概要信息：

【BIM 案例】数字化（BIM）助力超级工程 
深圳平安金融中心大厦机电施工应用 
 
 
图 1 在建的深圳平安金融中心大厦 
 
 
图 2 深圳平安金融中心大厦效果图 
 
 
——2009 年 8 月 29 日，深圳平安金融中心大厦正式奠基。自此，中国在建第一高楼正式
进入公众视野。2014年 7 月 15 日，平安金融中心项目主体高度达到 448.3 米，超越京基
100 大厦成为深圳第一高楼。深圳平安中心这一超级工程预计将于 2016 年正式竣工，届
时该项目将成为中国第一、世界第三高楼。深圳平安金融中心大厦位于深圳市福田商业中心
区，由中国平安人寿保险股份有限公司投资建设，平安国际金融中心建筑主体高度 588 米，
塔顶高度 660 米，总建筑面积约 46 万平方米，建成后将发展为国际一流、可持续发展的
智慧型办公、商业、观光等多功能一体化的城市综合体。 
 
 
超级工程——高难度施工挑战 
——作为国内在建第一高楼，平安金融中心业主在项目前期即对工程建设提出了高目标：
工程质量确保获得国家优质工程奖、鲁班奖、詹天佑奖，并确保通过美国绿色建筑协会 LEED
金级认证。平安金融中心项目是国内真正意义上的第一个大型机电总承包工程，作为平安金
融中心机电总承包方，中建三局负责统筹管理通风空调、强弱电、变配电房、制冷站等多个
机电专业系统。 
——超高层项目机电安装量大，综合管线多，塔楼设备层多，垂直运输高度高，设备吊装
的风险控制难度大，过程中往往会面临因施工错误而造成的返工情况，延误工期，降低效率。
作为未来第一高楼，平安金融中心结构空间复杂，机电系统众多，施工精度要求高，则面临
着更高难度的挑战。这不仅为机电管线综合设计与施工带来了重大考验，也对机电总承包单
位提出了高度要求。传统机电安装施工方法将面临许多难以解决的问题：如现场施工误差造
成返工及设计变更；施工队的传统工作方法无法满足精度与效率要求；传统验收过程相对粗
糙，信息检查核准不够完善等。作为机电总承包单位将如何应对以上难题，顺利完成专业间
协作，保障高难度机电施工顺利进行？ 
 
图 3 项目模型三维视图 
精益建造—BIM 技术保驾护航 
——近年来，伴随信息化发展浪潮，BIM（建筑信息模型）作为一项带来行业革命的新技
术，已成为推动建设行业智慧发展，实现创新项目管理的重要工具。同时，BIM 技术也为
提高施工效率、确保施工质量带来了新的突破点。据中建三局第二建设工程有限责任公司安
装公司平安金融中心项目总工程师唐铁军介绍，平安金融中心项目业主非常重视 BIM 技术
在项目实施及后期运营维护过程中的应用，在招投标阶段即明确提出 BIM 应用任务，这也
为施工单位的 BIM 解决方案选择、BIM 应用实施水平带来考验。 
 
 
图 4 项目总工程师唐铁军 
 
 
——“业主希望我们交付的机电施工 BIM 模型能用于项目后期运维管理，这对 BIM 应用
的深度提出了相当高的要求。除了运用 BIM 技术实现常规的管线碰撞检测、支吊架布置、
管线复核、方案优化等内容，还需要将施工过程中建立的 BIM 模型不断完善、精细化。我
们要把机电管线设备的参数，零部件更换维修时间周期等信息全部输入 BIM 模型，与智能
楼宇管理系统相连接，从而形成基于 BIM 的运维管理平台，未来将简化后期机电系统的运
维操作难度，更便捷地去查找机电系统故障原因、锁定零配件更换位置、快速找到系统维修
方案。” 
 
BIM 放样机器人——将 BIM 技术引入现场施工 
——“作为项目的最大挑战之一，我们需要最短的时间内，在每层楼 2000 多平方的空间
里定位数百个点，任何错误和返工对于超高层建筑施工都是巨大的时间浪费，我们必须把验
证过的 BIM 模型带到工地，并快速准确地放样！”中建三局机电 BIM 团队负责人表示。
为保证机电施工 BIM 模型的信息精确度，提高施工效率，平安金融中心项目在机电综合管
线施工过程中创新引入天宝 BIM 放样机器人，其应用贯穿于深化设计、管线安装施工、施
工验收整个机电安装施工生命周期。 
 
 
图 5 项目施工现场技术宣传展板 
 
一、放样精确，衔接设计施工 
——从 BIM 模型中获取现场控制点坐标和建筑物结构点坐标分量作为 BIM 模型复合对比
依据，从 BIM 模型中创建放样点。施工团队进入现场之后，所有的放养点将导入 Trimble 
FieldLink for MEP 软件中，开始使用 BIM 放样机器人进行楼层贯通点和挂钩预埋件的放
样。在机电和管道的设计完成协同并被批准后，施工团队可通过 Trimble Point Creator
（TPC)软件进行 2D 和 3D 现场放样点的创建，从 BIM 模型中获取现场控制点坐标和建筑
物结构点坐标分量作为 BIM 模型复核对比依据，从 BIM 模型中创建放样点。施工团队进
入现场之后，所有的放样点将导入 Trimble Field Link for MEP 软件中，开始使用 BIM 放
样机器人进行楼层贯通点和挂钩预埋件的放样。BIM 放样机器人通过发射红外激光自动照
准现实点位，实现“所见点即所得”，从而将 BIM 模型精确的反应到施工现场，加强深化
设计与现场施工的联系，保证施工精度，提高效率。 
 
 
图 6 施工现场应用天宝 BIM 放样机器人 
 
图 7 现场放样 
——“在标准层施工过程中，即使设计过程中已经应用 BIM 技术解决了很多碰撞问题，但
由于专业协调问题，现场仍然会遇到阻碍，面对这种情况，我们要尽可能保证模型信息的真
实准确度，从而尽可能的减少变更。相比传统放样方法，BIM 放样机器人范围更广，每一
个标准层都能实现 300-500 个点的精确放样，并且所有点的精度都控制在 3mm 以内，超
越了传统施工精度。同时，天宝 BIM 放样机器人可操作性比较强，技术门槛比较低，人员
投入也相对简单，单人一天即可完成 300 个放样点的精确定位，效率达到传统方法的 6-7 
倍，精度更有保障。”中建三局机电 BIM 团队负责人表示。 
 
图 8 施工现场放样实测 
——天宝 BIM 放样机器人在现场使用过程中的成效显而易见。根据平安金融中心塔楼标准
层现场放样过程统计结果显示，一个标准层主要风管放样及支吊架固定过程，传统方法需要
4 名工人 7 个工作日完成，在 BIM 放样机器人的配合下完成相同工作量，只需要 2 名工人
3 个工作日，每一个标准层节省了 22 个标准工作日。此外,该方法同时减少了移动平台等机
具占用的时间。 
——中建三局机电 BIM 团队已经顺利完成了机电和管道 BIM 模型中超过四万个点的放样，
包括套管点、嵌入点、层贯通点、排水通道点和挂钩预埋件等。一位现场放样工程师表示：
“这台放样机器人已经成为我工作中的得力助手，我很难想象再回到原来传统的三角测量和
拉钢尺的作业方式了。” 
图 9 天宝 BIM 放样机器人放样报告 
二、信息精准，助力工厂预制 
——平安金融中心的施工地点紧邻深圳的 CBD 区域，施工现场周边被建筑紧密包围，无形
中加大了项目施工的难度。在这样的施工条件下，项目团队选择采用工厂化预制－现场组合
装配的工作流程，以优化施工流程，确保施工效率。 
——技术人员采用 BIM 放样机器人与 BIM 技术相结合进行现场定位放样，通过精确的三
维模型信息完成施工深化设计、结构复核，继而在电脑中预先制作出装配图纸，在工厂完成
模型构件预制，运输到现场直接安装，实现工厂与现场的无缝拼接。这种创新工作流程简化
了以往的施工工艺程序，人员投入简单，降低现场劳动力成本，构件组合拼装更精准，有效
提高了工作效率。 
——“有了机器人反馈的精确三维信息，运用 BIM 模型指导构件加工，尺寸非常精确，大
大减少了现场人工作业所带来的错误与不便。”目前，平安金融中心项目机电设备多数构件
都实现了工厂加工，现场组装。“我们现在几乎所有的构件都是根据 BIM 模型下料，从工
厂预制好，实际施工时我们只需要通过 BIM 放样机器人自动放样，根据风管分段安装图，
利用机器人确定安装位置，确保安装成功率。” 
三、突破精度，辅助施工验收 
——在施工验收阶段，应用天宝 BIM 放样机器人实测实量，采集现场施工成果三维信息，
通过设计数据与实际数据的一系列简单对比分析来检查管线、设备的安装施工质量。通过机
器人辅助施工，既能够确保管线和设备安装的较高精度，也能够实现对施工成果更加全面细
致的验收。 
——以往通过传统的施工验收方法验收精度为厘米级，而使用 BIM 放样机器人辅助，验收
精度可突破性地达到毫米级，更有利于提高施工验收的质量。同时，BIM 放样机器人可通
过无线网络将现场验收情况实时传递到办公室，实现远程验收，确保验收过程精确可靠。 
——BIM 放样机器人在平安项目中实现了令人满意的高精度、高效率。“管道套管的架设
如果出现任何精度问题，会导致一系列后续问题。” 中建三局机电 BIM 团队负责人说：“我
们要求精度在 1－2 厘米之间，而实际精度已达到毫米级，大大高于我们的预期，天宝“把
模型带到工地”技术真正为我们解决了精度问题。” 
 
 
前景展望—实现项目全生命周期管理 
——建筑信息模型中所包含的丰富数据信息将项目投入使用后的物业管理中发挥重要作用，
作为平安金融中心机电施工总承包单位，中建三局也对此展开了积极探索。 
——在建筑生命周期中，施工阶段是承上启下的关键环节，BIM 技术是实现项目全生命周
期管理的优秀平台和手段，施工阶段中建三局基于 BIM 技术不断开展深化研究，后期将为
业主提供一套实用的运维管理模型，从而为项目建成后的物业设施管理提供有效保障。 
——天宝 BIM 放样机器人的引入，将 BIM 设计数据直接带入工具，不仅为施工环节的精
确实施提供保障，同时也为精细化施工管理带来了新的思路。“平安金融大厦机电施工过程
中，我们成功应用 BIM 放样机器人开展了大量工作，有效提高了施工效率。BIM 技术具有
非常广泛的功能与潜力，在机电施工领域的深入应用值得期待。”唐铁军表示。在平安金融
中心项目机电施工过程中，BIM 技术对于保证施工质量、提高施工效率发挥了重要作用。
2016 年，这座以 BIM 技术打造的超级建筑将正式竣工,成为深圳新地标，刷新城市天际线。