摘要：011 工程概况1.1 项目简介南京青奥会议中心工程占地40000平方米。其总建筑面积达194000平方米。建筑高度是46.9米。该工程地下有2层。地上有6层。它具备会议功能。具备音乐功能。具备商业功...
011 工程概况
1.1 项目简介
南京青奥会议中心工程占地40000平方米。其总建筑面积达194000平方米。建筑高度是46.9米。该工程地下有2层。地上有6层。它具备会议功能。具备音乐功能。具备商业功能。具备展览功能。具备餐饮功能。
本工程地下室是钢筋混凝土框架剪力墙结构。地上是全钢结构。15m以下由4个独立单体构成。15m以上连为整体。本工程由当代英国“解构主义大师”扎哈·哈迪德设计。整个建筑采用流线型。室内色彩多样。构造变幻。动感强烈。是南京史上最具现代感的建筑（图1）
(a) 建筑效果图
(b) 模型截图
1.2 工程特点和难点
青奥会议中心工程是2014年青奥会的主办场地。它社会影响大，受到的关注度极高。然而工期只有945天，并且不确定因素众多。所有关键工序都没有机动时间，只有保证每道工序都按期完工，才能实现工期目标，工期十分紧张。本工程设计充满动感与现代气息。内装部分大量运用GRG自由曲面。其色调丰富多样（见图2）。地面是环氧水磨石与岗石。整体装修档次很高。工艺繁杂。立体交叉施工众多。不规则拼缝数量多。接口处理工作量大。外幕墙设计新颖。造型复杂。采用GRC板进行安装。最大程度满足了设计师对建筑外观的要求该 项目也是目前国内体量最大的 GRC 板安装工程。
会议中心主体是框架-中心支撑全钢结构体系。因外形和建筑功能布局需求，其结构形式错综复杂。柱网及杆件布置随意且无规律。桁架最大跨度约78米，最大重量175吨。钢柱部分是外框架倾斜柱，钢斜柱节点最重43吨，相贯节点最多93个。24000多个构件尺寸皆独立，无相同构件。钢构深化设计极为复杂，加工困难(图3)
图 2 典型内装模型
图 3 典型钢结构节点模型
02BIM 组织与应用环境
2.1 BIM 应用目标
本项目曲线曲面数量众多。形体空间规模较大。存在异性结构且多重嵌套。传统模式下难以开展施工。BIM技术的引入助力总承包管理
它提供了新思路。在减少施工工期的同时，也减少了人工损失与材料损失。并且实现了绿色管理目标。还实现了低碳管理目标。也实现了智能管理目标。以及科学的管理目标与项目的合同目标。
实施方案中，土建和幕墙采用设计及业主提供的模型。钢结构和机电安装专业自行建模。在模型上录入施工阶段信息并进行优化调整。将BIM技术全面用于项目总包管理过程。针对传统平面难以解决的问题，用BIM技术优化解决。在项目的技术管理、进度管理、质量管理、合约管理、安全文明施工管理中全面应用。
2.3 团队组织
成立 BIM 团队，该团队以项目经理为核心。此团队直接与设计进行对接。如此可提高项目 BIM 工作的执行力度。情况如图 4 至 5 所示
2.4 应用措施
制订了详细的BIM建模标准项目。制订了BIM实施标准。这些标准用于规范化项目的BIM管理工作。并且由业主主（此处表述不完整，请补充完整后继续让我改写）
项目经理牵头进行施工阶段BIM技术应用过程资源的调配。调配工作从总包管理层开展。将BIM作为一项工具应用到项目管理的各个环节中。
2.5 软硬件环境
图 7 软件配置情况
03BIM应用
3.1 BIM 建模
在原有设计模型之上，各分包单位依据总包制定的BIM建模标准对设计模型进行优化。本项目BIM模型旨在提交运维模型，精度要求达LOD400，机电专业建模精度要求达LOD500。总包负责施工过程中模型的搜集、管理与发放工作，还要配合业主及设计单位完成BIM竣工模型的整理和审核工作。
3.2 BIM 应用情况
3.2.1 人机互动钢结构实施现场安装工程
依据深化设计给出的精准钢结构专业三维TEKLA模型。对各专业综合系统开展碰撞检查。如此一来提高了各专业协调的效率。还提高了各专业协调的精确性。借助钢结构专业BIM技术软件TEKLA Structure里的API技术。依据设计院给出的结构线模型。快速搭建三维模型。节省了用常规方法建模型的时间。对南京青奥会议中心主体钢结构建模。把模型用于编制工程施工方案。三维动画被引入。项目所有参与者因此能对整个结构体系有直观理解。能对制作吊装进度有直观理解。能对制作吊装工艺有直观理解。可实时依据现场吊装机械配置的调整。跟进调整施工方案（图9）。
图8 钢结构建模
图9 模拟动画
也能及时反馈给业主和设计方同时运用TEKLA人机交互来完成所有构件现场安装的平面布置图。还要依据工厂制作进度的变化，对施工方案进行实时调整。并且根据现场吊装设备配置的变化，对施工方案进行实时调整。
图 10 工程量提取
南京青奥会议中心安装工程涉及众多专业，管线排布繁杂。大量四新成果得以运用，致使新型设备材料种类繁多。
数量众多，系统复杂性与专业性特征显著。建筑结构外形独特新颖。内部空间高度有跳跃性变化。大多呈现曲面曲线，毫无规则可循。机电安装末端设备安装难度极大。
汇集各专业电子版图纸。通过BIM建模。合成综合管线布置图。组织给排水专业技术人员参与管线综合布置的讨论和调整。组织暖通专业技术人员参与管线综合布置的讨论和调整。组织电气专业技术人员参与管线综合布置的讨论和调整（图16）。
图 17 弯头优化
实现了施工的美观与合理，避免返工，这是通过在模型上不断调整达成的。找出管线密集区域或交叉碰撞过多的区域，遵循上述综合布置原则，考虑施工工艺和安装操作的空间，还要考虑将来的维修空间，有代表性地做出相应的剖面图、立面图。重点完成管排、走道、管井、机房等区域的节点详图设计以及综合支吊架设计。非标角度管件加工时间长。非标角度管件造价高。非标角度管件不便于以后维修更换。基于这些缺点，机电管线综合重点考虑非标角度的转换问题(图17)。通过调整管道走向。通过调整管道标高。借助Revit的管道自动生成功能。采用45°、90°弯头等标准管件组合运用。以此达到消除或减少非标角度的目的。项目施工前利用BIM模型向劳务队进行可视化交底。项目施工前利用BIM模型向项目技术人员进行可视化交底。同时导出二维施工图纸发放给劳务队。二维施工图纸直接指导施工。
3.2.3 BIM 技术在 GRC 幕墙系统中的运用
本项目GRC约89000平方米。曲面转角多。板块分缝划分难度大。外形复杂。控制面积大。GRC板安装精度要求高。GRC板连接件只能作最后的精调措施。所以对GRC支撑结构的安装定位提出很高要求转角部位的板块是双曲面造型。GRC幕墙板块精度要求很高。一旦成型。后期就没办法调整了（图18）
利用犀牛软件对模型开展划分操作并展开投影线。GRC 模型被划分成 3 m 2 m 的板块，这些板块分缝纵横对齐。在上下倾、屋面上，板块被分成标准板、折板、单曲面板、双曲面板等，其平面尺寸基本是 3 m *2 m。在转角处，局部板块被分为 3 m *6 m、4 m *2 m、6 m *4 m 等。经设计许可后，加工预制现场吊装，完美表现设计意图。
项目运用三维扫描逆向建模。利用三维空间模型来提取坐标。现场借助全站仪、经纬仪、水平仪等测量仪器。从平面和高程上进行投点放样。以此保证测量精度（图19至20）
对于双曲面这种造型复杂的部位，采用CNC数码雕刻工艺。直接把模型导入CNC雕刻机。解决了模具制作难题。解决了产品尺寸控制难题。解决了接缝控制难题。将复杂面的三维定点误差控制在3mm以内。背负钢架安装点误差也能在连接角码的误差调节范围内得到较好控制（图21~22）。
青奥会议中心有12700块GRC板。深化设计花了一定时间。二次钢构安装也花了一定时间。保温防水层施工同样花了一定时间。GRC板安装结束也用了一定时间。整个过程用时一年。每道工序都在考验施工人员智慧与能力。通过把三维模型技术和传统施工技术结合。将设计师作品完美呈现给世人。
3.2.4大空间自由曲面三维数字化施工
本项目内装部分曲面数量多。造型繁杂。内装表面是分割难度高的异性空间曲面。这造成了设计与施工间存在交流障碍。存在多处转角。有多处扭曲。控制面积大。GRG板安装精度要求极高。且后期安装过程中很难进行调整借助BIM技术。以满足设备搬运安装要求为前提。先进行转角处理。再处理大面。在原设计模型上进行分模。将模型用作与设计直接交流的工具利用三维技术。依据所需安装的GRG信息。构建主体结构的三维数字化模型。提前预判并解决安装时会出现的碰撞、间隙等施工问题。以此提升工作效率。建立三维坐标作为安装施工的依据。这样更便捷。还提高了安装精度（图23至24）
图 19 下倾部位模型
图 22 GRC 加工现场
图 24 GRG 制作安装
BIM在进度管理中的应用工程包含6个阶段，分别是桩基施工、基坑施工、地下室结构、主体结构、外幕墙及内装饰施工、室外管线及景观工程。对各阶段细化节点，从日到周，再从周到月进行节点控制。施工节点只能提前，不许延迟。借助Naviswork软件，把排出的计划和模型相关联，用以验证计划的合理性，还能实时监控现场的完成情况（图25至26）
图26 4D模拟界面
3.2.6 BIM 在质量管理中的应用
项目人员利用BIM技术。把施工方案内容制作成施工动画。用来模拟实际施工。能让复杂工艺形象地展现并快速、准确传递。使用手持式移动终端设备即无线移动终端。对工人、质检人员、现场施工作业人员做现场技术交底。检验施工质量。使施工方案可视化。让施工难点与关键部位明确化。从而保证施工顺利进行
自主研发了一套工程质量监督能力评价提升系统。该系统有创新性举措。它把BIM模型用于人员培训考核。系统能导入已建立好的含质量问题的BIM模型。还能通过在质量通病库勾选结果来评分。以此提升新员工发现质量问题的能力。也提升鉴别质量问题的能力(图28)。
图 28 软件系统截面
3.2.7辅助现场平面管理
利用 BIM 模型开展现场平面布置规划（图 29 至 30）。让其与结构主体关系更具立体感。使信息表现更全面且直观。借助动画演示。找出不足。持续优化。达成模型与现场完全一致。提升工作效率。降低管理难度
图 30 钢结构阶段平面布置
05 应用效果
借助BIM技术 提高了与业主设计的工作效率 提高了与分包工作的效率 解决了本项目多个技术难度超前的工艺难题 利用BIM模型 结合项目算量软件 结合管理软件等 实现了数据的统一 实现了数据的准确率 让项目成本更准确 让项目成本更及时 BIM技术的应用 提高了工程一次成优率 为项目创优奠定基础 如表1所示
青奥会议中心工程于2014年8月投入使用。它给世界各国的运动员留下深刻印象。它给世界各国的教练员留下深刻印象。它给世界各国的官员留下深刻印象。它充分展示了南京形象。它获得了各界一致好评。多次迎接全国建筑业协会观摩。多次迎接施工技术杂志社观摩。多次迎接江苏省装饰协会等各界社会团体观摩。多次被江苏城市频道报道。多次被江苏教育频道报道。多次被南京科教频道报道。多次被南京电视台报道。多次被南京日报报道。多次被扬子晚报报道。多次被《金陵瞭望》杂志报道。多次被中央电视台报道。获得了“江苏省省级文明工地”。获得了“市优质结构奖”。获得了“金刚奖”。获得了“上海市青年文明号”。获得了“江苏省建设系统工人先锋号”等。形成了良好的社会效应
总结
本项目遵循应用思路。该思路以管理为核心，以模型为工具。项目的创意性设计促使BIM技术在本公司落地并应用。特别是钢结构施工应用结合了三维扫描技术、三维数字雕刻技术以及数字化预拼装技术。这使得GRC和GRG施工应用水平处于国内领先地位。其施工应用深度也处于国内领先地位。围绕BIM软件开展了一系列二次开发。把BIM技术运用到现场质量人员的考核过程中。BIM应用围绕项目参建人员日常工作展开。在优化传统工作方式时真正达成了绿色、低碳、智能、科学的管理目标
本文参考原创论文《南京青奥城(会议中心)工程 BIM 技术应用》
作者有叶嵩、唐潮、李文春、陈于峰。他们来自中建八局第三建设有限公司，位于江苏南京，邮编210068