五角大楼修建管理实践与BIM数据集成

1.项目背景

介绍：美国五角大楼不仅是美国国防部办公地、美国最高军事指挥机关所在地，而且是美国的标致性建筑。五角大楼修建不仅有重要的政治意义，而且要体现世界工程建设管理的最高水平和最新理念。因此，五角大楼修建管理采用代表最新管理方式和理念的综合项目交付模式和BIM，BIM确保达到成本控制（五维）级，力争达到运营维修级。

最终目标：充分体现更高效的工作方式，通过灵活卓越、无与伦比的三维可视化沟通方式，及时进行业主、设计、施工、运营维护等多方面人员更好的沟通。实现更快、更经济、更环保地交付项目。

商业模式：以设计单位为龙头，联合施工、设备、预制件、材料制造供应单位、运营单位及有关专业顾问共同投资开发，成果按投资比例进行分享的原则进行。这样既可集中各行业的优秀人才和成功经验，缩短项目实施的时间，节省各相关企业的项目成本，也可提高各相关企业的技术、管理水平和声誉，可赢得更多更大的工程项目。

工程范围：五角大楼1941年8月开工，1943年1月宣告竣工。拥有建筑面积61.7万m²，办公面积约34.4万m²。现有约23000名工作人员包括军人和文职人员在此办公；楼外4个大停车场可停放汽车约1万辆。2001年9月11日，“9.11”事件发生，美国航空77号班机被恐怖分子挟持，于上午9时37分撞入五角大楼西侧，致使大楼一角完全塌陷，另外三角遭到不同程度的损坏。这次共有37160m²的办公场所要进行拆毁和重建，包括办公室、楼内走廊、餐饮、商店、邮局、银行、书店等服务设施。BIM分两期，一期工程为37160m²的重建建筑，二期为原有建筑的运营维护。

项目周期：从设计、建筑安装施工、调试、运营维护到改扩建拆除，一个完整的项目生命周期。

BIM标准：最大限度和美国国家BIM标准（NBIMS）一致为准则，符合美国军方的15年BIM规划（2006-2020）的六大战略目标。

2.项目实施

主要软件平台：全部采用Autodesk系列软件，以防止生成的BIM模型不能完全通过转换导入其他厂商开发的软件中，给实施过程带来不便。(www.xing528.com)

主要专业：建筑、结构、电气、给水排水、暖通、基础设施、经济、工程管理等专业。

方法：采用创作工具、分析工具和协同程序相结合的“分布式”方法，其中创作工具是核心，协同程序是关键，分析工具是手段。

1）在分布式BIM环境下，应用Autodesk Revit软件建立创作工具、分析工具和协同程序。BIM系统设计坚持以建筑专业为主，结构、电气、给水排水、暖通、基础设施、经济、工程管理等专业为辅，相互协调的原则，统筹设计、施工、设备及预制件制造、运营维护、改扩建不同时期的特点和相关链接关系。其中创作工具由设计模型、施工模型、施工进度（四维）模型、成本（五维）模型、制造模型、操作模型组成，分析工具由模型检查、进度安排、可视化估算、人流控制、能耗分析、绿色建筑评价组成。

2）在创作工具中制造模型是基础，替代传统的图纸指导材料、预制件及设备制造，由材料、预制件及设备制造企业共同完成，同时考虑设计、施工、运营维护的要求。设计模型是核心，由建筑、结构、电气、给水排水、暖通、土木、岩土子模型组成，由设计单位完成，同时考虑施工、施工进度、成本和操作维护模型的接口需要。施工模型是将设计模型细分为施工步骤，施工进度（四维）模型是将工程细分结构与模型中的项目要素联系起来，施工及施工进度（四维）模型由施工企业完成。成本（五维）模型是关键，是将成本与模型中的项目要素联系起来，由设计、施工、材料预制件设备制造单位的经济技术人员共同完成。操作维护模型是精华，为业主模拟运营，由运营维护商完成，没有运营维护商由设计单位根据用户要求完成。

3）分析工具中模型检查是关键，根据用户选择的业务规则，自动检查设计模型，确定有无冲突，是否符合限定及建筑法规等，由设计单位完成。进度安排是将工程细分结构与相关项目联系起来，以便规划施工顺序，还可产生有动画效果的视觉化程序，由施工企业完成。可视化估算是关键，是将BIM要素与成本编码进行匹配，得出施工预测，可制作“可视化估算”，由设计、施工、材料预制件设备制造单位的经济技术人员共同完成。人流控制是将人的因素引入BIM中，如模拟紧急疏散或高峰期电梯排队情景。能耗分析是根据太阳年度运行轨迹、温度以及场地附近风力条件的信息，模拟建筑物的能耗性能，提供建筑最佳的能耗解决方案。人流控制和能耗分析由设计单位完成。

3.项目实施结果

通过利用BIM技术推动综合项目交付模式在五角大楼修建中的应用，使虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃，参与单位在技术和管理上走上一个新的台阶，实现了五角大楼最快、最经济、最环保的修复。