建筑技术 | 基于BIM技术的“一户一档”数字化研究

1  工程概况

中直机关园博园职工住宅（保障房）工程二期二区项目，项目总建筑面积1 205 462.28 m²，共计5 925户，户内毛坯交付于小业主进行二次装饰装修。工程项目地处中国北京丰台区园博园南侧，工程场地东、西北依园博园大道，南邻园博园南路，为重要工程项目，同时是职工居住保障性住宅的示范工程项目。

2  “一户一档”数字化目标规划

2.1  数字化目标

本项目由建设单位统筹，总包单位统一搭建三维模型，搭载房屋主要建造信息，并输出一户一档产品手册提交给建设单位。数字化交付的成果需要满足后期运维需求、满足小业主房间信息集成及信息利用需求、实现交付形式由实体交付到集成交付、实现基于BIM技术的信息储存及信息传递。

2.2  实现技术路径

在建设期使用基于Revit的建模及信息集成能力，将构件的位置信息、设备名称、基本参数、生产信息、维保信息、技术参数录入至满足颗粒度要求的BIM施工模型中。后期搭建轻量化平台，与项目模型建立互通路径，存储必要的“一户一档”资料、影视资料，实现用户移动端接收、查阅浏览。

2.3  数字化成果

最终业主的“一户一档”数字化成果将形成一套产品手册，产品手册由用户手册和施工手册两部分组成，其中用户手册包含户型图、户型模型、照片视频、检测文件，施工手册包含机电等系统的详细模型、材料作法表、分户验收记录。所有文件与资料生成各户的网页端连接，无纸化移交业主，用户可通过数字化平台查询信息。

3  BIM技术助力数字化模型构建

3.1  数字化模型概述

在“一户一档”数字化成果中，数字化模型是实现复杂功能的关键，它们是不可或缺的载体，模型用于承载设计、施工所有的信息，因此在工程建设过程中，项目在施工全过程中充分应用BIM技术，解决在深化设计阶段、施工阶段、竣工调试阶段中遇到的各类施工技术难题，进而形成与现场一致的BIM竣工模型，用于承载“一户一档”所需的各类资料。

3.2  BIM技术施工全过程应用

通过BIM技术带动项目各部门间的联动，发挥BIM技术在项目管理中的降本增效作用。项目专门设立BIM管理部，负责管理和协调各部门及专业分包商单位BIM过程实施，利用BIM技术解决现场复杂问题，指导复杂节点施工。实施全专业、全过程、全生命周期的BIM应用与管理，通过综合各专业BIM成果，最终形成满足运维信息管理的竣工模型。项目各阶段BIM技术应用点主要包括。

前期深化阶段：在建造过程中，对各个专业的模型进行构建和审核，并在现场搭建各个阶段的场地模型。另外，对建筑现场实施动态布置,检查建筑物构件的平面、立面和剖面，计算建筑面积清单表，并实现冲突监测和三维管线集成，改善建筑竖向净空条件，并实现虚拟仿真漫游。模型精度达到LOD300的模型细度要求，包含完整信息。

施工阶段：对现场施工的数据进行收集，碰撞检测并对三维管线、竖向净空做出综合优化，对所建模型做虚拟仿真漫游，图纸会审，对项目施工方案、计划进行模拟，机电预制加工、MR、VR等先进设备。通过将模板先行设计和BIM技术相结合，形成了BIM模板，在BIM模式的工序规范、规范要求、质量检验规范等虚拟空间形成的高质量模板，直观展望具体工序过程和条件，模板准确度达到LOD350。

竣工调试阶段：现场施工数据采集和集成、竣工模型构建、添加构件参数、按照实测实量结果调整模型精度，图模实三位一体，使模型精度达到LOD400，项目采用该模型作为数字化成果的基础模型，承载项目各类资料，交付给建设单位。

4  建立“一户一档”运维信息

项目以运维需求为目标，倒推信息接收方实际需要，制订模型信息构件要求及标准，项目的“一户一档”的受众群体主要有两个，公共区域（地下车库、电梯厅、走道、大堂等公共区域）的移交方为物业单位，户内区域移交方为使用方小业主。根据受众不同对模型挂接进行分类筛选及录入信息识别。

4.1  公共区域“一户一档”主要信息架构

公共区域的“一户一档”信息录入，根据物业承接查验权重，由大到小排序分别为：设备用房占比24%（包括配电室/专变电房、水泵房/稳压泵房、电梯机房、总控中心、风机房、岗亭），配电系统占比8 %（配电箱、柜的永久标识、电气原理图、现场接线质量、灯具等），消防系统占比8 %（消防联动、区域火灾自动报警系统正常、交付区域喷淋、消防系统保压、连锁停风机、消火栓柜、主机地址编码等），地库占比2 %（包括防洪及排水系统中集水坑潜污泵及备用泵），智能化占比14 %（视频安防、可视对讲、入侵报警、周界防范、出入口控制和停车场管理系统等）。

按照所承接的物业项目与内业资源目录，实行分类重点识别，对于数字化平台及模型中重点体现装备设备类文件，如给排水设备资源（包含给排水设备建造、安装、维保单元资源,管网等配套设备技术参数如规格、功率、扬程、数量）消防系统设备资源（消防系统设备技术参数、建造、安装、维保单元资源），通风空调装备资源（风机控制系统等装置技术技术参数建造、安装、维护单位资料），同理于电梯类、弱电类、外墙保温类、油漆、门窗等规格参数类材料。

根据移交资料清单识别主项，按照现场实际情况对模型中的构件进行二级分类，分为一类设备与二类设备。影响住宅运行、使用功能的重要设备（如风机、多联机、锅炉、水泵、水箱、无负压设备、配电箱柜、柴油发电机组等）为一类设备，需要明确其具体位置（楼层、轴网、具体位置描述），生产信息（品牌型号、设备型号、生产厂家、供应商联系人、供应商联系电话），维保信息（保修到期时间、保养周期、维修商、维修商联系人、维修商联系电话），技术参数（流量、扬程、制冷量、电机功率、重量、余压、转速、噪声等），同时以超链接的形式挂接现场的安装信息（设备铭牌、使用说明）不影响住宅运行、具有替换性、损耗较高的末端材料（如灯具、开关插座、管道阀门、计量仪表、散热器、风阀等）为二类设备，因其具有高度的重复性，结合实际需求不进行位置信息的录入，生产信息中仅明确品牌名称、设备型号及生产厂家，维保信息中仅录入保修到期时间及维修商联系人及联系方式。

经二级分类汇总，录入信息设备构件信息项共计1 050项。建立中直机关园博园职工住宅（保障房）工程二期二区项目机电系统模块结构代码，为一类设备及二类设备编写结构代码，作为身份标志，进行后期模型数据的连接、映射。编码构件共2级，由5位字母组成，1位系统编码（电气系统：E；给排水系统：P；暖通专业：M；土建专业：A）四位材料编码（防火阀：SCSD；配电箱：BACU；灯具：AEAL）。

4.2  户内“一户一档”主要信息架构

户内的“一户一档”信息录入，按照住宅工程质量分户验收标准，做好住宅工程质量分户验收工作，分户验收内容重点包括但不限于以下内容：楼板、地板、屋顶观感质量；窗户质量；给水排水和采暖质量；房屋电气工程建筑质量；通风和空调质量；建筑节能质量。户内构件参数设定身份信息、规格型号信息、设计信息、采购维保信息等四类信息录入原则与公共区域保持一致。

4.3  构件参数录入步骤

（1）材料设备根据上面设定的系统及分类输入编码。（2）填写构件的基本信息包括生产信息，可根据材料进场相关信息来填写。（3）填写现场安装信息，需现场相关技术人员提供视频、照片等资料，制作超链接，超链接文件放在对应文件夹中，一同上传轻量化平台。（4）由厂家提供维保信息及产品使用手册，制作超链接挂接至模型中，对应资料归档至指定文件夹中等待上传平台。

5  数字化模型与轻量化平台结合

5.1  轻量化平台概述

轻量化平台是指利用信息技术和网络通信技术来构建和运营的基于互联网的平台，用以实现信息和价值的交换，轻量化平台具有高度的互联网化和数字化，为整个工程项目带来了数据的积累和归档，同时也为业主后期运营维护提供了一定的价值。数字化模型则是平台在建筑工程领域的一个重要载体，数字化模型包含了建筑物所有相关信息，包括几何形状、材料、构造、设备、供应商、维修记录、维保检修日期、产品手册等信息，通过模型与轻量化平台的结合，采用平台来搭载数字化模型，模型承载信息，而这些信息在模型中都是互相关联的，并且可以在整个建筑项目的生命周期中进行更新和管理。

由于项目最终交付的成果为PDF版本的产品手册，对于业主来说，使用较为便捷，但是模型是无法在PDF中随意浏览查阅，因此需要借助轻量化平台，辅助接收群体能够查阅模型及相关信息。

5.2  模型与平台结合方式

本项目采用红瓦科技的协同大师作为轻量化平台，用以承载数字化模型，该平台操作简便，便于对模型以及相关资料的管理，在模型满足竣工交付精度后，挂接对应的参数信息，可直接通过软件界面中的插件，直接上传云端，生成二维码以及链接网址，附录在产品手册中，采用此方式，业主即可通过二维码和网址链接进入查询三维模型。

在项目策划之初，选用该平台进行项目文件组织架构的搭建，其中包含各专业的施工资料、BIM模型、影视资料等。其次，对于平台的参与者们设置不同的访问权限，便于对项目人员更好的管理，方便其获取自身所需的资料。平台基础工作搭建完成后，可基于该平台使项目的所有参与者，如业主方、监理方、设计方、施工总承包方等能够在同一平台进行共享信息和协作，减少信息数据孤岛和错误，提高项目工作效率，同时可以基于平台查阅图纸、模型信息调取、资源调配，帮助项目管理人员更好地控制项目进度和风险。在项目实施过程中，实施更新平台中的数字化模型数据，以保证模型在最后竣工交付时与现场能够确保一致。

6  “一户一档”产品手册介绍

通过BIM技术的全面应用，使得数字化模型与现场一致。经过与建设单位多次沟通探讨，梳理并确定了“一户一档”所需的运维信息，并通过参数化的方式，在后期将运维信息快速录入到BIM模型中，模型承载数据，接入轻量化平台中，最终形成二维码或链接网址，可供使用者查阅。

在所有准备工作完成后，将编制项目最终交付的“一户一档”产品手册，该手册共分为两个部分。

第一部分为施工手册，主要记录项目所涉及到的户型竣工图、效果图、材料作法、分户验收记录。

第二部分为用户手册，主要记录户型图、BIM模型、管道路由图、全景照片、参数信息、相关检测文件。

7  优势分析及使用效果

7.1  运行优势

基于BIM技术的“一户一档”数字化成果将住宅土建、装饰装修、机电系统涉及施工、运维、保修的各种信息整合在一个模型之中，并提供三维可视化服务，产品信息透明化。

通过数字化的转换，实现移动端、PC端简易操作浏览、调取、查阅详细的住宅使用说明，能够满足业主日益增长的对于住宅使用和维护的需求，同时降低物业维修运维的难度。在业主进行二次装修的时候能够辅助进行决策，避免用户在二次装修时对建筑结构造成破坏并且不影响建筑水电系统的正常工作。

当完成了房屋交易以后，伴随房屋产权的变化,这些信息化发展的设计模型和技术功能也可以跟着变化,实现了数字化应用说明书伴随商业住宅在整个生命周期的效果最大化,从根本上可以减少了装修改造的难度和成本。

7.2  应用效果

目前中直机关园博园职工住宅（保障房）工程二期二区项目处于施工阶段，项目在探索BIM三维可视化与“一户一档”数字化结合的过程中应用了BIM技术、三维可视化技术等先进技术，突破了模型与轻量化平台之间互联互通及资料输入的技术壁垒。

在项目内部建立了一套完整的建模标准化、数字精细化的竣工模型建模、审核、校订、输出的流程，夯实了竣工数字化的信息基础，并为后期面向业主、物业运维等各参建方提供数据资料的传递传承提供了可操作性强、实用度高、数字化信息化完善的资产管理工具，支撑项目全周期生命业态下设计、施工、运维信息化系统体系可靠的运转。

实现了规范产品建造的流程、加强建造产品的内涵、减少后期建筑的质量问题与在装修上的隐患、建造高品质住宅的建设目标，并且保障了消费者的权益，获得了业主的认可，帮助企业树立了良好的品牌和社会形象。

8  结束语

总结了中直机关园博园职工住宅（保障房）工程二期二区项目基于BIM技术的“一户一档”数字化成果的模型构建、资料体系梳理与建设及数字化模型与轻量化平台搭接等多个方面的不断深度探索与应用，对数字化使用说明书做出探索性发展，为推进无纸化、轻量化交付提供了案例参考。

确保项目在设计、施工、交付等各个阶段数据信息的透明度和共享性，提高了数据资源的利用率，对实现数据互通、多板块多业务领域协同、数字化运维具有积极的指导意义。