

利用BIM管线综合排布技术，对安装管线进行优化排布，碰撞检查无误后输出剖面图指导现场实施。地下三层发现碰撞点一百余个，和设计单位沟通后，截止目前已全部调整到位。

管线综合管线优化

利用鲁班排布软件对墙体砌体及砂浆用量自动统计。依据现场施工进度，分层、分区域统计材料用量，减少场内砌筑工人二次搬运，指导现场施工。

 砌体排布优化

利用BIM技术对装配式幕墙进行建模优化，将幕墙优化分割为4.2m*1.5m的单元块，并按位置编码。通过优化方案指导幕墙预制及现场吊装，保证幕墙施工精确化，提高施工效率。

装配式幕墙优化

8.BIM+传感器，让监管更有力有效

 在BIM模型中可视化查找危险区域，明确监管范围，指导现场传感器布置，包括临边洞口边缘及限制区域入口位置等。

当人员进入危险及限制区域时，传感器将信息传送到控制器发出警报提醒，关联BIM平台实现快速查看，定期管理。

危险区域报警管理

系统记录并上传到BIM云平台中，通过按周、旬、月分析云平台中相关数据，按不同位置汇总数据，分析出现场各区域报警次数，加强现场管控；对违规报警汇总，提醒现场安全管理人员加强现场安全教育。

 云平台监管

9.BIM+机器人，保证精度和质量

 依据BIM模型数据结合放样机器人对工程结构复杂，施工难度大的部位，如：

塔冠、伸臂桁架层等部位精确放样提高施工精度，保证施工质量。

 BIM技术指导现场施工放样

利用手机移动端（iban、BV），对工程质量管理进行了全方位的监督把控。

通过BIM平台的闭合管理，减少了质量整改通知单的下发，管理效率大大提升，且保存了大量施工过程资料及照片。

 辅助现场进行质量排查

对钢板墙和型钢柱的钢筋绑扎顺序、钢构开孔位置等施工关键技术节点优化，改善施工措施，保证施工质量。

钢结构与钢筋碰撞节点优化

10.可视化三维交底，直观展示

 本项目结构复杂节点较多，钢筋与钢结构贯穿交错，现场施工难度很大,为了加快施工进度，将BIM技术优化后的复杂节点进行定期三维交底。

钢结构与钢筋复杂节点交底

通过三维漫游交底的方式将项目地下室管道排布方式直观展示，明确排布原则，确保施工质量和进度。

综合管线可视化交底

提前利用建成的钢结构伸臂桁架层的模型进行预拼装可视化交底，可以直观展示拼装流程，节省拼装时间，并为现场吊装施工提供保障。

 钢结构拼接可视化交底

11.BIM+无人机，指导施工场布

BIM技术指导施工场布

将BIM模型与无人机结合对施工进行模拟和平面管理，利用编程对无人机的航拍路线进行设置，每天定时定点对现场施工进度进行检测。

 工期监管

12.BIM+自动检测，实时数据辅助现场环境监测

 本项目在施工现场布置自动检测环境仪器，进行实时监测，数据分析结果自动上传到智慧工地平台，与BIM云平台实时数据对接，辅助现场环境监测。

BIM+智能化环境检测系统

利用BIM技术对爬模及现场喷淋系统进行部署整合，保证作业面扬尘控制。同时，利用自动喷淋系统定时定点对混凝土楼板及竖向墙体实现了独特的“全自动、无人值守、无死角”的喷淋养护，既节省了人工，又节约了用水。

BIM+全自动喷淋系统

在工地大门、材料堆场、工人生活区、安全通道等前端监控点安装球形或枪形摄像头，实时监控网络内各路视频。

BIM+视频安防

BIM技术在超高层建设中的应用已经很多，在银川绿地项目中的应用又是一个典型的例证。BIM技术的应用，各阶段参与方实现了数据共享，显著的提升了生产效率、工程质量和项目管理水平。不仅带来了直接的经济效益，节省工期，更是培养出了一批BIM建模、视频动画制作人才。在本项目中，BIM小组成员在紧张的展开日常工作的同时，仍积极探索新的BIM技术应用点，争取实现更大的突破和技术探索，在该项目中发挥出浓墨重彩的一笔。BIM技术作为一项新兴的技术，随着信息技术的深入发和不断实践，为智慧建造和建筑的可持续发展提供强有力的技术支撑。