京津中關村科技城：京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略高地

京津中關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，京津中關村科技城將建設成為京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略高地

市政基礎設施一期工程包括修建道路16條，全長約30km；鋪設雨污分流管道總長度約78km，鋪設給水管道總長度約40km，中水管道總長度約26km，燃氣管道總長度約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；建設公園約17.4萬平方米，路側綠化約47.7萬平方米，以及河道及水環(huán)境綜合整治等，項目總投資約22億元人民幣。中交水運規(guī)劃設計院有限公司（簡稱水規(guī)院）負責此次項目。

業(yè)主要求：打造智慧園區(qū)的樣板

京津中關村科技城業(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，在設計階段就要考慮后期的智慧運維，對項目的規(guī)劃、設計與建設都提出了高要求。

團隊面臨著多重挑戰(zhàn)：

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

顯然，面對這些工程難點，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)院在該項目中全面引入在業(yè)界以綜合能力強而著稱的Bentley BIM技術平臺，在設計、施工、運維等各階段進行BIM模型的創(chuàng)建與應用，從而服務于全生命周期管理和智慧城市建設。

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

團隊既把智慧運維的要求考慮在前面，也在模型信息、屬性定義、編碼頂層設計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，團隊一方面采用Bentley的協(xié)同管理平臺ProjectWise，在多軟件平臺上實現(xiàn)了集成協(xié)同，另一方面強化協(xié)同管理機制，從而大幅提升了效率。

首先，秉承“BIM實施標準先行“的理念，編制了一整套BIM標準文件，統(tǒng)一了BIM建模和應用標準，方便了各參與方應用。結合Bentley軟件技術，制定了該項目BIM協(xié)同設計工作流程，在項目前期，統(tǒng)一了項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，消除了團隊協(xié)作、不同人員思路不同所導致的差異。建立了BIM模型分解及裝配原則，并結合參考的方式保證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、構件配色規(guī)則、構件分類與編碼規(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，實現(xiàn)了項目信息的集中存儲、工作環(huán)境的集中管理、工作流程的集中控制，規(guī)范了項目的過程管理。在標準工作環(huán)境下開展BIM協(xié)同設計，實現(xiàn)了該項目BIM建模及應用實施工作。實現(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)模型進行組裝并開展碰撞檢查等綜合協(xié)調(diào)工作，最終對確認無誤的BIM綜合模型進行固化，開展后續(xù)模型應用工作。

同時，為實現(xiàn)項目模型從設計階段向施工和運維階段的跨越，通過二次開發(fā)手段，將設計模型導入BIM項目管理平臺，實現(xiàn)了設計模型向施工模型的轉換，并采用“三端一云”（網(wǎng)頁端、移動端、客戶端、阿里云平臺）的方式集成設計信息和施工信息，形成了完整的竣工模型，實現(xiàn)各個利益相關方之間信息的傳遞和共享。

綜合采用CONNECT版軟件打好智慧運維基石

在設計和施工階段中，水規(guī)院團隊充分應用Bentley公司若干款軟件，將BIM技術的應用價值發(fā)揮到最大。

在設計階段，應用Bentley公司多款最新的CONNECT版軟件，包括MicroStation、OpenRoads Designer等實現(xiàn)了市政基礎設施道路、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構模型的創(chuàng)建；利用ProStructures軟件實現(xiàn)了橋涵結構的配筋建模；利用OpenRoads系列產(chǎn)品中的地下工程軟件模塊，實現(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基礎建模軟件實現(xiàn)了交通工程以及電力照明等模型的創(chuàng)建；運用無人機傾斜攝影技術并結合ContextCapture軟件，實現(xiàn)了三維實景建模。

各專業(yè)模型創(chuàng)建完畢之后，按照“模型文件—結構組裝—專業(yè)分裝—區(qū)域總裝—項目總裝”的順序，逐級進行參考嵌套，進行模型裝配。最終，將各專業(yè)建立的BIM模型組裝在一起，形成整體BIM設計模型，從而完成整個項目的BIM建模工作。

Bentley綜合性BIM解決方案：提質(zhì)增效顯著

在該項目中，水規(guī)院團隊通過創(chuàng)新應用綜合性BIM解決方案，無論是在提高工作效率、提升設計與施工質(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際執(zhí)行情況來看：

• 通過Bentley協(xié)同設計平臺、BIM施工管理平臺、可視化技術，減少了項目各參與方溝通和協(xié)調(diào)時間約15%左右。這一數(shù)字是根據(jù)與傳統(tǒng)方式進行比較后得出，因為每7次會議中有1～2次可通過平臺或可視化技術溝通解決
• 將多專業(yè)模型集成，進行碰撞檢測，截止目前（設計模型創(chuàng)建進度為50%），在初步設計文件中，共檢測出各類碰撞點百余處，包括硬碰撞和軟碰撞，并及時對碰撞位置進行了修正，提升了設計和施工質(zhì)量，減少不必要的返工
• 通過BIM施工管理平臺，提高了現(xiàn)場精細化管理程度，加強了過程管理，節(jié)約材料價值660萬元，通過采用有無對比法測算，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%

預計，該項目節(jié)省總造價將達6000～8000萬元，約占總成本的3%～4%。其中，通過ContextCapture處理無人機傾斜攝影信息得到實景地形，將工程數(shù)據(jù)帶到現(xiàn)場，分析得到土方調(diào)配方案，避免大量土方外運。僅此一項就節(jié)約運費約4000萬元。

水規(guī)院科技開發(fā)中心主任助理、BIM應用技術研究室主任王帥博士談到：“京津中關村科技城項目的BIM應用，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，幫助我們提升了設計、施工階段工作及溝通效率，提高了項目的設計品質(zhì)和施工質(zhì)量，并為后期智慧運維管理包括與物聯(lián)網(wǎng)等信息技術的融合打下了堅實的基礎。”