福建兆翔机场建设有限公司副总经理兼总工程师葛红斌

5D BIM关键技术应用集成

葛红斌：各位领导、各位专家：

大家下午好！很荣幸有这个机会让我们一起分享我们BIM技术应用的一些新的经验和技术。

我今天演讲的题目是《5D BIM关键应用集成》这个同时也是我们BIM应用的前沿技术。我先介绍下我们公司。我们公司叫福建兆翔机场建设公司，这个是厦门翔业集团旗下一个专业化的公司，其实就是类似于机场建设指挥部，我们负责集团旗下所有建设工程。

我们目前现在正在建设厦门新机场和福州二级扩建工程，这两大工程都应用了BIM 5D的技术，我先谈下什么是BIM 5D。

其实BIM是三维的加上时间和成本就是5D，我们BIM 5D系统实现了三维模型的管控和时间进度的管控，以及造价成本的管控，三合一的管控我们以成本管控为中心来组织的。

接下来大家看这张图，这就是我们5D BIM系统的组成和运行。

有3D建模的平台，3D建模的平台后续要进行使用，发挥它的效用和价值，那么我们需要算量计价，另外我们必须要施工应用，我们就有BIM算量计价系统和BIM施工深化系统。

如何来组织这个的具体应用？我们做了一个BIM 5D的集成平台，这个集成平台包含BIM协同平台和BIM 5D的应用平台，实现建设过程当中的全过程应用。我们的目的是为了后续我们建设好数字孪生机场。

这是厦门新机场的总平图，厦门新机场是由一个航站区和三座航站楼、四条跑道组成。本期新建T1航站楼和南1、北1两条跑道，实现年旅客吞吐量4500万人次，货邮75万吨。中端我们到2040年会再新建两条跑道，形成有4条跑道，三座航站楼，年旅客吞吐量8500万人次，货邮200万吨规模的机场。

厦门新机场是填海造地机场，我们2022年1月份全面动工，到2026年大约用4年多的时间建成并投入使用。大家知道机场工程特别复杂，在我们建设中涵盖专业最多的工程，机场工程的BIM应用它存在一些瓶颈，机场应用首先是算量计价难度太大，第二就是模型应用程度低。

为什么说模型应用程度低，今天上午也跟专家讨论过，有的人觉得BIM花了这么多时间、精力、金钱做的模型好像用处不大，实际上不是这样的，我们没有把这个模型利用好。

另外由于参建方众多各方协同不畅，还有全过程应用难度非常大。我们单点的应用或者某一段的应用都可以做到，而且都做的很好，比如说我们设计的应用，我们施工的一些应用都做的很好，但是你要实现全过程的应用就发现非常困难。

要实现BIM在我们新机场全过程应用，首先我觉得顶层推动非常重要，在我们厦门机场跟福州机场，我们集团董事长亲自部署推动，所以说这个就减少了很多阻力，让我们工程能够顺利的推进下去，到现在为止也取得了一些可观的成绩和成果。

作为BIM的应用，很重要的一条就是要融合应用，上午扬泰机场的张董事长也引用了我们这张图，我们这张图在以前分享当中有介绍过，这里面所有列到的软件在我们BIM应用当中都有用到，而且我们用到的远远不止这些，包括A平台、B平台的软件以及轻量化软件，还有算量计价软件以及鲁班5D系统软件等。

要形成整体的应用我们希望用一个平台来进行管理，所以这个平台它实现了数据的聚合，同时也形成了全方位的管控，这样使整个BIM应用显得比较简单，不然在这么多系统、这么多平台如何把它应用起来，我们需要一个集中管控的平台，这也就是我讲的5D BIM应用集成。

接下来谈谈使用到的一些关键技术。

首先，是算量计价，这个技术的突破能够使我们全过程的应用真正实行起来。原来设计搞了设计的BIM，施工搞了施工的BIM，大家各做各的，但是如何从甲方的角度要对BIM应用进行管理，而且能够从IBM应用当中获得价值，很重要的就是要对成本进行管控。

算量计价是避免不了的，所以说我们建立了算量计价系统，翔业集团跟厦门海迈合作开发了具有自主知识产权的BIM算量计价系统，我们的算量计价系统通过这张图上表示的过程，最终我们能够实现计量支付，这个计量支付实际上实现了进度款支付和将来的竣工结算。所以进度款支付要实现这点往前推，它一系列的过程待会还会讲到。

第二，跟5D系统有非常大关联我们要实现数模分离的技术，数模分离的技术，我们要单独把参数形成的数据库，从模型当中分离出来，为什么要数模分离，因为我们现在算量计价使用的无论是A平台还是B平台，它跟模型结合在一起，算量计价必须在这个模型利用这个模型进行算量计价。

但是这个模型数量巨大，模型数量很多，模型的体量非常大，实际上在后续无法应用，后续的应用采用什么方式？使用轻量化模型，轻量化模型如何有成本跟时间的参数，我们就需要数模分离，然后有构建的ID把它关联在一起，实现后续轻量化模型的管理应用。

第三，投资模块。投资模块是业主最关心的内容，我们BIM应用很大一部分的价值从业主方的角度上讲，其实就是能够提高投资管理的精准度，我们现在做的投资模块实际上是实时的动态的整个在5D BIM系统运行现在所发生的投资，我们都能够在投资模块里实时反应，而且能够进行统计，随时可以输出报表，领导要问什么数据，我们就可以直接让系统运行一下就可以生成。

同时，投资模块也能够进行预警，我们有概算，我们有责任目标成本，我们进行分解，分解到单合同的成本，单向的实时的投资完成情况会不会超概算、超目标成本，这个只要设定预警我们都可以进行预警，我们可以及时干预，及时组织来解决问题，包括及时进行一些优化调整。所以说投资模块对甲方管理是非常重要的模块。

这张图是5D集成平台的工作流，可以看到中间是5D平台，包括数字模型管理和计量支付，左边是3D模型的平台，它包括施工深化模型和BIM量价一体化模型，BIM量价一体化模型实际上就是合同量化模型，它是设计模型，叫设计量价模型，不论叫什么名称，实际上我们现在使用的是双模型的系统，只有双模型的系统在现阶段才能够真正实现进行投资的管理。

当然未来我相信我们的基础软件能够支持在一个大模型的基础上能够支持多种模式的模型，我们就可以实现单模型的系统。另外我们还有移动端的应用，最右边我们是一个投资管理，为什么我们把投资管理又单独分出来，这是因为我们投资管理的审核和支付程序它是非常严格的，所以说我们单独分出模块。

算量计价的应用，我们有一个特点我们的算量计价应用是按照国标清单规范和定额进行的，包括前面的鄂州花湖机场和上午介绍的扬泰机场，它们申请了造价试点，他们这个也是一条路，也是一个方向，但是考虑到我们是国有投资，如果我们按照全新的模式造价管理，可能这条路很难走，所以说我们采用的是一个完全按照现行的造价管理的要求跟符合审计要求的模式，所以说我们做的算量计价它是完全符合国家和地方清单规范的，它也不需要申请造价试点，它只是把我们的BIM作为一种先进的工具来使用。

因为我们要实现算量计价，它就有一整套的建模规则，还有软件里面内制的清单规范，包括工程量的一些计算师的规则，还有定额的套价，最终实现的是量价一体化模型，这个就是我们的设计模型，是跟我们的招标清单完全一致的模型。

我们的算量计价系统有很多创新的功能，包括快速的建模工具，智能的算量计价工具，还有模型标准的审查工具等等，这些都是为了方便，实际上现在在算量计价上面不是能不能的问题，能不能的问题完全解决，接下来我们要做的是让它好用的问题，好不好用的问题，好不好用就在于我们的工具是否更加丰富，使用更加方便，我们的算量计价按照标后核对的结果跟我们的BIM算量计价的结果做了对比，所有的误差都在1%以内，而且大部分是负的，这个代表着什么意思呢？我们BIM算出来的是更精准的，可以这么说，只要我们BIM模型是正确的，那么我们算出来的就是完全准确的，传统的算量它毕竟会有一些简化的东西，因为简化可能就会有那么一点误差，所以BIM替代传统的算量应该是为时不远了。

另外，我们实现了在国内采用首个5G平台进行进度质量、投资管控和数字交付的大型机场工程，我们的这个BIM5D包括模型管控、进度管控、质量验平和投资管控，这四大部分，我们的整个BIM5D是采用双模型系统，就是刚才我跟大家介绍的，一个叫设计量价模型，一个叫施工深化模型，这两个模型它是通过WBS的参数进行引设，引设完了以后通过在我们的轻量化模型里面建立一套系统，然后它进行关联的，来实现整体的运作。

我们BIM5D平台是我们集团跟鲁班一起合作开发的具有自主知识产权的平台，现在目前我们已经完全实现了在我们工程当中的应用，我们的进度款支付，航站区的进度款已经全部用这个BIM5D进行计量支付了，飞行区我们也马上开始，因为飞行区我们原来准备是采用B平台的算量计价，上午程总介绍的那个平台我们在实际应用当中发现施工单位应用积极性不高，他们希望采用A平台，A平台能不能呢？能，我们现在已经完成了A平台算量计价系统，而且已经通过了测试，接下来我们马上进行应用。

还有模型标准，每个单位都会建立的，另外还有很重要的一条，我需要跟大家说一下，就是对于我们的机场这么大型的工程，它的模型一定要进行规划，它是属于百济的模型，几百个模型，如果不规划肯定会出问题，所以我们要进行模型规划。

第二个，模型要校准，最好的工具并不是在A平台或者B平台里面，模型校准最好的工具是采用轻量化模型进行校准，所以说我们这个轻量化模型是大家非常需要重视的一个方面，因为我们的轻量化模型不单单用于我们系统里面的这些模型校准，而且可以直接用于工程施工。

再谈一下BIM的正向深化，前面有好几位专家都有提到了叫做正向设计，正向设计非常美好，但我们在实践过程当中其实是发现了一些问题，设计的正向设计一般只能仅限于某个专业，你要对于机场这样的工程，几十个专业最终做出来的它这个是不可能实现完全的正向设计，所以最好的办法是翻模，所有图纸出来了以后进行一次性的翻模，然后再进行核对。另外，我们非常强调的叫做施工模型的正向深化，因为我们通过施工模型就一定要进行正向深化，实现施工模型的一模到底，我们施工模型包括模型预审、模型转化、模型确认，最后出图施工，它的标志性是施工模型的出图。我们对航站区的施工模型也进行了多项的审查，取得了很好的成果。

还有很重要强调的在我们应用当中按模施工，前面几位专家也都有提到，不详细说了。对于施工深化模型必须要有一系列的审核流程，通过严格的审核完以后确定完了以后，我们就可以对模型进行按模施工，施工完的现场我们对要模型进行对比，有一个质量验平系统，这个系统是非常重要的，我相信每个机场都会去做，在我们的质量验平系统除了完成上述的一些基本功能以外，我们还实现了电子签章，通过我们质量验平系统形成的资料将来能够直接送到档案馆，实现了电子签章。另外，我们只有通过我们的质量验平，才能够进行计量的支付，所以说这一点也是非常重要的。另外，我们在施工过程当中通过一些新技术对模型进行核对，通过机关扫描的拟合，以及AI识模的拟合就可以进行验证，这个我们在厦门新机场也已经进行了比较多的应用，这个现场实际应用效果也是非常不错的，还有数字化施工，因为数字化施工它依据的基础是我们的BIM，特别是飞行机场道方面数字化施工应用的非常广泛。还有智慧工地，大家基本上都有做，各家有各家的特点，智慧工地是非常必要的。

最后我们通过BIM的深度应用能够形成数字的资产，关于数字资产现在很多单位进行研究，我们在这块还在不断的深入，最终要实现数字化的交付和数字的运维。

我们的目标是能够形成我们数字的孪生机场，数字孪生机场里有很多应用跟我们运维结合在一起，但是我们的BIM技术是数字孪生机场坚实的基础底座。

最后我们兆翔机场建设公司刚才已经介绍过了，我们是集团下面负责所有建设的，另外我们主要业务还做代建也做工程造价咨询，也做BIM的咨询，如果大家有兴趣的话我们也欢迎各位同行到我们厦门机场来交流、指导，也欢迎各位同行来咨询。

我今天的汇报就到这里，谢谢大家！