石　松　韓　宇　董佳節(jié)　費(fèi)　愷　段惠玲　鄭子亮

(北京城建亞泰建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京　100013)

中央財(cái)經(jīng)大學(xué)新建圖書館工程BIM技術(shù)應(yīng)用

石松韓宇董佳節(jié)費(fèi)愷段惠玲鄭子亮

(北京城建亞泰建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京100013)

【摘要】BIM技術(shù)作為信息化技術(shù)的一種，已隨著建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)在我國建筑業(yè)逐步推廣應(yīng)用。中央財(cái)經(jīng)大學(xué)新建圖書館工程結(jié)合工程實(shí)體情況運(yùn)用了BIM技術(shù)，選取了技術(shù)、質(zhì)量、生產(chǎn)、成本、信息化管理等方面作為應(yīng)用點(diǎn)，通過具體狀況分析，總結(jié)了BIM技術(shù)在施工過程中的集成應(yīng)用所獲得的經(jīng)驗(yàn)和成果，探索了BIM技術(shù)對(duì)于建筑施工企業(yè)在項(xiàng)目管理中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；協(xié)同；集成應(yīng)用；項(xiàng)目管理；信息化

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.03.01

引言

BIM技術(shù)作為信息化技術(shù)的一種，已隨著建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)在我國建筑業(yè)逐步推廣應(yīng)用。對(duì)于建筑施工企業(yè)而言，BIM技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值在于改進(jìn)傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法，建立基于BIM應(yīng)用的施工管理模式和協(xié)同工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)施工階段的BIM集成應(yīng)用[1]?！吨袊ㄖ┕ば袠I(yè)信息化發(fā)展報(bào)告(2015)BIM深度應(yīng)用與發(fā)展》中指出：近幾年來，BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用價(jià)值越來越凸顯，已經(jīng)從單純的技術(shù)應(yīng)用深入到包含成本管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理方面的項(xiàng)目管理集成應(yīng)用中來，并向基于網(wǎng)絡(luò)的多方協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)變[2]。

1工程概況

1.1項(xiàng)目簡介

中央財(cái)經(jīng)大學(xué)新建圖書館工程位于北京市昌平區(qū)沙河鎮(zhèn)高教園區(qū)，地下2層，地上5層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積30501 m2，工程開工時(shí)間為2013年3月，如圖1所示。

1.2工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

本工程為學(xué)校標(biāo)志性建筑，精裝修深化設(shè)計(jì)工作量大，參與施工專業(yè)工種多，質(zhì)量目標(biāo)為爭創(chuàng)“魯班獎(jiǎng)”。

圖1　中央財(cái)經(jīng)大學(xué)新建圖書館工程設(shè)計(jì)效果圖

2BIM組織與應(yīng)用環(huán)境

2.1應(yīng)用目標(biāo)

在建立信息模型和完成碰撞檢查、管線綜合的基礎(chǔ)上集成進(jìn)度、成本、資源、施工組織等關(guān)鍵信息，對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，及時(shí)為施工過程物資、進(jìn)度、生產(chǎn)等重要環(huán)節(jié)提供準(zhǔn)確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、資源消耗、技術(shù)要求等核心數(shù)據(jù)，提升溝通和決策效率，達(dá)到節(jié)約工期和成本，提升項(xiàng)目管理質(zhì)量的目的。

2.2實(shí)施方案

BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)施如圖2所示。

圖2　BIM技術(shù)應(yīng)用路線圖

2.3團(tuán)隊(duì)組織

項(xiàng)目成立BIM小組，組長負(fù)責(zé)制定BIM實(shí)施總體規(guī)劃，與項(xiàng)目各參與方進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，以及對(duì)過程文檔進(jìn)行管控、更新，BIM小組按土建和機(jī)電專業(yè)分別設(shè)置一名專業(yè)負(fù)責(zé)人，協(xié)助BIM項(xiàng)目組長進(jìn)行項(xiàng)目管理，組員包括技術(shù)人員和建模工程師。

2.4軟硬件環(huán)境

本工程應(yīng)用BIM技術(shù)共配置3臺(tái)臺(tái)式電腦和1臺(tái)筆記本電腦，硬件參數(shù)均為i7處理器，16G內(nèi)存，2G顯存。BIM軟件主要采用Autodesk Revit、Autodesk Navisworks Manage、Lumion等。

3BIM應(yīng)用

3.1BIM建模

本工程BIM建模包括結(jié)構(gòu)專業(yè)、建筑專業(yè)和機(jī)電專業(yè)，機(jī)電專業(yè)中包含電氣、設(shè)備、給排水、消防、采暖、通風(fēng)與空調(diào)等分部和分項(xiàng)工程，通過模型搭建可以真實(shí)反映各專業(yè)的空間分布和交叉關(guān)系，如圖3～4所示。

圖3　整體外觀BIM模型圖

圖4　換熱機(jī)房設(shè)備管線BIM模型圖

3.2BIM應(yīng)用情況

3.2.1碰撞檢查

碰撞檢查流程：土建、安裝各個(gè)專業(yè)模型提交→系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)碰撞檢查并輸出結(jié)果→撰寫并提供碰撞檢查報(bào)告→根據(jù)碰撞報(bào)告修改優(yōu)化模型。

依據(jù)整合的BIM模型逐一進(jìn)行空間沖突與分析，解決各專業(yè)細(xì)部沖突，反映各專業(yè)之間的布線情況和交叉的狀態(tài)，提前解決問題，對(duì)機(jī)電安裝進(jìn)行管線綜合，保證精準(zhǔn)的管線綜合布置，避免盲目施工帶來的風(fēng)險(xiǎn)，最大程度提高效率。應(yīng)用BIM技術(shù)，通過碰撞檢查功能、精確定位預(yù)留洞、綜合管線的優(yōu)化排布，可以提升凈高，提升整體空間感，如圖5～6所示。

3.2.2工藝模擬

本工程首層外墻及3～5層?xùn)|西立面的大尺寸外墻，均采用玻璃纖維增強(qiáng)預(yù)制砼(GRPC)裝飾掛板，數(shù)量為686塊，裝飾面積約為5 963m2，GRPC掛板板厚為100mm，首層掛板高度均為6.9m，最大板重約為4.9t(GRPC裝飾掛板是以GRC為面板，以預(yù)制砼為框架肋，采用工廠一次復(fù)合工藝制成的一種具有密肋結(jié)構(gòu)的裝飾掛板)。掛板較大較重，施工的難度加大，現(xiàn)場(chǎng)采用汽車吊吊裝作業(yè)，然后再進(jìn)行細(xì)部構(gòu)件連接，并找平的施工方法(圖7)。

圖5　風(fēng)管孔洞預(yù)留校核圖

圖6　機(jī)電專業(yè)管線碰撞檢查圖

3.2.3精裝修深化

裝修工程需認(rèn)真了解建設(shè)方的裝飾裝修要求，提出可實(shí)現(xiàn)裝飾裝修工程最優(yōu)的空間布局、立面造型，以及和諧的色彩搭配的裝飾設(shè)計(jì)，裝飾材料使用應(yīng)明確、清晰，利于在裝修工程中予以實(shí)施，達(dá)到最終的理想效果，如圖8～10所示。例如風(fēng)口與裝飾面接縫處應(yīng)自然無縫隙、居中對(duì)稱、布置美觀；衛(wèi)生間墻面磚應(yīng)平整，整磚排置合理，縫子橫豎通順，線角通順，分色清晰美觀等。

圖7　玻璃纖維增強(qiáng)預(yù)制砼裝飾掛板(GRPC)　　　安裝節(jié)點(diǎn)模型

圖8　中央大廳BIM精裝修圖

圖9　圖書館內(nèi)部BIM精裝修圖

3.2.4資料管理

本工程將土建和機(jī)電專業(yè)的BIM模型通過集成進(jìn)行整合，并將各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙、二次深化設(shè)計(jì)、變更、合同、文檔資料等信息與對(duì)應(yīng)模型構(gòu)件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，工作中能夠隨時(shí)方便查詢和調(diào)取模型中各構(gòu)件以及各施工階段的技術(shù)資料信息。結(jié)合BIM技術(shù)的可視化功能對(duì)施工管理和作業(yè)人員進(jìn)行施工過程與方法的模擬三維交底，提高認(rèn)知度，避免理解偏差，提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率。

圖10　衛(wèi)生間BIM精裝修圖

3.2.5安全管理

本工程結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)平面布置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行模型和仿真模擬交底，讓現(xiàn)場(chǎng)人員預(yù)先對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行判別，可以有效規(guī)避運(yùn)動(dòng)中的機(jī)具設(shè)備與人員的工作空間沖突，項(xiàng)目部可以據(jù)此提前制定有針對(duì)性的措施避免安全事故發(fā)生，并編制相應(yīng)人員疏散、救援等應(yīng)急預(yù)案。

3.2.6進(jìn)度管理

本工程將時(shí)間和資金成本結(jié)合三維模型模擬施工進(jìn)度，實(shí)時(shí)管控施工人員、材料、機(jī)械等各項(xiàng)資源的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，通過工程的進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際完成情況對(duì)比分析，分析實(shí)際施工與進(jìn)度計(jì)劃的偏差，合理糾偏并調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃，避免出現(xiàn)工期滯后和延誤情況發(fā)生。

3.2.7成本管理

在工程成本管理方面，本工程運(yùn)用BIM技術(shù)有著傳統(tǒng)造價(jià)管理不可比擬的優(yōu)勢(shì)，可大大提高工程量計(jì)算工作的效率和準(zhǔn)確性，結(jié)合施工進(jìn)度實(shí)現(xiàn)成本管理的精細(xì)化和規(guī)范化，合理安排資金、人員、材料和機(jī)械臺(tái)班等各項(xiàng)資源使用計(jì)劃，做好實(shí)施過程中的成本控制。

3.2.8三維掃描

三維激光掃描主要用于對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)，能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，快速復(fù)建出被測(cè)目標(biāo)的三維模型及線、面、體等數(shù)據(jù)，速度快、精度高(圖11)。

圖11　三維掃描圖

4應(yīng)用效果

經(jīng)濟(jì)效益分析如表1所示。

表1經(jīng)濟(jì)效益分析表

發(fā)現(xiàn)問題個(gè)數(shù)(處)延誤平均工期(日)預(yù)計(jì)平均材料費(fèi)(元)預(yù)計(jì)平均拆改費(fèi)用(元)節(jié)約費(fèi)用(元)節(jié)約工期(日)機(jī)電各專業(yè)碰撞22250.3300100490000667.5土建與機(jī)電碰撞(孔洞預(yù)留)5910.215050118200118.2管線路由不合理40—1500—60000—凈高不滿足要求1100.53008008800055.0合計(jì)2966———756200840.7

5總結(jié)

5.1創(chuàng)新點(diǎn)

本工程借助BIM模型對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)預(yù)制砼(GRPC)裝飾掛板施工方案進(jìn)行施工模擬，利用視頻對(duì)施工過程中的難點(diǎn)和要點(diǎn)進(jìn)行分解說明，能夠非常直觀地了解整個(gè)施工工序安排，清晰把握施工過程，從而實(shí)現(xiàn)施工組織和施工工藝的有效結(jié)合。

5.2經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

通過本工程的BIM技術(shù)應(yīng)用，鍛煉和培養(yǎng)了一批BIM技術(shù)應(yīng)用的復(fù)合型人才，積累了大容量的數(shù)據(jù)庫資料，為今后在其他項(xiàng)目中推廣BIM技術(shù)提供了技術(shù)支持。

廣聯(lián)達(dá)BIM 5D軟件與Navisworks軟件應(yīng)用相比較而言，可以實(shí)現(xiàn)施工流水段的劃分，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化調(diào)整，還可以掛接合同進(jìn)行管理，融合招投標(biāo)階段的量、價(jià)信息，對(duì)合同價(jià)、預(yù)算價(jià)和實(shí)際成本進(jìn)行對(duì)比分析，并且能通過問題追蹤功能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分類匯總，對(duì)工程質(zhì)量和安全起到輔助管理作用。

建模規(guī)則的確定是實(shí)現(xiàn)模型集成成功的關(guān)鍵，提前制定人員協(xié)作機(jī)制是保證BIM系統(tǒng)發(fā)揮作用和價(jià)值的重要前提?；贐IM的精益建造要靠技術(shù)集成來實(shí)現(xiàn)，5D模型、項(xiàng)目管理系統(tǒng)以及企業(yè)自有管理系統(tǒng)如何與BIM技術(shù)相互融通、相輔相成，海量數(shù)據(jù)如何有效復(fù)用等都需要提前策劃。參數(shù)化模型與預(yù)算造價(jià)、渲染等軟件在互導(dǎo)的過程中存在數(shù)據(jù)大量丟失問題，應(yīng)在實(shí)施前先行考慮，制定好解決方案。

6結(jié)語

BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用是大勢(shì)所趨，發(fā)展前景廣闊，當(dāng)前越來越多的建筑施工企業(yè)投身到BIM技術(shù)應(yīng)用和推廣中來，BIM技術(shù)不僅應(yīng)用在一些大型復(fù)雜項(xiàng)目，而且也普及到中小型項(xiàng)目中。隨著BIM技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完善、應(yīng)用軟件的逐步成熟以及技術(shù)人才的壯大，BIM技術(shù)在施工行業(yè)中的應(yīng)用必將更加廣泛；通過施工階段的BIM技術(shù)集成應(yīng)用，其應(yīng)用價(jià)值必將更為巨大，同時(shí)BIM技術(shù)也將成為提升建筑施工企業(yè)管理水平和核心競(jìng)爭力的有效工具[3-5]。

參考文獻(xiàn)

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[5]李久林，魏來，王勇 等.智慧建造理論與實(shí)踐[M].中國建筑工業(yè)出版社.2015.

Application of BIM Technology in the New Library Engineering of Central University of Finance and Economics

Shi Song，Han Yu，Dong Jiajie，F(xiàn)ei Kai，Duan Huiling，Zheng Ziliang

(BeijingUrbanConstructionYataiGroupCo.，Ltd.，Beijing100013，China)

Abstract:As a kind of information technology,BIM technology has been applied and promoted along with the modernization of China′s construction industry.The new library project of Central University of Finance and Economics has used BIM technology according to the actual project conditions and selected technology,quality,production,cost,management information system and so on as the points of application.Through specific situation analysis,this article summarizes the integrated application of BIM technology in construction process,as well as experiences and achievements,and explores the practical application value of BIM technology for construction enterprises in project management.

Key Words：BIM Technology；Coordination；Integrated Application；Project Management；Information

【作者簡介】石松(1976-)，男，高級(jí)工程師。主要從事建筑施工企業(yè)BIM技術(shù)推廣應(yīng)用及研究。

【中圖分類號(hào)】TU17

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1674-7461(2016)03-0001-05