一、工程概况

1、项目概况

北京城市副中心三大建筑及共享配套设施项目，包含博物馆、剧院、图书馆、共享配套设施及轨道交通预留车站等五部分，总占地面积约70公顷，规划建筑规模约60万平方米，其中地上约20万平方米，地下约40万平方米。与行政办公区隔大运河相望，未来将成为城市副中心的文化中心、活力中心、市民文化休闲娱乐中心。

城市副中心剧院（文化粮仓），坐落于大运河南岸，总用地面积约122,398平方米，地上建筑面积 82,700 平方米，地下建筑面积 42,650 平方米。地上3座建筑单体，主要楼层数为地上5层，地下2层，最大建筑高度49.5米，地下为一整体地下室，建筑基底面积56,273平方米，位于歌剧院西南角点。工程场地呈现南高北低，中高东西低的趋势走向。

2、项目重难点及解决对策

（1）剧院项目空间复杂，重难点施工方案极多。

包括地下室墙体单侧支模、大空间满堂红脚手架、大环梁施工、预应力、劲性结构施工、台座施工等。

 (2)不规则双曲网格钢结构屋盖体系。

项目采用不规则双曲网格钢结构屋盖+外框钢柱、砼屋面大跨度钢梁+钢桁架、劲性结构+钢板墙、钢马道+栅顶吊轨结构。钢结构形式多、造型复杂、交叉工序多，对加工制作的精度要求高，施工精度。变形控制难度极大，目前尚无业内经验可供参考。

（3）异形曲面金属屋面和立面曲折线铝装饰板。

项目立面区折线铝板为异形曲面铝板，加工难度大；板块不可替代，如果存在板块缺陷或损伤，将影响其他板块施工。金属屋面系统（含天沟、装饰铝板、融雪系统）、屋顶装饰铝板，与钢结构工程、机电工程、幕墙工程、给排水工程等多个专业有交叉，对设计技术的专业性、全面性有很高的要求。

（4）深化设计、机电管线综合排布以及出图。

项目机电多达近50个专业系统，管线综合复杂，且剧院项目涉及舞台机械、消声降噪、音响等各类专业，深化设计需要考虑接口极多，管综难度极大。

（5）项目工作量大、构件形式多。

本建筑物底层面积大、封闭环形周边线长，钢结构体量大、构件形式多、协作单位多，同时与土建、机安等专业公司配合，工作量大。

二、建设目的

1、通过BIM+智慧工地智能化实现项目协同生产、安全高效管控;

2、实现岗位、项目数据之间的互联互通，协同共享，综合展现数字化管理;

3、数字例会提高项目生产例会效率，助力生产管理有序，工期提前完成合同目标;

4、输出一批BIM+智慧工地应用人才;

5、打造BIM+智慧工地应用全国观摩项目及北京市BIM三星级应用项目。

三、应用总结

四、应用成果

（一）智慧管理

1、信息化管理体系建立

剧院项目采用了 1 个平台、3 大管理中心、3大技术中心、9 大模块、3端应用的系统架构，期望打造一个建工特色、国内领先的BIM+智慧工地平台。

2、应用模块

剧院项目通过应用数字工地、劳务管理、安全管理、BIM中心、生产管理、技术管理、质量管理、环境管理、智慧党建九大模块，建立了包含全业务场景、项目全员参与的信息化平台，用智能化实现项目高效管控。

（二）智慧生产

1、生产进度三级管控，延期精准纠偏

由于项目工程生产任务较为紧张，各工种之间流水穿插作业，人力、设备、材料管控难度大，如何能保证项目按整体施工计划顺利完成，进度管理工作是工程管控的重中之重。

本项目采用生产管理系统进行进度管理。项目生产进度管理以总控计划为核心，在各个施工阶段逐步细化，主要是以具体的工序任务项为主，进行现场跟踪管理。利用数字例会、施工日志、施工相册等功能辅助进度管理，充分发挥生产管理系统优势。

为消化疫情对工期进度的不利影响，利用BIM模型联动生产计划及时纠偏，优化主体结构工期10天，成本节约90万，经测算，其中14台塔吊及汽车吊机械租赁费节省约20万，管理人员费用约20万，劳动力费用约50万。

2、施工现场可视化管理，形象进度信息自动留存

剧院项目在办公走廊、大门、施工现场、吊钩等处共设置 6 台球机、1 台枪机，对项目进行全方位监控，并且在项目制高点设置的一台球机，能够定期抓拍图像生成延时摄影。每天按时自动记录形象进度留存工程重要节点的影像资料，提高管控效率，节约数据资料整理时间。

3、大型机械设备管控，助力生产提效

塔机监测系统进行数据监测，看板可直观体现违章总数、报警总数、预警总数。项目共配备 14 台塔吊设备，实时监测塔吊运行过程中高度、重量等数据，并且系统可自动划定群塔作业碰撞区间，一旦发生风险，自动预警，提醒塔司注意操作，安全驾驶；吊钩可视化是使用安装在塔机上的摄像头，实时跟踪吊钩下方吊物的情况，并根据吊钩位置自动调整摄像头的倍率，保障驾驶员可以清晰的看到吊钩吊载运行的情况。

利用塔吊工效分析，合理调配汽车吊辅助钢结构吊装安装，协调各专业单位的工序交叉，确定合理的工艺安装顺序，做好与土建、钢结构、机安等多专业交叉协同配合工作，确保生产进度管理有序。

施工升降电梯监测直观体现施工电梯运行情况及当前设备预警报警信息，协助项目管理人员掌握电梯日常运行状况。本项目在戏剧院、歌剧院各设置1台电梯，项目管理人员通过分析选定时间段内工作循环数量趋势，对电梯的工作饱和度进行判断，并对现场施工计划进行优化；根据违章工作循环数量，判断电梯运行是否存在安全隐患，及时对电梯司机及相关人员进行安全教育，规避安全事故发生。

（三）智慧安全—安全管控项企协同，确保安全管控“0事故”

本项目对安全检查分两级管理，一是项目部安全检查，二是公司对项目部的安全检查，建立全方位、多层级安全保障体系。

每年由二级单位安全部编制安全检查计划，下发各项目部执行。

项目安全检查分日检、周检、月检、专项检查等各种检查方式。项目共计检查 337 次，排查隐患 330 项，项目整改率、及时整改率、复查率均达到 100%，有效避免施工过程中的安全隐患，安全高效的完成施工生产任务。

为了保证安全培训效果，项目引入智慧 VR 培训系统进行现场安全教育，以丰富的听视觉感受吸引工人的兴趣，改变传统安全培训教育模式，提升工人安全培训的效果，让培训更具教育价值。在提升工人安全意识的同时，项目管理人员也通过该系统，更好的掌握事故发生后的应急处理技能。

（四）智慧提质

1、质量管理—质量过程严格控制，助力“鲁班奖”申报成功

本项目以鲁班奖为施工质量目标，对施工质量有较高的要求。项目采用广联达质量管理系统，实现项目质量巡检、问题分析等项目管理工作，及时反馈处理现场质量问题，并且对集中问题进行分析解决，提升工作效率及质量管理水平。

对质量检查分两级管理，一是项目部的每日质量日检，二是公司对项目部的每月质量检查，建立全方位、多层级质量保障体系。项目共计排查质量问题280项，整改率、及时整改率、复查率均达到100%。

公司对项目部每月做质量检查，检查表有综合检查表，分不同专业的检查打分表。项目部质量员每日检查，质量员与施工员线上协同完成检查整改全过程。

利用质量管理系统全程质量巡检跟踪、销项跟进，过程中加强工程质量把控，为争创龙图杯、中施企协、鲁班奖提供先决条件，同时避免后期大面积修补拆改而造成资源浪费。

2、大体积混凝土监测—智能化监测，降低质量事故风险

本项目包含大体积混凝土分项工程，混凝土开裂等质量通病需重点管控。采用大体积混凝土监测系统，通过智能测温设备等实时反馈现场数据，有效控制工程质量，避免混凝土浇筑过程中，自身与外界条件产生的温差及收缩应力引起结构性裂缝，当发生高温预警定期浇水。经测算，大体积测温成本的投入为项目节约1.5万元。

（五）智慧劳务—监管平台实时对接，确保生产劳动力配置

项目人员管理应用广联达劳务管理系统，人员从进场到退场实现全过程实名管理，满足国家实名制要求，并与北京政府395平台实现对接。现场及生活区人员出入管控采用闸机 + 人脸识别方式，采用速登宝进行信息录入，高效快捷。利用系统统计维护劳务统计，较传统劳务管控方式节约一名管理人员，全周期为项目节约人力成本28万。

管理人员通过劳务系统平台随时了解项目现场、出勤、在岗工人数量、入场三级教育情况、职业注册证书分布，依此判断劳动力是否充足，在劳动力短缺时进行针对性管理。

（六）智慧绿施—环境监测预警提示，争创“绿色三星建筑”

由于项目钢结构焊接施工工艺较多，项目会有较少有害气体排放。现场安装1台环境监测设备，实时监测现场噪声、温湿度、风速风向、颗粒物浓度等环境情况，数据实时回传至智慧工地平台，以直观的图表形式呈现。管理人员可远程实时监控项目环境情况，通过 24 小时环境变化曲线、月度环境变化曲线，对现场扬尘治理情况进行判断，是否满足市政环保管控要求，遇到扬尘天气，及时洒水降尘，确保绿色文明施工。

项目采用智慧水电表系统辅助现场水电管理，现场在施工区现场安装 4 个智能水表，实时监测数据并集中汇总于平台。通过用水电量监控，对节水节电情况进行数据统计分析，以图表形式直观呈现。设定相应目标值，当用水用电情况超过目标值时进行预警，提醒项目节约用水用电，有效管控办公区、生活区用水用电情况。

   （七）智慧BIM建造

1、BIM模型全流程管控—技术精细化管控，生产高效协同

本项目建筑面积较大，包含5个单体，分别是歌剧院、音乐厅、戏剧院、多功能厅以及一个室外剧场。各单体使用功能不同，地上结构部分需独立施工，对技术要求较高。

采用广联达技术管理系统，从技术准备阶段、过程管控到技术总结全过程进行系统管理，将施工过程中各单体的方案管理、技术交底、项目图纸、变更签证等工作集中于技术管理平台上统一管理，提升不同单体的管控效率及整体管控效果。

2、BIM机电模型、砌筑模型管理—管综排布碰撞模拟，砌筑排砖策划，有效降低工程拆改损耗

项目机电管线综合复杂，且剧院项目涉及舞台机械、降噪、音响等各类专业，深化设计需要考虑接口极多的问题，管综难度极大。通过BIM三维深化设计的手段开展多专业深化设计与协调，并推进深化图纸审批工作，现场施工使用高质量图纸进行施工与管理，机电专业碰撞模拟碰撞预估节省节点拆改费用约50万。

通过BIM进行二次结构深化设计，利用模型排布、交底，减少现场砌体损耗率，节省砌体费用，砌体损耗率降低2%，节省200立方米砌块，效益约6万元。

3、智慧工地展厅—智慧工地成果展示，沉浸式体验项目新技术新工艺

项目基于深化设计成果制作720全景模型，全息投影、沙盘，并借助智慧工地设备对全景模型进行展示，方便直观，为项目及企业获得国家奖项和荣誉提供支撑，提升企业品牌知名度。

五、结束语

随着互联网、大数据、5G技术的不断发展和应用，建筑行业数字化转型是趋势。城市副中心剧院项目作为信息化建设的先锋项目，项目全员参与BIM+智慧工地建设，建立了北京市BIM+智慧工地应用信息化标杆，通过项目特色“1个平台，3大管理中心，3大技术中心，9大模块，3端应用”的系统架构，期望打造一个建工特色、国内领先的BIM+智慧工地平台。