工程项目全过程数字化交付实施路径——以数据中心项目为例

图1 数字化应用的发展趋势

图2 数字化交付管理平台功能架构图

2. 倾斜摄影及场地建模

3. BIM数字化设计

重点部位的深化：在重点复杂区域，数字化工程师与设计人员在三维环境下进行初步设计，利用模型与图纸相关联的特性，同步优化模型及图纸，提高设计质量，减少图纸错漏。在局部复杂区域模型设计完成后，利用BIM的可出图性，直接生成二维图纸指导设计优化，减少“错漏碰”的常见图纸问题。

工程量统计：按照需求对各构件进行分类，实现工程量的快速筛选与统计，协助造价分析与材料准备。三维模型条件下可以准确快速统计不规则区域的各类工程量，达到工程量的快速提取，强化造价管控。

二维图纸表达：在优化后的管线模型基础上，导出二维深化设计图纸，表达平面、立面、剖面等视图，并进行管线类型、管线尺寸、平面定位等相关数据的标注、注释，形成完整的深化设计图纸，为后续建造提供更准确的图纸依据。

空间净高分析：进行自动区域净高分析，获得各区域的净高，生成净高分析图，用来确定各区域的最终净高是否满足业主需求。

问题跟踪分析：利用BIM模型整合性特点，集成各专业模型，较直观地观察到建筑与结构、机电与结构、机电与建筑之间，因设计师沟通误差而产生的各种设计图纸中的“错漏碰”问题，并在设计阶段逐个跟踪解决，提高整体施工图的设计质量。

设备运输分析：将BIM模型导入三维可视化软件中，对设备运输路径进行净高、净距分析，并出具设备运输路径分析报告和运输建议，用于核查设备运输通道是否满足现场设备运输要求。

管线综合优化分析：数据中心的建设包含多个专业，内部集中了电源、照明、电力母线、消防智能化、水管、风管等几大类十几种管线。运用各专业的三维图纸叠加，检查各专业管线间的碰撞与优化，完成数据中心内、外部各种管线布设及三维协同设计工作，减少施工过程中可能遇到的问题并减少不必要的变更。

可视化展示：利用BIM模型可视化特点，集成所有专业的设计模型，表达真实的设计效果，为项目沟通决策提供有力的结果依据，提高各方沟通协调的准确和效率。

图4 某数据中心轻量化展示平台

1. 现场BIM应用

可视化交底：利用BIM模型可视化特点，集成所有专业的设计模型，直观表达真实的设计效果，帮助施工方及施工班组快速理解设计意图，大幅提升施工交底效率，加速推进施工进度，为提高项目质量提供强有力保障。

二次深化设计：利用BIM技术，根据现场情况(现场结构建筑施工误差、设备型号、综合支吊架布置、施工及检修空间等)进行全面三维检查(图 5)，依据施工条件调整管综，最大限度地保证项目的空间利用率及整体效果。

图5 某数据中心制冷站管综三维图

施工场地布置模拟：利用BIM技术的三维可视化的特点，对场地内的施工机械布置模拟，提前考虑施工机械工作半径、高度等特点，通过精细化建模，提前发现冲突，合理地布置材料、PC构件堆放场地，从而达到节材节地的目的。

施工进度模拟：基于BIM的工程项目施工进度模拟是在BIM三维模型的基础上增加时间维度，以动态三维仿真的方式展现建筑的建造过程。可以优化场地布置，发现构件之间的施工冲突及施工方案中的错误及缺失，提高施工效率，指导管理人员的决策，方便各参与方之间的交流[3]。

重点施工方案模拟：在BIM模型的基础上结合项目重难点，表达危大工程等重难点部位所处的现场施工环境、工况介绍、施工方法和工艺、大型设备选型及运行方式、安全质量保障措施等，通过三维仿真模型模拟施工现场，让建设方、施工方能够直观讨论不同方案的比选，推敲各种施工保障措施的科学性及可行性。

设计图纸版本跟踪管理：全过程数字化项目管理平台可以对设计阶段上传的不同版本设计文件进行全面留痕并按照设计方需求进行标准化保存，帮助设计方快速地完成设计文件版本管理，减少因各专业设计版本的流转问题造成的图纸差错(如图 6)。

图6 某数字化管理平台各阶段图纸跟踪管理

BIM模型跟踪管理：数字化团队负责统一协调各数字化小组，如数字设计组、平台管理组、现场技术组、后备及巡场组，建立伴随设计机制，实时更新模型。BIM 模型设计人员定期进入项目现场，对现场完成建筑进行巡检，确保模型与实物对应，为建造阶段BIM模型应用提供一个准确的物理模型基础。

图7 某数字化管理平台造价跟踪管理流程

1. AR辅助验收

在施工完毕的空间或室外区域里运用BIM+AR技术，将现场情况实时与BIM模型比对，分析误差情况，提升验收效率，让日常验收成为可能，第一时间以最小成本修正错误。

2. 激光扫描实测实量

土建施工完毕后，人工肉眼观测难度大，采用三维扫描技术，对室内墙、顶、地进行全方位无死角无人工干预测量，并自动生成数据分析表，确定问题的具体位置，指导人机协同整改，形成质量闭环管理。

3. 竣工数据录入

依据建设单位要求及后期运维需要，将建造过程中的数据信息(设备型号、供应商、维保联系方式、采购时间、功率等)录入到对应的模型构件中(图 8)，让物理模型构件变成一个涵盖了所有数据信息的几何构件体，为业主后期管理和运维提供准确的参数。

图8 柴油发电机模型信息及设备参数

4. 数字化集成交付

数字化交付是建筑行业信息化、智能化的重要环节，在以数字化设计打造的全生命周期BIM应用中，通过搭建以轻量化引擎为核心的数字化交付平台，并匹配专业的全过程质量提升、进度及造价管控、图纸及建筑工程数据管理，实现BIM模型和工程信息、工程资料的完整关联和存储，为项目后期智能化运维奠定了基础，真正实现建设工程从纸质文档交付至数字化交付的转变。（文/马振威，马晓斌，王婉扬，丁健文）