中铁城建集团有限公司（以下简称“中铁城建”）早在2014年就认识到BIM技术的巨大价值，通过引入鲁班企业级BIM系统平台，项目试点积累实施经验，已初步形成了一整套基于BIM技术的管理体系和保障体系，为集团公司全面推广BIM技术打下坚实的基础。目前BIM技术在中铁城建负责实施的项目工程中成功应用，与项目管理各环节更好的融合，在降本增效方面发挥了重要作用。

1 企业介绍

中铁城建集团有限公司是原铁道兵、现在世界百强中国铁建旗下的大型建筑企业集团，是集设计、施工、投资、开发于一体的城市综合建设运营商。集团始建于1948年，拥有建筑特级、铁路一级、市政一级等施工总承包和专业承包资质41项。业务涵盖房建、市政、公路、铁路、装修装饰、机电安装、地基基础、钢结构、幕墙、消防、园林、环保、建筑智能、机场、地铁以及建筑设计、土地开发运营等众多领域。

多年来，集团在高层建筑、大型场馆、铁路站房、机场航站楼、学校医院、市政、地铁、高铁、高速公路等施工领域业绩卓著，信誉优良。集团先后获省部级以上优质工程奖90多项，国家级工法8项，国家科技进步奖8项，集团本部与旗下5家工程公司均为国家高新技术企业。多次获得全国优秀施工企业、全国用户满意施工企业、全国建筑业新技术应用先进集体、全国“安康杯”竞赛优胜企业、全国AAA级安全文明标准化工地、AAA级信用等级企业和“重合同、守信用”单位等一系列荣誉。

2 BIM应用背景

中铁城建集团重组成立之初，各子公司管理模式、组织架构各异，管理水平不一；项目分布范围广，信息收集难，企业管理效能较低，随着项目数量、规模的逐渐扩大，集团为实现统一、高效的管理工作，对项目信息化管理的需求日益增强。

为了适应市场发展的要求，提高项目精细化管理水平，增强企业管理效能，中铁城建于2014年研究决定正式引用BIM技术，并开始BIM软件服务商的考察。中铁城建主要侧重在施工阶段的应用，国外的BIM软件价格偏高，且学习难度相对比较大。通过调研，上海鲁班软件有限公司的BIM软件实现开放式格式的策略，对上游的设计成果兼容性强，对下游（ERP、PM、CM）管理系统开放，主要聚焦于施工建造阶段的BIM，系统软件本土化程度高，面向项目和企业级用户。基于以上考虑，经招标、谈判最终选定了鲁班软件的企业级BIM系统。

3 BIM发展路径

中铁城建在引进鲁班BIM系统后，随即发布了《BIM技术应用实施方案》，明确了基本原则，理清了工作思路：推进实施BIM技术理性规划，遵循“分步、分层、循序渐进”的原则。首批试点项目BIM技术应用，逐步构建集团公司BIM基础建模能力和应用保障体系；全面、深入推广BIM技术应用，运用BIM技术对应用项目的进度、安全、质量、成本和现场管理实行全过程管理；积累经验，培养专业人才，逐步形成企业生产力和竞争优势。

图3-1 中铁城建BIM发展路径

3.1 BIM工作原则

中铁城建集团公司围绕集团企业发展的战略目标，立足于集团和行业实际情况，以超前的思路、开拓的精神和务实的规划来推进BIM工作。企业级BIM应用，是以BIM技术为手段，支持企业各级组织依托庞大的项目数据库，实现项目精细化管理和企业集约化管理的一项持续改进的系统工程。中铁城建集团公司制定了下述原则，来指导企业BIM应用规划和实施。

图3-2 BIM工作原则

1、模型先行，打牢应用基础。建立数字化建筑模型，意味着在整个建筑生命周期、不同阶段的产品信息均可数字化展示、处理和交换。全集团当前应着力推广BIM建模，并将信息运用作为最终目标。要借助BIM信息平台，通过辅助计算、自动绘图、协调工作等功能，不断发挥数字化模型在施工组织和管理中的重要作用。

2、循序渐进，制定标准体系。鼓励各单位、各项目勇于尝试、接触、运用BIM技术，在有感官认识的基础上大胆实践，不断总结提升BIM技术的整体水平。督促集团内各单位逐步配备齐全专职的BIM工作人员，制定形成统一的《BIM作业指导手册》、《BIM建模标准》等标准化指导文件。在3年内建立起“集团公司BIM中心-工程公司BIM分中心-项目部BIM实施小组”三级联动的系统化推进体系。

3、触类旁通，扩展应用范围。通过在管理流程中的不断探索与提高，不断深入推广BIM技术的应用范围，要逐步覆盖房建、道路桥梁、市政等基础设施、房地产、设计等业务板块，涵盖机场、城市综合体、会展中心、机电安装等多个工程领域。

4、言传身教，形成梯次结构。集团公司BIM中心要坚持不定期派出专家，为基层技术人员进行BIM技能培训，实现培训宣贯的全面覆盖，并形成互动-交流-反馈-跟踪的成熟联动模式。大力培养一批BIM运用的技术骨干，形成BIM知识的多梯次结构，保持BIM技术队伍的持续稳定。

3.2 BIM工作目标

通过应用BIM技术，实现以下管理目标：（1）提升施工管理水平。充分利用BIM强大的数据处理能力，不断提高施工组织的科学性，使工序安排、资源配置释放出最大效能。同时，避免发生管线碰撞，全面降低返工率，节约变更费用；（2）提升成本控制能力。根据BIM推广进程，加强工程项目实时成本数据录入的督导，充分发挥BIM模型及其数据库快速、准确的分析能力，及时掌握每个工程项目的真实情况，实现机关与项目部的信息对称，从而加强总部对项目的成本管控；（3）提升投标竞争实力。逐步提升BIM在招投标阶段的利用率，通过虚拟营造及漫游功能带来可视化、直观性、互动性方面的提升，更好地展示投标书的内容。技术标要利用BIM来优化方案，商务标要利用其强大的造价管理功能取得更精准的报价，提升企业的中标率。

为确保完成上述BIM技术应用管理目标，中铁城建集团公司特编制印发了《中铁城建集团有限公司BIM技术应用中长期发展规划》，明确集团公司BIM技术应用近期的发展目标及规划。

表3-1 BIM技术应用各阶段目标

3.3 BIM工作发展路径

3.1 项目试点

为了全面推广BIM技术应用，中铁城建集团在引进企业级BIM系统后，从5个工程公司共挑选出9个项目试点示范，如铁四院设计大楼工程、铁五院办公大楼、天津诗景广场等集团公司重点工程项目，通过立标杆、树典型，重点培养和帮扶，以点带面，整体推进BIM技术应用。

为充分发挥试点项目的示范作用，强力推广BIM技术应用，集团公司定期组织开展BIM技术应用暨绿色施工现场观摩交流会。同时，集团公司要求各工程公司每年各自树立标杆，举办BIM技术应用相关观摩活动，通过多方位、多层次的观摩交流活动，及时分享应用成果，达到共同提高的目的。

3.2 成立BIM中心

为了进一步深入的推广BIM技术应用，将各项工作落到实处，中铁城建集团成立BIM中心、工程公司BIM分中心及项目BIM实施小组，配齐各级BIM技术业务人员，明确岗位职责，制定相关规章制度，完善BIM技术应用体系建设，实现可持续发展。

中铁城建集团公司BIM系统组织机构如下：

图3-2 中铁城建BIM组织架构

3.3 建立BIM管理体系

根据《BIM技术应用实施方案》及BIM应用发展目标，中铁城建初步建立了BIM管理体系以及BIM技术研究分中心工作管理制度，主要包括企业BIM应用总体框架（价值、目标等）、包括各专业工作流程、岗位职责、培训教育、建模及应用标准、考核与评比等制度。

3.4 普及推广

为推动BIM技术应用工作全面开展，中铁城建集团公司在2016年年初即编制印发了《中铁城建集团有限公司2016年BIM技术应用工作要点》，明确了年度BIM工作思路、目标、工作内容、标准要求和管理措施；随后编制印发了《关于明确应用BIM技术工程项目的通知》，进一步明确必须应用BIM技术的项目，扩大BIM技术应用的范围和项目数量，要求工程公司督促应用项目根据文件要求及时上报应用项目BIM实施小组负责人和小组成员相关信息表、BIM前期策划资料和项目建档基本信息。

同时在实施过程中，通过邀请BIM软件公司业务人员共同到重点工程项目进行检查和督促，必要时派技术人员到现场进行点对点的指导和服务，从而加强过程指导。

3.5 建立企业级基础数据库

企业须建立自己的基础数据库，这些数据库中最主要的就是BIM数据库，以及其他跟BIM配套的数据库例如标准构件库、企业定额库、指标库、价格库等。并且这些数据库保存在企业服务器中，可以跟ERP等管理系统打通，形成企业真正的信息一体化。这块数据库的建立将为企业今后项目成本控制、历史数据积累、项目管理决策等提供重要支撑。

4 BIM应用情况

近年来，中铁城建集团坚持科技兴企战略不动摇，积极探索BIM技术在施工管理中的应用。截至目前，集团公司已在铁路站房、房建、市政、地铁、机电等众多领域开展BIM技术应用，累计约在45个项目中应用了BIM技术。下面以中车·国际广场项目为例，阐述中铁城建集团BIM应用情况。

4.1 项目概况

中车·国际广场项目位于太原市杏花岭区，包括3栋楼及附属地下车库。总建筑面积约为10万㎡。主楼为剪力墙结构，建筑最高层数为34层，最高建筑高度99.6m。

本工程为中车置业有限公司华北片区首个大型房地产项目。

图4-1 项目效果图

4.2 BIM应用

1、BIM建模助推图纸会审

项目在前期图纸到位不利的情况下，积极组织人员将模型快速建出、并对各专业的碰撞问题进行模拟，并对各专业的碰撞问题进行模拟，发现了187处各专业问题、占项目发现问题总量的93%，以二维三维结合的形式辅助会审，加快会审速度与问题准确性。解决传统的二维图纸会审耗时长、效率低、发现问题难的问题节约了施工过程中咨询设计的时间。

图4-2 图纸会审

2、公区精装方案比选

利用BIM技术虚拟演示动态观察进行公区精装方案方案比选，选择合理性及可实施性更佳的施工方案。

图4-3 公区精装方案比选

3、方案交底

针对本工程电梯基坑与集水井相连的情况比较多、并且多数是4个集水井相连、开挖尺寸较难控制、利用三维显示及导出平面刨面图功能对工人三维交底。使作业人员有直观感受、加快施工作业速度和准确性。本项目按现场实际需求进行BIM交底，使作业人员心中有数、手上有度。

图4-4 三维交底

4、精细化管理工程量

建立各专业模型，快速、准确获得过程中工程基础数据拆分实物量，明确显示出工程所需要的人力和设备，随时为采购计划的制定提供及时、准确的数据支撑，进行工程量分析纠偏，对比差异，合理优化钢筋结料安排，有效降低误差，避免资源浪费。

图4-5 精细化管理工程量

5、优化砌体施工

本工程砌体量巨大，通过智能排布，对墙体砌筑进行深层次优化，生成预制砖尺寸及数量详图、三维图，规范砌体施工。施工现场以建筑垃圾为原材直接预制生产，另可按施工部位分区卸料，减少二次搬运减少成本的同时，降低建筑垃圾的生成，向绿色文明施工迈进。

图4-6 优化砌体施工

6、安装工程优化

通过碰撞检查，使图纸问题的发现、讨论、修改和验证过程的周期大为缩短。在本工程中，BIM技术团队7天内完成了碰撞检查，累计发现结构与机电安装之间碰撞点102处，机电安装各专业间碰撞点18处。提前发现碰撞问题，避免施工中返工，提高安装进度。

图4-7 安装工程优化

7、BIM技术与3D打印探索

依据BIM模型，在建造阶段采用3D打印机直接将BIM模型打印成实体构件和整体建筑，模型50*50*50cm/3862g。供方案展示、审查和进行模拟分析；实现虚拟与现实的链接，希望通过探索BIM与3D打印技术的结合，紧跟前沿科技，未来实现部分替代传统施工工艺来建造建筑。在多次交流参观中均称为本项目的一个亮点。

图4-8 BIM技术与3D打印探索

8、模型维护

本项目制定模型管理制度并定期将工程变更内容录入BIM系统（鲁班土建），形成相关台账，并在各分部完工后进行变更工程量统计。

图4-9 模型维护

9、进度管理

本项目利用BIM技术与进度计划相结合，完成工期5D管控模拟，并进行进度监控与预警提示。每半个月检查、纠偏，使工期管理可视、可控。

图4-10 工期管控

10、虚拟与现实双向体验

利用BIM技术制作虚拟安全体验区及虚拟样板展示区，与现场体验区、样板区相结合，丰富教育内容、提高受教人员学习兴趣。通过BIM技术虚拟现实双体验，达到更好的警示和教育意义。

图4-11 虚拟样板展示区

5 BIM实施成效

中铁城建集团从2014年年底引进BIM技术以来，通过各级BIM技术人员的不懈努力，已取得明显成效，不但提高了工作效率，提升了项目整体的精细化和信息化管理水平，取得成果主要体现在以下几个方面。

1、深入应用BIM技术，提高项目精细化管理水平

深入应用BIM技术，为项目管理提供服务，主要体现在：应用模型辅助图纸会审，进行三维可视化交底；碰撞检查，优化管线综合排布；利用鲁班施工进行现场布置，实现虚拟化施工；通过BE浏览器，管理、上传现场安全、质量相关照片、数据，进行现场可视化管控；通过下载BV手机客户端软件，进行现场可视化交底，或是技术负责人不在现场时，远程监控、解决现场存在的技术问题；上传资料到模型相关位置，方便现场过程资料的查阅和管理；优化砌体排布，节约材料消耗量；通过模型提取主要材料工程数量，对现场物资进行有效管控等，通过BIM软件均已实现以上各项工作，使各项管理工作更直观、更形象，更简捷、更有效，方便了施工组织，提高了项目管理的精细化水平。

2、利用模型数据，实现项目降本增效目标

一是利用BIM技术配合图纸会审、设计变更，进行二次经营创效。利用BIM技术结构、安装碰撞检查，查出建筑、结构等专业图纸问题，形成碰撞检查报告，配合形成图纸会审，通过与设计沟通，协助解决图纸问题，有效避免不必要的返工，为项目创造可观的经济效益；二是三算对比，进行工程量的控制，节约成本。BIM模型建立完成后，可提取BIM模型工程量，并与成本部的工程量、工程技术部工程量进行三算对比，从而对现场物资、材料进行管控，避免材料的浪费，节约施工成本；三是安装管线综合布置优化，三维模拟配合预留空洞，节约空间，控制净高，避免返工。BIM模型通过三维可视化对现有管线进行综合优化排布，直观、形象，并提前有效的解决净高、净空问题，避免返工损失；四是三维模拟指导现场施工，进行技术交底，提高工人施工效率。利用BIM三维模型通过手机或IPAD上BV软件对工人进行技术交底，指导现场施工，大大提高了施工效率，节省工期，从而节约管理成本。

3、促进行业交流，参与BIM大赛，为企业赢得荣誉

BIM技术在中铁城建承建项目中不断深入应用，在提高项目管理质量，提升项目精细化管理水平方面起到了十分重要的作用。中铁城建集团典型项目多次受邀参与外部BIM交流会议，分享应用心得，交流成功经验，对企业进行有益的宣传；特别是一些项目积极参与各类协会举办的BIM大赛活动，荣获各类奖项，如第三届“中国建设工程BIM大赛”中，中铁城建一举拿下五个大奖，赢得了行业对公司全面、深度推进项目BIM技术应用的认可和肯定。

4、BIM技术辅助科技成果申报

铁五院项目应用BIM软件建立BIM模型及相关小视频成功辅助项目科技成果申报，如《劲性钢柱牛腿板梁筋连接施工工法》和《地下结构外墙单侧支模施工工法》于2015年11月18日通过山西省省级工法关键技术鉴定；2015年11月20日“一种用于混凝土布料机的固定装置”被国家专利局授予“实用新型专利”。

目前该项目正在辅助申报三项集团公司工法，包括《顶板上水电预留套管加固施工工法》、《方钢代替钢管加固柱子施工工法》和《方钢代替方木作顶板模板次龙骨施工工法》等，申报国家专利的有“一种大型钢模板可移动螺栓孔”等，通过利用BIM三维可视化模型进行工艺工法和施工过程的展示，更直观、方便，有效的促进科技成果转化。

6 总结

BIM技术已成为中铁城建攻坚克难、快速发展的致胜法宝。通过BIM技术可视化、虚拟化、协同管理以及在安全、质量、成本和进度控制等方面的优势，实现了项目精细化管理，提高了工程建设水平，有效提升了工程建设整体水平和综合效益。

2018年，是中铁城建开启全面应用BIM技术的攻坚年。中铁城建集团公司的BIM工作已进入发展关键期，BIM技术将成为中铁城建集团公司转型升级的新动力。中铁城建将现有应用的基础上，全面推广普及BIM技术，继续挖掘BIM的价值，不断健全BIM管理体系，建立基于BIM技术的企业级数据库，加强BIM人才培养，充分发挥BIM技术在建筑业发展中的创新引领作用，全力打造建筑产业转型发展新引擎，全面推动集团高质量、高效率发展。