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北京城市副中心劇院項(xiàng)目如何通過BIM+智慧工地節(jié)約項(xiàng)目成本175萬？

項(xiàng)目概況

1. 工程概況

北京城市副中心三大建筑及共享配套設(shè)施項(xiàng)目，包含博物館、劇院、圖書館、共享配套設(shè)施及軌道交通預(yù)留車站等五部分，總占地面積約70公頃，規(guī)劃建筑規(guī)模約60萬平方米，其中地上約20萬平方米，地下約40萬平方米。與行政辦公區(qū)隔大運(yùn)河相望，未來將成為城市副中心的文化中心、活力中心、市民文化休閑娛樂中心。

城市副中心劇院（文化糧倉），坐落于大運(yùn)河南岸，總用地面積約122,398平方米，地上建筑面積 82,700 平方米，地下建筑面積 42,650 平方米。

地上3座建筑單體，主要樓層數(shù)為地上5層，地下2層，最大建筑高度49.5米，地下為一整體地下室，建筑基底面積56,273平方米，位于歌劇院西南角點(diǎn)。工程場(chǎng)地呈現(xiàn)南高北低，中高東西低的趨勢(shì)走向。

2. 項(xiàng)目重難點(diǎn)及解決對(duì)策

（1）劇院項(xiàng)目空間復(fù)雜，重難點(diǎn)施工方案極多。

包括地下室墻體單側(cè)支模、大空間滿堂紅腳手架、大環(huán)梁施工、預(yù)應(yīng)力、勁性結(jié)構(gòu)施工、臺(tái)座施工等。

（2）不規(guī)則雙曲網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)屋蓋體系。

項(xiàng)目采用不規(guī)則雙曲網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)屋蓋+外框鋼柱、砼屋面大跨度鋼梁+鋼桁架、勁性結(jié)構(gòu)+鋼板墻、鋼馬道+柵頂?shù)踯壗Y(jié)構(gòu)。

鋼結(jié)構(gòu)形式多、造型復(fù)雜、交叉工序多，對(duì)加工制作的精度要求高，施工精度。變形控制難度極大，目前尚無業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)可供參考。

（3）異形曲面金屬屋面和立面曲折線鋁裝飾板。

項(xiàng)目立面區(qū)折線鋁板為異形曲面鋁板，加工難度大；板塊不可替代，如果存在板塊缺陷或損傷，將影響其他板塊施工。金屬屋面系統(tǒng)（含天溝、裝飾鋁板、融雪系統(tǒng)）、屋頂裝飾鋁板，與鋼結(jié)構(gòu)工程、機(jī)電工程、幕墻工程、給排水工程等多個(gè)專業(yè)有交叉，對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)的專業(yè)性、全面性有很高的要求。

（4）深化設(shè)計(jì)、機(jī)電管線綜合排布以及出圖。

項(xiàng)目機(jī)電多達(dá)近50個(gè)專業(yè)系統(tǒng)，管線綜合復(fù)雜，且劇院項(xiàng)目涉及舞臺(tái)機(jī)械、消聲降噪、音響等各類專業(yè)，深化設(shè)計(jì)需要考慮接口極多，管綜難度極大。

（5）項(xiàng)目工作量大、構(gòu)件形式多。

本建筑物底層面積大、封閉環(huán)形周邊線長(zhǎng)，鋼結(jié)構(gòu)體量大、構(gòu)件形式多、協(xié)作單位多，同時(shí)與土建、機(jī)安等專業(yè)公司配合，工作量大。

建設(shè)目的

1. 通過BIM+智慧工地智能化實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目協(xié)同生產(chǎn)、安全高效管控；

2. 實(shí)現(xiàn)崗位、項(xiàng)目數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通，協(xié)同共享，綜合展現(xiàn)數(shù)字化管理；

3. 數(shù)字例會(huì)提高項(xiàng)目生產(chǎn)例會(huì)效率，助力生產(chǎn)管理有序，工期提前完成合同目標(biāo)；

4. 輸出一批BIM+智慧工地應(yīng)用人才；

5. 打造BIM+智慧工地應(yīng)用全國觀摩項(xiàng)目及北京市BIM三星級(jí)應(yīng)用項(xiàng)目。

應(yīng)用總結(jié)

應(yīng)用成果

（一）智慧管理

1. 信息化管理體系建立

劇院項(xiàng)目采用了 1 個(gè)平臺(tái)、3 大管理中心、3大技術(shù)中心、9 大模塊、3端應(yīng)用的系統(tǒng)架構(gòu)，期望打造一個(gè)建工特色、國內(nèi)領(lǐng)先的BIM+智慧工地平臺(tái)。

2. 應(yīng)用模塊

劇院項(xiàng)目通過應(yīng)用數(shù)字工地、勞務(wù)管理、安全管理、BIM中心、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理、質(zhì)量管理、環(huán)境管理、智慧黨建九大模塊，建立了包含全業(yè)務(wù)場(chǎng)景、項(xiàng)目全員參與的信息化平臺(tái)，用智能化實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目高效管控。

（二）智慧生產(chǎn)

1. 生產(chǎn)進(jìn)度三級(jí)管控，延期精準(zhǔn)糾偏

由于項(xiàng)目工程生產(chǎn)任務(wù)較為緊張，各工種之間流水穿插作業(yè)，人力、設(shè)備、材料管控難度大，如何能保證項(xiàng)目按整體施工計(jì)劃順利完成，進(jìn)度管理工作是工程管控的重中之重。

本項(xiàng)目采用生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)度管理。項(xiàng)目生產(chǎn)進(jìn)度管理以總控計(jì)劃為核心，在各個(gè)施工階段逐步細(xì)化，主要是以具體的工序任務(wù)項(xiàng)為主，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤管理。利用數(shù)字例會(huì)、施工日志、施工相冊(cè)等功能輔助進(jìn)度管理，充分發(fā)揮生產(chǎn)管理系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。

為消化疫情對(duì)工期進(jìn)度的不利影響，利用BIM模型聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)計(jì)劃及時(shí)糾偏，優(yōu)化主體結(jié)構(gòu)工期10天，成本節(jié)約90萬元。經(jīng)測(cè)算，其中14臺(tái)塔吊及汽車吊機(jī)械租賃費(fèi)節(jié)省約20萬元，管理人員費(fèi)用約20萬元，勞動(dòng)力費(fèi)用約50萬元。

2. 施工現(xiàn)場(chǎng)可視化管理，形象進(jìn)度信息自動(dòng)留存

劇院項(xiàng)目在辦公走廊、大門、施工現(xiàn)場(chǎng)、吊鉤等處共設(shè)置 6 臺(tái)球機(jī)、1 臺(tái)槍機(jī)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全方位監(jiān)控，并且在項(xiàng)目制高點(diǎn)設(shè)置的一臺(tái)球機(jī)，能夠定期抓拍圖像生成延時(shí)攝影。

每天按時(shí)自動(dòng)記錄形象進(jìn)度留存工程重要節(jié)點(diǎn)的影像資料，提高管控效率，節(jié)約數(shù)據(jù)資料整理時(shí)間。

3. 大型機(jī)械設(shè)備管控，助力生產(chǎn)提效

塔機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，看板可直觀體現(xiàn)違章總數(shù)、報(bào)警總數(shù)、預(yù)警總數(shù)。

項(xiàng)目共配備 14 臺(tái)塔吊設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塔吊運(yùn)行過程中高度、重量等數(shù)據(jù)，并且系統(tǒng)可自動(dòng)劃定群塔作業(yè)碰撞區(qū)間，一旦發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，自動(dòng)預(yù)警，提醒塔司注意操作，安全駕駛；吊鉤可視化是使用安裝在塔機(jī)上的攝像頭，實(shí)時(shí)跟蹤吊鉤下方吊物的情況，并根據(jù)吊鉤位置自動(dòng)調(diào)整攝像頭的倍率，保障駕駛員可以清晰地看到吊鉤吊載運(yùn)行的情況。

利用塔吊工效分析，合理調(diào)配汽車吊輔助鋼結(jié)構(gòu)吊裝安裝，協(xié)調(diào)各專業(yè)單位的工序交叉，確定合理的工藝安裝順序，做好與土建、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)安等多專業(yè)交叉協(xié)同配合工作，確保生產(chǎn)進(jìn)度管理有序。

施工升降電梯監(jiān)測(cè)直觀體現(xiàn)施工電梯運(yùn)行情況及當(dāng)前設(shè)備預(yù)警報(bào)警信息，協(xié)助項(xiàng)目管理人員掌握電梯日常運(yùn)行狀況。

本項(xiàng)目在戲劇院、歌劇院各設(shè)置1臺(tái)電梯，項(xiàng)目管理人員通過分析選定時(shí)間段內(nèi)工作循環(huán)數(shù)量趨勢(shì)，對(duì)電梯的工作飽和度進(jìn)行判斷，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化；根據(jù)違章工作循環(huán)數(shù)量，判斷電梯運(yùn)行是否存在安全隱患，及時(shí)對(duì)電梯司機(jī)及相關(guān)人員進(jìn)行安全教育，規(guī)避安全事故發(fā)生。

（三）智慧安全

1. 安全管控項(xiàng)企協(xié)同，確保安全管控“0事故”

本項(xiàng)目對(duì)安全檢查分兩級(jí)管理，一是項(xiàng)目部安全檢查，二是公司對(duì)項(xiàng)目部的安全檢查，建立全方位、多層級(jí)安全保障體系。

每年由二級(jí)單位安全部編制安全檢查計(jì)劃，下發(fā)各項(xiàng)目部執(zhí)行。

項(xiàng)目安全檢查分日檢、周檢、月檢、專項(xiàng)檢查等各種檢查方式。項(xiàng)目共計(jì)檢查 337 次，排查隱患 330 項(xiàng)，項(xiàng)目整改率、及時(shí)整改率、復(fù)查率均達(dá)到 100%，有效避免施工過程中的安全隱患，安全高效地完成施工生產(chǎn)任務(wù)。

為了保證安全培訓(xùn)效果，項(xiàng)目引入智慧 VR 培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全教育，以豐富的聽視覺感受吸引工人的興趣，改變傳統(tǒng)安全培訓(xùn)教育模式，提升工人安全培訓(xùn)的效果，讓培訓(xùn)更具教育價(jià)值。在提升工人安全意識(shí)的同時(shí)，項(xiàng)目管理人員也通過該系統(tǒng)，更好地掌握事故發(fā)生后的應(yīng)急處理技能。

（四）智慧提質(zhì)

1. 質(zhì)量管理—質(zhì)量過程嚴(yán)格控制，助力“魯班獎(jiǎng)”申報(bào)成功

本項(xiàng)目以魯班獎(jiǎng)為施工質(zhì)量目標(biāo)，對(duì)施工質(zhì)量有較高的要求。項(xiàng)目采用廣聯(lián)達(dá)質(zhì)量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量巡檢、問題分析等項(xiàng)目管理工作，及時(shí)反饋處理現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問題，并且對(duì)集中問題進(jìn)行分析解決，提升工作效率及質(zhì)量管理水平。

對(duì)質(zhì)量檢查分兩級(jí)管理，一是項(xiàng)目部的每日質(zhì)量日檢，二是公司對(duì)項(xiàng)目部的每月質(zhì)量檢查，建立全方位、多層級(jí)質(zhì)量保障體系。項(xiàng)目共計(jì)排查質(zhì)量問題280項(xiàng)，整改率、及時(shí)整改率、復(fù)查率均達(dá)到100%。

公司對(duì)項(xiàng)目部每月做質(zhì)量檢查，檢查表有綜合檢查表，分不同專業(yè)的檢查打分表。項(xiàng)目部質(zhì)量員每日檢查，質(zhì)量員與施工員線上協(xié)同完成檢查整改全過程。

利用質(zhì)量管理系統(tǒng)全程質(zhì)量巡檢跟蹤、銷項(xiàng)跟進(jìn)，過程中加強(qiáng)工程質(zhì)量把控，為爭(zhēng)創(chuàng)龍圖杯、中施企協(xié)、魯班獎(jiǎng)提供先決條件，同時(shí)避免后期大面積修補(bǔ)拆改而造成資源浪費(fèi)。

2. 大體積混凝土監(jiān)測(cè)—智能化監(jiān)測(cè)，降低質(zhì)量事故風(fēng)險(xiǎn)

本項(xiàng)目包含大體積混凝土分項(xiàng)工程，混凝土開裂等質(zhì)量通病需重點(diǎn)管控。

采用大體積混凝土監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過智能測(cè)溫設(shè)備等實(shí)時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，有效控制工程質(zhì)量，避免混凝土澆筑過程中，自身與外界條件產(chǎn)生的溫差及收縮應(yīng)力引起結(jié)構(gòu)性裂縫，當(dāng)發(fā)生高溫預(yù)警定期澆水。經(jīng)測(cè)算，大體積測(cè)溫成本的投入為項(xiàng)目節(jié)約1.5萬元。

（五）智慧勞務(wù)

1. 監(jiān)管平臺(tái)實(shí)時(shí)對(duì)接，確保生產(chǎn)勞動(dòng)力配置

項(xiàng)目人員管理應(yīng)用廣聯(lián)達(dá)勞務(wù)管理系統(tǒng)，人員從進(jìn)場(chǎng)到退場(chǎng)實(shí)現(xiàn)全過程實(shí)名管理，滿足國家實(shí)名制要求，并與北京政府395平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。

現(xiàn)場(chǎng)及生活區(qū)人員出入管控采用閘機(jī) + 人臉識(shí)別方式，采用速登寶進(jìn)行信息錄入，高效快捷。利用系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)維護(hù)勞務(wù)統(tǒng)計(jì)，較傳統(tǒng)勞務(wù)管控方式節(jié)約一名管理人員，全周期為項(xiàng)目節(jié)約人力成本28萬元。

管理人員通過勞務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)隨時(shí)了解項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)、出勤、在崗工人數(shù)量、入場(chǎng)三級(jí)教育情況、職業(yè)注冊(cè)證書分布，依此判斷勞動(dòng)力是否充足，在勞動(dòng)力短缺時(shí)進(jìn)行針對(duì)性管理。

（六）智慧綠施

1. 環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警提示，爭(zhēng)創(chuàng)“綠色三星建筑”

由于項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝較多，項(xiàng)目會(huì)有較少有害氣體排放。現(xiàn)場(chǎng)安裝1臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)噪聲、溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、顆粒物濃度等環(huán)境情況，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳至智慧工地平臺(tái)，以直觀的圖表形式呈現(xiàn)。

管理人員可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目環(huán)境情況，通過 24 小時(shí)環(huán)境變化曲線、月度環(huán)境變化曲線，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵治理情況進(jìn)行判斷，是否滿足市政環(huán)保管控要求，遇到揚(yáng)塵天氣，及時(shí)灑水降塵，確保綠色文明施工。

項(xiàng)目采用智慧水電表系統(tǒng)輔助現(xiàn)場(chǎng)水電管理，現(xiàn)場(chǎng)在施工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安裝 4 個(gè)智能水表，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并集中匯總于平臺(tái)。

通過用水電量監(jiān)控，對(duì)節(jié)水節(jié)電情況進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，以圖表形式直觀呈現(xiàn)。設(shè)定相應(yīng)目標(biāo)值，當(dāng)用水用電情況超過目標(biāo)值時(shí)進(jìn)行預(yù)警，提醒項(xiàng)目節(jié)約用水用電，有效管控辦公區(qū)、生活區(qū)用水用電情況。

（七）智慧BIM建造

1. BIM模型全流程管控—技術(shù)精細(xì)化管控，生產(chǎn)高效協(xié)同

本項(xiàng)目建筑面積較大，包含5個(gè)單體，分別是歌劇院、音樂廳、戲劇院、多功能廳以及一個(gè)室外劇場(chǎng)。各單體使用功能不同，地上結(jié)構(gòu)部分需獨(dú)立施工，對(duì)技術(shù)要求較高。

采用廣聯(lián)達(dá)技術(shù)管理系統(tǒng)，從技術(shù)準(zhǔn)備階段、過程管控到技術(shù)總結(jié)全過程進(jìn)行系統(tǒng)管理，將施工過程中各單體的方案管理、技術(shù)交底、項(xiàng)目圖紙、變更簽證等工作集中于技術(shù)管理平臺(tái)上統(tǒng)一管理，提升不同單體的管控效率及整體管控效果。

2. BIM機(jī)電模型、砌筑模型管理—管綜排布碰撞模擬，砌筑排磚策劃，有效降低工程拆改損耗

項(xiàng)目機(jī)電管線綜合復(fù)雜，且劇院項(xiàng)目涉及舞臺(tái)機(jī)械、降噪、音響等各類專業(yè)，深化設(shè)計(jì)需要考慮接口極多的問題，管綜難度極大。通過BIM三維深化設(shè)計(jì)的手段開展多專業(yè)深化設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)，并推進(jìn)深化圖紙審批工作，現(xiàn)場(chǎng)施工使用高質(zhì)量圖紙進(jìn)行施工與管理，機(jī)電專業(yè)碰撞模擬碰撞預(yù)估節(jié)省節(jié)點(diǎn)拆改費(fèi)用約50萬元。

通過BIM進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)，利用模型排布、交底，減少現(xiàn)場(chǎng)砌體損耗率，節(jié)省砌體費(fèi)用，砌體損耗率降低2%，節(jié)省200立方米砌塊，效益約6萬元。

3. 智慧工地展廳—智慧工地成果展示，沉浸式體驗(yàn)項(xiàng)目新技術(shù)新工藝

項(xiàng)目基于深化設(shè)計(jì)成果制作720全景模型，全息投影、沙盤，并借助智慧工地設(shè)備對(duì)全景模型進(jìn)行展示，方便直觀，為項(xiàng)目及企業(yè)獲得國家獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)提供支撐，提升企業(yè)品牌知名度。

結(jié)束語

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是趨勢(shì)。

城市副中心劇院項(xiàng)目作為信息化建設(shè)的先鋒項(xiàng)目，項(xiàng)目全員參與BIM+智慧工地建設(shè)，建立了北京市BIM+智慧工地應(yīng)用信息化標(biāo)桿，通過項(xiàng)目特色“1個(gè)平臺(tái)，3大管理中心，3大技術(shù)中心，9大模塊，3端應(yīng)用”的系統(tǒng)架構(gòu)，期望打造一個(gè)建工特色、國內(nèi)領(lǐng)先的BIM+智慧工地平臺(tái)。

（責(zé)任編輯：何雯麗）