京津中關(guān)村科技城：京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略高地

京津中關(guān)村科技城位于天津市寶坻城區(qū)北部，處于京津唐“金三角”發(fā)展區(qū)的中心位置，西距北京中心城區(qū)70km、南距天津市中心城區(qū)70km、東距唐山中心城區(qū)75km。根據(jù)規(guī)劃，京津中關(guān)村科技城將建設(shè)成為京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略高地

市政基礎(chǔ)設(shè)施一期工程包括修建道路16條，全長約30km；鋪設(shè)雨污分流管道總長度約78km，鋪設(shè)給水管道總長度約40km，中水管道總長度約26km，燃?xì)夤艿揽傞L度約43km，熱力管道總長度約40km，電力管道總長度約45km，電信管道總長度約39km；建設(shè)公園約17.4萬平方米，路側(cè)綠化約47.7萬平方米，以及河道及水環(huán)境綜合整治等，項(xiàng)目總投資約22億元人民幣。中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司（簡(jiǎn)稱水規(guī)院）負(fù)責(zé)此次項(xiàng)目。

業(yè)主要求：打造智慧園區(qū)的樣板

京津中關(guān)村科技城業(yè)主單位以前瞻性的戰(zhàn)略部署，提出要打造出智慧園區(qū)的樣板，在設(shè)計(jì)階段就要考慮后期的智慧運(yùn)維，對(duì)項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與建設(shè)都提出了高要求。

團(tuán)隊(duì)面臨著多重挑戰(zhàn)：

• 業(yè)主要求工程設(shè)計(jì)要為智慧運(yùn)維做好充分準(zhǔn)備，所以需要打造項(xiàng)目數(shù)字化資產(chǎn)，助力該智慧園區(qū)、智慧城市的建設(shè)
• 要通過BIM技術(shù)全生命周期的運(yùn)用支持設(shè)計(jì)、建造與運(yùn)維
• 項(xiàng)目地理跨度大，施工工作面廣，工期較為緊張，地下管網(wǎng)排布復(fù)雜，項(xiàng)目工序銜接緊密，精細(xì)化管理需求較高，因而多專業(yè)集成設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)難度大

顯然，面對(duì)這些工程難點(diǎn)，僅僅依靠傳統(tǒng)的工作方法和工作流程已經(jīng)無法滿足要求。于是，水規(guī)院在該項(xiàng)目中全面引入在業(yè)界以綜合能力強(qiáng)而著稱的Bentley BIM技術(shù)平臺(tái)，在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各階段進(jìn)行BIM模型的創(chuàng)建與應(yīng)用，從而服務(wù)于全生命周期管理和智慧城市建設(shè)。

ProjectWise協(xié)同管理平臺(tái)：助力多專業(yè)全生命周期協(xié)同

團(tuán)隊(duì)既把智慧運(yùn)維的要求考慮在前面，也在模型信息、屬性定義、編碼頂層設(shè)計(jì)等方面把工作做在了前面。為克服協(xié)同集成難度大、溝通不暢等難題，團(tuán)隊(duì)一方面采用Bentley的協(xié)同管理平臺(tái)ProjectWise，在多軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了集成協(xié)同，另一方面強(qiáng)化協(xié)同管理機(jī)制，從而大幅提升了效率。

首先，秉承“BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)先行“的理念，編制了一整套BIM標(biāo)準(zhǔn)文件，統(tǒng)一了BIM建模和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，方便了各參與方應(yīng)用。結(jié)合Bentley軟件技術(shù)，制定了該項(xiàng)目BIM協(xié)同設(shè)計(jì)工作流程，在項(xiàng)目前期，統(tǒng)一了項(xiàng)目所采用的工作空間、單元庫、斷面模板、出圖模板等工作環(huán)境，消除了團(tuán)隊(duì)協(xié)作、不同人員思路不同所導(dǎo)致的差異。建立了BIM模型分解及裝配原則，并結(jié)合參考的方式保證BIM模型的有序裝配。制定了BIM建模原則，如模型文件命名規(guī)則、圖層命名規(guī)則、構(gòu)件配色規(guī)則、構(gòu)件分類與編碼規(guī)則以及屬性信息定義規(guī)則等。

其次，基于ProjectWise協(xié)同管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目信息的集中存儲(chǔ)、工作環(huán)境的集中管理、工作流程的集中控制，規(guī)范了項(xiàng)目的過程管理。在標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境下開展BIM協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)目BIM建模及應(yīng)用實(shí)施工作。實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)BIM模型創(chuàng)建，并將道路、橋涵、管線及交通工程等各專業(yè)模型進(jìn)行組裝并開展碰撞檢查等綜合協(xié)調(diào)工作，最終對(duì)確認(rèn)無誤的BIM綜合模型進(jìn)行固化，開展后續(xù)模型應(yīng)用工作。

同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目模型從設(shè)計(jì)階段向施工和運(yùn)維階段的跨越，通過二次開發(fā)手段，將設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入BIM項(xiàng)目管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)模型向施工模型的轉(zhuǎn)換，并采用“三端一云”（網(wǎng)頁端、移動(dòng)端、客戶端、阿里云平臺(tái)）的方式集成設(shè)計(jì)信息和施工信息，形成了完整的竣工模型，實(shí)現(xiàn)各個(gè)利益相關(guān)方之間信息的傳遞和共享。

綜合采用CONNECT版軟件打好智慧運(yùn)維基石

在設(shè)計(jì)和施工階段中，水規(guī)院團(tuán)隊(duì)充分應(yīng)用Bentley公司若干款軟件，將BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值發(fā)揮到最大。

在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用Bentley公司多款最新的CONNECT版軟件，包括MicroStation、OpenRoads Designer等實(shí)現(xiàn)了市政基礎(chǔ)設(shè)施道路、橋涵、管線等多專業(yè)BIM模型的創(chuàng)建。

具體來看，利用OpenRoads Designer軟件完成了道路工程模型的創(chuàng)建；利用OpenBridge Modeler軟件完成了橋涵工程結(jié)構(gòu)模型的創(chuàng)建；利用ProStructures軟件實(shí)現(xiàn)了橋涵結(jié)構(gòu)的配筋建模；利用OpenRoads系列產(chǎn)品中的地下工程軟件模塊，實(shí)現(xiàn)了雨水、污水、中水、給水及通信等專業(yè)模型的創(chuàng)建，完成地下管線綜合模型的搭建；利用MicroStation基礎(chǔ)建模軟件實(shí)現(xiàn)了交通工程以及電力照明等模型的創(chuàng)建；運(yùn)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)并結(jié)合ContextCapture軟件，實(shí)現(xiàn)了三維實(shí)景建模。

各專業(yè)模型創(chuàng)建完畢之后，按照“模型文件—結(jié)構(gòu)組裝—專業(yè)分裝—區(qū)域總裝—項(xiàng)目總裝”的順序，逐級(jí)進(jìn)行參考嵌套，進(jìn)行模型裝配。最終，將各專業(yè)建立的BIM模型組裝在一起，形成整體BIM設(shè)計(jì)模型，從而完成整個(gè)項(xiàng)目的BIM建模工作。

Bentley綜合性BIM解決方案：提質(zhì)增效顯著

在該項(xiàng)目中，水規(guī)院團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新應(yīng)用綜合性BIM解決方案，無論是在提高工作效率、提升設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量，還是在縮短工期、節(jié)約成本等方面，都獲得了明顯成效。從截止目前已完成的工程實(shí)際執(zhí)行情況來看：

• 通過Bentley協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)、BIM施工管理平臺(tái)、可視化技術(shù)，減少了項(xiàng)目各參與方溝通和協(xié)調(diào)時(shí)間約15%左右。這一數(shù)字是根據(jù)與傳統(tǒng)方式進(jìn)行比較后得出，因?yàn)槊?次會(huì)議中有1～2次可通過平臺(tái)或可視化技術(shù)溝通解決
• 將多專業(yè)模型集成，進(jìn)行碰撞檢測(cè)，截止目前（設(shè)計(jì)模型創(chuàng)建進(jìn)度為50%），在初步設(shè)計(jì)文件中，共檢測(cè)出各類碰撞點(diǎn)百余處，包括硬碰撞和軟碰撞，并及時(shí)對(duì)碰撞位置進(jìn)行了修正，提升了設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，減少不必要的返工
• 通過BIM施工管理平臺(tái)，提高了現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化管理程度，加強(qiáng)了過程管理，節(jié)約材料價(jià)值660萬元，通過采用有無對(duì)比法測(cè)算，節(jié)約比例約為0.5%
• 通過施工模擬，優(yōu)化施工工藝，縮短工期約64天，相比傳統(tǒng)方式縮短5%

預(yù)計(jì)，該項(xiàng)目節(jié)省總造價(jià)將達(dá)6000～8000萬元，約占總成本的3%～4%。其中，通過ContextCapture處理無人機(jī)傾斜攝影信息得到實(shí)景地形，將工程數(shù)據(jù)帶到現(xiàn)場(chǎng)，分析得到土方調(diào)配方案，避免大量土方外運(yùn)。僅此一項(xiàng)就節(jié)約運(yùn)費(fèi)約4000萬元。

水規(guī)院科技開發(fā)中心主任助理、BIM應(yīng)用技術(shù)研究室主任王帥博士談到：“京津中關(guān)村科技城項(xiàng)目的BIM應(yīng)用，帶來了工作方式和管理方式上的變革，改變了市政工程傳統(tǒng)的粗放式管理，幫助我們提升了設(shè)計(jì)、施工階段工作及溝通效率，提高了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)品質(zhì)和施工質(zhì)量，并為后期智慧運(yùn)維管理包括與物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的融合打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”