王金龍 高喜安 劉 明

(1.中鐵十五局集團有限公司，重慶 400000； 2.四川輕化工大學土木工程學院，四川 自貢 643000)

BIM技術(shù)是在傳統(tǒng)CAD二維平面信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的具有三維信息屬性的數(shù)字技術(shù)[1]。BIM技術(shù)實現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)格式(IFC)[2]，在精細化建模的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)信息共享，使得工程各參與方能夠在建筑物全生命周期進行實時信息傳遞[3]。施工階段的項目管理能力，直接決定了施工單位的利潤水平，在精細化建模的基礎(chǔ)上通過虛擬施工和管線碰撞檢查可以有效解決現(xiàn)階段施工單位生產(chǎn)效率低和資源配置不合理的問題[4-6]，BIM的應用從根本上提高了建筑行業(yè)的信息化程度，減少了設(shè)計變更，降低了工程成本[7,8]。

1 項目概況

四川輕化工大學第五實驗樓是中央財政資金支持西部高校的重點項目，項目主要包括主樓、副樓和實訓中心三大部分，主體為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積40 557 m2。車庫、實訓用房、副樓和主樓相互連通，標高又相互不同，各類型管線相互交叉，相對比較復雜，施工組織難度較大。

地下室各類管線復雜，三部分標高各不相同，還要和原有的第四實驗樓相互連通。第四實驗樓是教學樓，學生流量較大，因此白天不能有大噪聲，必須要保證第四實驗樓正常使用。周邊環(huán)境較為復雜，存在與周邊道路共用場地的情況，施工組織要求較高，因此在項目施工階段運用BIM技術(shù)對施工管理進行指導。

2 Revit建模

BIM技術(shù)的核心就是將實體項目建筑物和構(gòu)筑物進行數(shù)字化，有兩種方法可以實現(xiàn)，第一種是正向設(shè)計，即從項目的設(shè)計階

段就采用Revit或者Microstation建模；第二種是根據(jù)已有圖紙進行建模，即翻模。本文采用第二種方式進行建模，具體建模過程：熟悉圖紙→圖紙優(yōu)化→選擇樣板→繪制標高→導入圖紙→創(chuàng)建軸網(wǎng)→定義構(gòu)件和材質(zhì)→創(chuàng)建基本模型→創(chuàng)建項目場地。

根據(jù)施工圖紙，采用Revit軟件對土建、安裝和場地進行精細化建模，加腋地梁采用新建族的方式創(chuàng)建，模型如圖1，圖2所示。遵循“完全按照圖紙”的方式，在建模過程中對圖紙中的錯、漏、碰、缺等設(shè)計缺陷不做任何修改，模型建立之后再對模型中出現(xiàn)的問題集中整理，以便在圖紙會審時提交設(shè)計院。在精細化建模的基礎(chǔ)上對虛擬施工、管線碰撞檢查和優(yōu)化設(shè)計進行分析。

3 BIM技術(shù)應用

3.1 虛擬施工

在精細化建模的基礎(chǔ)上，利用Timeliner功能實現(xiàn)與施工進度的關(guān)聯(lián)，將Revit中做好的項目模型導入Navisworks對第五實驗樓進行施工過程模擬，虛擬建造技術(shù)流程如圖3所示。

實現(xiàn)虛擬建造過程，從而優(yōu)化施工順序，讓整個施工過程可以實時顯示(如圖4所示)，從而使得各個項目參與單位能夠?qū)椖窟M行直觀的認識。通過虛擬建造能夠提前發(fā)現(xiàn)施工過程中的復雜節(jié)點，真正做到事后控制到事前控制的轉(zhuǎn)變，提前避免或者減少返工的現(xiàn)象，優(yōu)化了設(shè)計方案，提高了資源利用率，縮短了工期。

通過BIM可視化技術(shù)對三維場地進行優(yōu)化，合理利用場地布局，提高現(xiàn)場機械設(shè)備的覆蓋率，降低材料進場后的二次搬運成本，提升場地利用率，節(jié)約施工成本。

3.2 管線碰撞檢查

Navisworks Manage軟件中的Clash Detective功能，能夠為項目提供碰撞檢查和沖突分析[9-11]，能夠有效預防施工過程中的“軟碰撞”和“硬碰撞”，將傳統(tǒng)的事后控制轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑翱刂芠12]，達到節(jié)約成本、縮短工期的目的，如圖5所示。

4 BIM技術(shù)應用效果分析

4.1 進度管理方面

通過虛擬建造和碰撞檢查等功能，預計可以縮短工期35 d。虛擬建造功能清晰的給出了各個施工節(jié)點的順序和要求，將現(xiàn)場施工進度和BIM計劃工期進行比對能夠準確的顯示滯后的工序，有利于現(xiàn)場技術(shù)管理人員及時調(diào)整施工部署和方案，從而保證項目的順利進行。

4.2 質(zhì)量控制方面

第一方面在精細化建模的過程中發(fā)現(xiàn)圖紙中的設(shè)計錯誤，在問題發(fā)生以前及時反饋設(shè)計單位，從而避免返工。第二方面通過碰撞檢查和虛擬施工施工單位知道了關(guān)鍵節(jié)點和“軟、硬”碰撞的位置，能夠提前布控，對關(guān)鍵位置做到重點施工，從而保證施工質(zhì)量。

現(xiàn)場施工管理人員還可以通過移動終端實時查看現(xiàn)場和模型的一致性，發(fā)現(xiàn)問題可以及時整改或反饋，保證施工質(zhì)量。

4.3 優(yōu)化設(shè)計

根據(jù)業(yè)主要求，地下車庫要滿足凈高不小于3 m要求，結(jié)合土建模型和水電暖通管線布置情況，對地下車庫進行凈高度分析，對影響凈高度的通風管線進行優(yōu)化布置。通過三維漫游功能，實現(xiàn)所見即所得，對地下車庫的入口進行優(yōu)化，擴大兩側(cè)的視野范圍，以滿足使用功能的要求。

5 結(jié)語

通過BIM技術(shù)在四川輕化工大學第五實驗樓項目中的綜合應用，實現(xiàn)了信息的實時交互，優(yōu)化了設(shè)計和施工組織流程。將傳統(tǒng)項目中的事后控制改變?yōu)槭虑翱刂疲崆邦A判了關(guān)鍵節(jié)點，規(guī)避施工風險，縮短了工期。本工程運用BIM協(xié)同管理提高了施工管理的質(zhì)量，增強了協(xié)同工作能力，為以后類似工程提供了有效的技術(shù)支撐和實踐經(jīng)驗。