韋爭(zhēng)爭(zhēng)

（中國(guó)中鐵建工集團(tuán)北方工程有限公司，天津300450）

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速崛起，建筑行業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)，在進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、成本控制等方面也面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)。BIM技術(shù)工作效率高、實(shí)際應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，為我國(guó)建筑業(yè)的設(shè)計(jì)及施工發(fā)展注入了新的活力，成為未來(lái)我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 工程概況

杭州南站位于杭州市蕭山區(qū)，建筑面積約46 973m2。車(chē)站站場(chǎng)按7臺(tái)21條線（其中12條到發(fā)線，9條正線）進(jìn)行設(shè)計(jì)，到發(fā)線臨靠站臺(tái)，站房按照最高聚集人數(shù)2 000人設(shè)計(jì)。

杭州南站工程涉及的專業(yè)眾多，其中，機(jī)電安裝工程就包含電氣、給排水、通風(fēng)空調(diào)、智能建筑等多個(gè)分部工程。各專業(yè)彼此交叉，同時(shí)還需要與土建裝修密切配合，協(xié)同作業(yè)。因此，為提升建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等各相關(guān)方之間的信息溝通及協(xié)同，有效控制工程進(jìn)度、質(zhì)量、成本，應(yīng)用BIM技術(shù)開(kāi)展深化設(shè)計(jì)，查找并解決潛在的問(wèn)題，及時(shí)反饋至相關(guān)單位，為尚未開(kāi)始施工的部分提供可靠指導(dǎo)；增強(qiáng)施工圖設(shè)計(jì)的深度，提高圖紙質(zhì)量，切實(shí)發(fā)揮設(shè)計(jì)指導(dǎo)施工的作用，避免后期施工變更帶來(lái)的資源浪費(fèi)及工期延誤，為工程建設(shè)施工提供良好的技術(shù)支撐。

3 BI M技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 BI M可視化應(yīng)用

BIM可視化就是將傳統(tǒng)的CAD平面圖紙轉(zhuǎn)化為4D立體形象的建筑模型，它包含了建筑物幾乎所有與設(shè)計(jì)相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，使施工過(guò)程中可以更直觀地查詢所要施工部位的信息，降低施工難度。并可以提前反映出施工的重難點(diǎn)、工藝特性以及方案的提前優(yōu)化，達(dá)到提高管理水平的目的。

3.2 BI M虛擬碰撞檢測(cè)應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域中，建筑項(xiàng)目的品質(zhì)在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)確立，但由于設(shè)計(jì)方專業(yè)復(fù)雜，在后續(xù)施工階段將會(huì)出現(xiàn)約70%的碰撞錯(cuò)誤。如果到了施工階段才被發(fā)現(xiàn)再進(jìn)行修改，則將會(huì)造成工程施工的巨大浪費(fèi)及損失。虛擬碰撞技術(shù)可以通過(guò)Auto Naviswork軟件對(duì)模型提前進(jìn)行碰撞檢測(cè)，進(jìn)而在正式施工開(kāi)始前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)、漏、碰、缺之處，提高工作效率和建筑的使用性能。

在杭州南站項(xiàng)目中，利用BIM技術(shù)對(duì)綜合管線實(shí)行虛擬碰撞4次。第一次碰撞檢測(cè)，共檢測(cè)出5 299個(gè)碰撞問(wèn)題；隨后將碰撞問(wèn)題提交給了設(shè)計(jì)院進(jìn)行修改；針對(duì)設(shè)計(jì)院修改完成后的模型進(jìn)行了第二次碰撞檢測(cè)，共檢測(cè)出1 055個(gè)碰撞問(wèn)題；然后又進(jìn)行了第三次碰撞檢測(cè)，共檢測(cè)出12處碰撞問(wèn)題；最后在第四次碰撞檢測(cè)，共檢測(cè)出2處碰撞問(wèn)題。從前后4次的檢測(cè)結(jié)果可以看出，從最初的多達(dá)5 299處碰撞問(wèn)題最后減少到2處，充分體現(xiàn)了BIM技術(shù)在綜合管線布置的應(yīng)用。優(yōu)化排布后的綜合管線模型，解決了因管線沖突引起的設(shè)計(jì)變更和材料浪費(fèi)，可在三維環(huán)境下觀察管線之間的排布關(guān)系，并可以任意生成所需要位置的三維立體圖，通過(guò)測(cè)量獲得管線安裝的準(zhǔn)備位置。同時(shí)更加有效地避免了在施工過(guò)程中出現(xiàn)碰撞后再采取滯后措施的現(xiàn)象。支架與消防管碰撞前后的模型如圖1和圖2所示。

圖1支架與消防管碰撞

圖2位置調(diào)整后

3.3 BI M技術(shù)在綜合支吊架上的應(yīng)用

在杭州南站機(jī)電工程中，綜合管線布置主要包括：通風(fēng)與空調(diào)分部工程、給排水及消防分部工程、建筑電氣分部工程、智能建筑分部工程的管道綜合布置。而機(jī)電各專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙通常是各專業(yè)設(shè)計(jì)分別進(jìn)行各系統(tǒng)的繪制，機(jī)電工程各系統(tǒng)管線繁雜，工程量較大，建筑物可利用的空間又有限，極易造成現(xiàn)場(chǎng)施工中多個(gè)系統(tǒng)的管道沖撞及空間不足的情況。高架層綜合管廊上下高度不足2m，且管廊中途有多處旋轉(zhuǎn)樓梯，進(jìn)一步壓縮空間，使得左右最窄處不超過(guò)4m，但管道需多次轉(zhuǎn)彎，然各種管道多達(dá)20趟，包含消防、電力、給排水、通風(fēng)空調(diào)、信息客服、BAS、FAS7共7個(gè)專業(yè)，3家施工單位，7支專業(yè)隊(duì)伍，要采用同一組綜合支吊架進(jìn)行安裝，施工協(xié)調(diào)與技術(shù)難度都非常大，通過(guò)BIM技術(shù)管線碰撞模擬，結(jié)合CAD綜合管線布置圖，合理布置綜合管線，有效避免了不必要的碰撞，確保建筑物凈空高度，保證建筑物的觀感和使用效果；減少了機(jī)電與主體結(jié)構(gòu)、裝飾裝修專業(yè)的施工沖突，避免了因管線沖突造成的二次返工的損失；保證了管線和預(yù)留洞的精確定位，減少對(duì)結(jié)構(gòu)施工的影響；更加合理地布置各專業(yè)機(jī)房的設(shè)備位置，保證設(shè)備的運(yùn)行維修、安裝等工作有足夠的空間完成，如圖3～圖5所示。

圖3高架層綜合管廊

圖4綜合支架剖面圖

圖5施工現(xiàn)場(chǎng)照片

3.4 4D施工進(jìn)度管理

4D進(jìn)度計(jì)劃管理可以有2種實(shí)現(xiàn)方法：第一種是通過(guò)Auto Navisworks軟件的管理界面，對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行管理。當(dāng)平臺(tái)中的進(jìn)度計(jì)劃根據(jù)現(xiàn)實(shí)施工情況進(jìn)行調(diào)整，4D施工模型也隨之自動(dòng)調(diào)整。同時(shí)，施工進(jìn)度計(jì)劃不僅可以用網(wǎng)絡(luò)圖、橫道圖等二維平面表示，還可以用三維模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)體現(xiàn)。第二種是在BIM軟件的操作界面中，可實(shí)現(xiàn)4D施工模型的動(dòng)態(tài)管理，其主要功能包括：可實(shí)時(shí)查看各工序的起止時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、工序的施工進(jìn)度。模型上不同的顏色代表各不同的工序，已完工的可用專屬顏色標(biāo)記；可實(shí)時(shí)查看圖像平臺(tái)上的任意構(gòu)件、構(gòu)件單元或工程段等任意工序的施工狀態(tài)和工程屬性信息，如當(dāng)前工序的計(jì)劃起始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、施工工藝、承攬單位及任務(wù)量等；對(duì)施工對(duì)象的持續(xù)時(shí)間和目前施工情況進(jìn)行修改，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展自動(dòng)調(diào)整進(jìn)度數(shù)據(jù)庫(kù)，修改進(jìn)度計(jì)劃，并即時(shí)更新呈現(xiàn)4D圖像；當(dāng)4D模型或進(jìn)度計(jì)劃發(fā)生了改變，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行勞動(dòng)力、機(jī)械、材料等施工資源的計(jì)算和調(diào)配，資源配置始終與施工進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)，協(xié)調(diào)時(shí)間的同步性，實(shí)現(xiàn)了基于進(jìn)度計(jì)劃的資源動(dòng)態(tài)管理。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)杭州南站BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例的介紹，詳細(xì)分析了BIM在當(dāng)今工程建設(shè)中的巨大作用。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高建設(shè)單位組織決策效率及工程管理可控性，提高深化設(shè)計(jì)效率，提高施工安全管理效率，提高項(xiàng)目施工技術(shù)管理能力及成本控制管控能力。隨著工程建設(shè)裝配化的大力推行，BIM技術(shù)在今后工程建設(shè)中將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。