芦志远
摘要：随着我国经济社会的发展，超高层建筑作为企业实力与城市形象的代表，越来越受到关注。超高层建筑有着极为复杂的结构与机电体系，建造难度及运维成本极高。随着BIM技术的广泛应用，在超高层建筑全生命周期应用BIM，将突显极高的经济效益。超高层建筑BIM应用要做好前期策划，以运维为目标，制定技术标准，通过设计协同与管理协同，使之超高层建筑的建造管理深入浅出，并将过程中的数字化档案透传到BIM运维管理平台，为后期运维管理提供依据。
关键词：超高层建筑;全生命周期;BIM策划;BIM应用
早期BIM主要应用于大型商业综合体的机电管线综合，后期超高层建筑的复杂性要求全专业进行碰撞检查及净高分析，近几年一些大型项目弱电工程商做系统集成，将原来基于2D的IBMS更换为3D实现可视化运维，再后期国内一些自持地标性项目为实现后期运维管理要求全专业建模至LOD500深度，此时高精度模型轻量化后已可作IBMS可视化应用，初现运维平台的雏形。下文将以正在建设的超高层项目实例为依据，策划超高层建筑全生命周期BIM应用，并考虑一定的前瞻性，希望能为超高层业主在BIM应用上提供一些创新思路。
1 全周期BIM应用的必要性
BIM被誉为可以作用于建筑工程全生命周期中所有阶段的技术，其对于建筑项目海量数据的整合、分析、应用较传统2D工作模式有着质的飞跃。
超高层建筑BIM全周期应用建议自方案阶段启用，通过BIM模型评估建筑性能化，对基地的日照、风、热、火灾、疏散等多方案比对，得出最优经济技术指标，从而缩减方案设计周期。
施工图设计阶段BIM技术应用最为关键。超高层结构体系复杂，机电管线空间狭窄，对净高要求较高。一般超高层项目设计周期短，难免因专业间不交圈，导致管线与结构冲突。建议在扩初阶段启动BIM建模，施工图阶段完善。主要对机电管线进行冲突检测，综合排布，净高分析及优化以使施工图尽可能准确，避免后期施工拆改或变更引发索赔。
施工发包阶段延续BIM模型应用效益，可协助造价公司及投标单位快速核算工程量，提高工程量清单的准确性。
超高层建筑一般位于繁华市区，施工场地狭小，施工阶段通过BIM模型进行场地布置、基坑开挖等难重点或高危工程模拟显得尤为必要。超高层建筑寸土寸金且穿插施工多，机电管线密集的主机房须通过BIM高精度模型实现工厂预制化安装，合理布置管线设备，使之符合运维需要，同时大大缩短安装周期。
在营运阶段，通过计算机系统集成技术，将机电系统末端传感器采集的数据实时显示在经过轻量化处理的LOD500模型上。通过搭建基于大数据及人工智能分析的运维管理平台，打通运营信息化系统，统一调度达到降本增效的目的。
2 BIM管理策划
超高层建筑全周期BIM应用须各参建单位共同参与。项目前期应规划BIM管理模式，建议委托第三方BIM顾问，从资产管理及运维的角度，整体规划全周期BIM管理制度、标准、编代码规则等，打造集智慧、便捷、绿色、安全的高端物业。
2.1 组织策划
业主牵头成立BIM小组，由业主技术部门、工程部门、总承包技术部、各分包技术负责人、BIM顾问、技术顾问等组成。
2.2 管理职责
总承包对现场管理有先天优势，BIM管理应由总承包负责组织，协调各分包按BIM制度落实执行，汇总模型进行碰撞检查，定期召开BIM例会对模型问题进行梳理解决。BIM顾问负责协同业主建立制度并按要求审核模型，技术顾问负责按图纸及技术规范审核技术内容，确保符合维护要求。
2.3 制度标准
超高层建筑全周期BIM管理应以运维为目标，因整个建设周期涉及单位较多，各阶段建模人员不同，无统一的技术标准专业间及后道工序就难以顺利衔接。因此，BIM顾问的价值就得以体现。BIM顾问站在全局的角度，协助业主搭建BIM组织架构，编制BIM管理制度，制定各阶段的模型深度，命名原则，构件色彩，设施设备代码标准等。
施工发包时，由BIM顾问制定BIM专项任务书及考核办法，按制度标准对其建模过程进行管控，确保BIM运维的实现。
2.4 设计协同
超高层项目专业间互提资的时效及准确性要求高，总承包应提供BIM工作区集中办公。为提高建模效率及准确性，BIM前期策划时，应采用中心文件进行设计协同。
为实现设计协同效果，还需统一配置建模工具。为避免资源浪费建议建模软件采用网络版，按同时系数配置，硬件则采用云桌面。弱电工程发包时，楼宇智能化业务系统对服务器硬件的需求要结合前期BIM建模对硬件的需求，统一规划云桌面服务，前期建模按BIM需求划分内存及显存资源，后期运维按楼宇信息化需求重新划分硬件资源即可。
3 項目协同管理平台策划
技术标准的一致性是实现BIM运维的关键，而技术标准需要参建方管理团队去执行。面对上百名管理人员，必须依赖信息化手段确保制度落地，因此项目协同管理平台的搭建在超高层项目中就显得尤为必要。
为便于现场移动办公，建议采用基于公有云的项目协同平台。相比自建服务器，无需购买硬件，在计算、存储、网络性能上具备弹性，可根据业务需要，随时调整带宽与存储空间，显著节约维护成本，将更多精力注重于平台的研发。
移动端推荐使用微信小程序，利用其轻量化，社交性特征，通过简便友善的交互式设计，降低现场管理人员的使用门槛，激发项目人员的工作热情。
从现场协同管理的角度，平台应提供现场问题管理、资料管理、通信录管理、数据统计、时效管理、权限管理等功能，有条件的项目，建议开发计划管理、流程管理、定位功能。
计划模块应实现模型与计划关联，对进度画像，并可通过红黄绿灯自动显示进度状态。流程管理模块应支持自定义流程、固定流程及自动生成表单等功能，实现无纸化办公及数字化档案归集。定位功能即通过移动端扫描，模型自动定位到现场区域，在定位模型上标注问题，以最简洁的处理方式反馈给处理人。
业主应当根据项目特点结合公司制度提出软件需求。在软件发包之前做好调研，软件功能及细节要在任务书中明确清楚，并重点关注软件的定制化内容。
4 BIM运维管理策划
超高层建筑的运维管理应当分为四个维度，一是静态数据，即模型精度及设施属性完整性要满足运维要求;二是动态数据，即通过计算机系统集成技术，将物联网传感器采集到的数据映射到3D模型上，实现数据的实时显示;三是大数据+人工智能，通过海量的数据采集及人工模型训练，可提供建筑物能耗分析及管理建议，提供设备预警及诊断方案，提供定位分析及就近派单，实现移动运维;四是物业信息化，即打通物业办公系统，资金预算系统，成本采购系统等信息孤岛，实现自设备报警-派单抢修-工单处理-事项审批-资金预算-物资采购-供应链-工单处理-报警恢复的闭环管理。
静态数据的管控可通过BIM管理制度进行过程管控以确保符合运维要求。
动态数据的实现主要取决于两点，一是机电系统传感器的数量及位置应以运维管理为目的设计，二是机电发包时设备的通信协议应当要求开放，不得设置技术障碍或开放部分数据。
以上四个维度是BIM运维功能策划，但要做好BIM运维，还要对BIM模型进行渲染，使模型展示时有较好的观感，其次平台UI界面应当充满科技感，如此可大大提升运维平台的商业价值。
5 结语
综上所述，在超高层建筑全生命周期应用 BIM 技术是非常必要的，不仅降低了超高层建筑的建造难度，通过数字化、信息化赋能设计协同与管理协同，提高的建造效率的同时，也为后期运维节本增效垫定坚实基础。
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