劉艷霞

廈門筆墨云科技有限公司（361000）

BIM技術(shù)在某項目設(shè)計施工一體化中的應(yīng)用

劉艷霞

廈門筆墨云科技有限公司（361000）

近年來，隨著國家及地方相關(guān)政策的出臺，BIM技術(shù)以強(qiáng)大的潛力和廣闊的前景沖擊著建筑行業(yè)，完美的解決了當(dāng)前建設(shè)領(lǐng)域信息化的瓶頸問題。文章以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)結(jié)合某公共建筑項目，闡述了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段，建造施工階段實施過程中的應(yīng)用。

信息化建筑設(shè)計；信息化的建造施工；BIM技術(shù)；深化設(shè)計

0 引言

隨著住房城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布《關(guān)于推進(jìn)建筑業(yè)發(fā)展和改革的若干意見》、《關(guān)于推進(jìn)建筑作息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》、《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》等規(guī)定后，信息化建筑設(shè)計技術(shù)在近年來得到迅速發(fā)展。建筑信息模型是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，并且支持建筑工程的集成管理環(huán)境。從發(fā)展的趨勢看，建筑設(shè)計中的信息技術(shù)已經(jīng)從計算機(jī)輔助建筑設(shè)計發(fā)展到信息化建筑設(shè)計了[1]。BIM技術(shù)應(yīng)用有利于通過設(shè)計施工一體化提升建筑的品質(zhì)和工期。

1 工程概況

1.1 項目簡介

本項目包括體育館、游泳館，地下1層，地上4層,建筑高度為23.99 m，地上總用地面積24 076.74 m2，總建筑面積19 535.75 m2。正放四角錐雙層網(wǎng)架屋面,下部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

1.2 工程重點和難點

本工程為公共體育場館項目，在設(shè)計階段重點是有效整合各專業(yè)信息，準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計意圖，做好碰撞檢查，減少設(shè)計錯誤。在施工階段難點是:室內(nèi)外裝修標(biāo)準(zhǔn)高，安裝工程系統(tǒng)多，施工工藝較復(fù)雜，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高,同時專業(yè)工種及分包單位多,配合協(xié)調(diào)難度大。

1.3 BIM技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)

為了保證項目工期，提升項目質(zhì)量，本工程將在設(shè)計階段，施工階段進(jìn)行BIM建模及BIM技術(shù)應(yīng)用，完成土建、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電、幕墻等專業(yè)建模及模型整合，對施工過程中的深化設(shè)計、施工進(jìn)度、資源管理等各類信息進(jìn)行補(bǔ)充，最終形成竣工BIM模型。

2 BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用

2.1 幕墻標(biāo)準(zhǔn)化分割

通過BIM協(xié)同平臺，將幕墻與主體結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計。減小了幕墻的結(jié)構(gòu)體厚度，節(jié)省鋼材。對建筑外表皮的曲面精確分割，形成幕墻方案。通過參數(shù)調(diào)整曲面，使幕墻標(biāo)準(zhǔn)化，按尺寸分區(qū)歸類，便于廠家生產(chǎn)[2]。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點精細(xì)化設(shè)計

基于BIM的結(jié)構(gòu)模型，利用軟件進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點深化設(shè)計。使用ANSYS對本工程關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行最不利情況下強(qiáng)度驗算，以保證工程的安全可靠。

2.3 管線綜合設(shè)計

2.3.1 管線排布優(yōu)化

通過BIM設(shè)計軟件進(jìn)行管線綜合與碰撞檢測，實現(xiàn)高質(zhì)量，高效的協(xié)同設(shè)計。利用Navisworks軟件查找碰撞點并糾錯，輸出碰撞檢測報告，可直接索引并調(diào)整管線。優(yōu)化設(shè)備在建筑空間中的布置，提高了設(shè)備管線的空間利用率，降低空間成本，提升項目建成后的空間品質(zhì)［3］。項目內(nèi)部管線模型如圖1所示。

圖1 管線模型

2.3.2 碰撞檢測

通過對BIM模型進(jìn)行機(jī)電管線碰撞檢查，根據(jù)專業(yè)工程師逐項檢查后，對碰撞位置的管線重新進(jìn)行排布。降低了設(shè)計疏漏，相應(yīng)減少現(xiàn)場的重復(fù)拆裝、返工和浪費，提高建造效率，有利于縮短工期。

2.3.3 泵房優(yōu)化

通過BIM三維模型優(yōu)化泵房管線設(shè)備的空間排布方案，減少返工時間及損耗，提高施工效率。同時可以對泵房設(shè)備管線進(jìn)行工廠預(yù)制化生產(chǎn)，現(xiàn)場組裝，避免泵房空間狹小造成的工作面限制，有效提高施工效率，縮短工期。

3 BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

3.1 鋼結(jié)構(gòu)預(yù)拼裝

通過BIM技術(shù)對場館鋼結(jié)構(gòu)屋架進(jìn)行電腦預(yù)拼裝，從BIM模型中直接獲取屋架桿件的詳細(xì)尺寸、安裝位置、角度等，對鋼節(jié)點的材料預(yù)加工，鋼架預(yù)生產(chǎn)提供了重要的數(shù)據(jù)，可以有效減少的鋼結(jié)構(gòu)屋架的損耗量。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)三維技術(shù)交底

通過BIM技術(shù)對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行三維可視化技術(shù)交底。在傳統(tǒng)圖紙中無法表達(dá)清楚的復(fù)雜節(jié)點都能清晰直觀的展示，有效幫助了現(xiàn)場施工人員解決在施工中出現(xiàn)的問題，可以有效減少施工人員與設(shè)計人員的溝通時間，提高施工效率，縮短工期。

3.3 幕墻深化設(shè)計

3.3.1 鋁板幕墻規(guī)格歸集化

基于BIM的三維可視化模型，直觀地分析幕墻排布的合理性，使幕墻更加整潔、美觀。將幕墻材料的尺寸規(guī)格歸集化，實現(xiàn)施工過程中的資源需求分析。有效提高加工生產(chǎn)效率，減少材料損耗，進(jìn)一步實現(xiàn)施工資源的有效調(diào)度,也確保施工的準(zhǔn)確性，如圖2所示。

圖2 鋁板幕墻規(guī)格歸集化

3.3.2 玻璃幕墻規(guī)格歸集化

在BIM模型建立的過程中，不僅在三維可視化的層面上可以直觀的調(diào)節(jié)模型構(gòu)件，每個構(gòu)件都有詳細(xì)的信息可以在數(shù)據(jù)庫中查詢。每塊玻璃嵌板的尺寸大小，選用玻璃的種類，以及玻璃嵌板的總體數(shù)量都有詳細(xì)的明細(xì)表，為工程量計算提供了重要的數(shù)據(jù)。

3.4 施工精度控制

本項目場館內(nèi)游泳池作為標(biāo)準(zhǔn)比賽池，在長度、深度等尺寸上有嚴(yán)格的精度要求，不準(zhǔn)有負(fù)差。通過使用BIM放樣機(jī)器人，將BIM模型中的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場的精準(zhǔn)點位,減少了放樣誤差、保證了施工精度、提高了生產(chǎn)效率。

3.5 施工場地布置

施工前應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行場地綜合平面布置，建筑三維模型結(jié)合施工現(xiàn)場模型，立體展現(xiàn)施工現(xiàn)場布置情況，合理進(jìn)行施工平面布置和施工交通組織。通過優(yōu)化布局，合理分配空間，將辦公區(qū)和生活區(qū)合理分割。

3.6 精確工程量統(tǒng)計

通過BIM技術(shù)對場館鋼結(jié)構(gòu)屋架進(jìn)行電腦預(yù)拼裝，從BIM模型中直接獲取鋼結(jié)構(gòu)屋架桿件的詳細(xì)尺寸數(shù)據(jù)等，并生產(chǎn)相應(yīng)的明細(xì)表，對鋼結(jié)構(gòu)的用量進(jìn)行統(tǒng)計，對鋼節(jié)點的材料預(yù)加工、鋼屋架預(yù)生產(chǎn)提供了重要的數(shù)據(jù)，可以有效減少的鋼結(jié)構(gòu)屋架的損耗量。

3.7 施工進(jìn)度模擬

基于BIM技術(shù)對施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，同時與現(xiàn)場的實際進(jìn)度進(jìn)行比較,針對進(jìn)度滯后的施工段，通過增加人工、設(shè)備等方法，保證了工期目標(biāo)的實現(xiàn)。

4 總結(jié)與展望

BIM技術(shù)與實際項目結(jié)合過程中，不斷嘗試把BIM應(yīng)用點連成線，拼成面，形成完整的體系。然而在實踐中，由于各種客觀因素，這種緊密的協(xié)作和順暢的交流并不容易實現(xiàn)，要跨越設(shè)計、施工環(huán)節(jié)之間的道道鴻溝，還需要業(yè)界各方共同努力。

[1]趙紅紅.信息化建筑設(shè)計—Autodesk Revit[M].西安:中國建筑工業(yè)出版社出版,2005:9-11．

[2]湯鵬,包若一.BIM技術(shù)在湖北省科技館新館設(shè)計中的應(yīng)用探索[J].華中建筑,2017(1):46-49．

[3]毛燕紅,劉家磊,武吉全.A項目應(yīng)用BIM技術(shù)方案設(shè)計[J].智能建筑與智慧城市,2016,12:72-74．