陳晶晶 郭紅軍 余芳

在信息化發(fā)展迅速的當(dāng)下，建筑行業(yè)也在升級(jí)革新，BIM 技術(shù)的興起給建筑業(yè)的格局帶來了變化。通過revit 軟件創(chuàng)建綠地花都項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)、建筑、給排水、電氣、暖通各專業(yè)的3D 模型并進(jìn)行多專業(yè)的整合，將整合的模型結(jié)合BIM 項(xiàng)目管理軟件實(shí)現(xiàn)了BIM 技術(shù)在項(xiàng)目管理中的相關(guān)應(yīng)用。其中包括：各專業(yè)模型間沖突檢測、施工進(jìn)度模擬、項(xiàng)目場景渲染、施工進(jìn)度模擬、室內(nèi)外場景漫游、BIM5D 施工現(xiàn)場布置等在實(shí)際項(xiàng)目上的應(yīng)用及價(jià)值,對(duì)類似項(xiàng)目具有一定的指導(dǎo)意義。

1.工程概況

該項(xiàng)目位于徐州賈汪區(qū)206 國道以西，花苑小區(qū)以北，地塊總用地面積80862m2，總建筑面積241660.48m2，容積率2.48，建筑密度22.%，綠地率35%。

本次公示地塊總用地面積為：16102m2，建筑面積92375.70m2，容積率4.67，建筑密度41.79%，綠地率26.49%。

項(xiàng)目名稱：31#樓。

本工程總建筑面積：8860.44m2。

建筑層數(shù)及層高：地下1 層非機(jī)動(dòng)車庫，層高3.3m；地上1 層～18 層為住宅，層高2.9m。

建筑高度：52.8m。

主要結(jié)構(gòu)類型：剪力墻結(jié)構(gòu)。

2.各專業(yè)模型的創(chuàng)建

2.1 結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建

依據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，首先創(chuàng)建結(jié)構(gòu)模型，建模的前期準(zhǔn)備工作包括：識(shí)讀CAD圖紙，對(duì)圖紙進(jìn)行拆分，選取建模軟件，分步驟進(jìn)行基礎(chǔ)、柱、梁、板構(gòu)件模型的創(chuàng)建。

本項(xiàng)目工程量較大、面積大，在基礎(chǔ)建立時(shí)較為復(fù)雜，本工程的基礎(chǔ)是多種基礎(chǔ)結(jié)合，分為筏板基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)，多種基礎(chǔ)結(jié)合能夠確保建筑物更加堅(jiān)固，防止建筑物過度沉降保證建筑安全。

由于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，板的建立不能一整塊整體繪制而成，需要一塊一塊的繪制，同時(shí)在衛(wèi)生間、廚房、連廊、電梯間還要考慮降板高度的計(jì)算以及不同材質(zhì)的要求。柱的建立過程，構(gòu)造柱的創(chuàng)建需要建立參數(shù)化族，滿足工程的要求。梁在創(chuàng)建的過程中主要需注意梁的位置和尺寸。在模型創(chuàng)建中，地下室、首層、機(jī)房層需要獨(dú)立繪制模型，其他層只需要建立標(biāo)準(zhǔn)層，采用復(fù)制的方法創(chuàng)建其他樓層即可。

2.2 建筑專業(yè)模型的創(chuàng)建

建筑建模是整個(gè)專業(yè)建模中最為重要的一項(xiàng)，零散構(gòu)件繁多建立工作量大。墻體繪制過程中，多種墻面內(nèi)外墻材質(zhì)都不同，每種房間用的墻體都不同，在繪制的時(shí)候要注意墻體材質(zhì)變化，要分清在哪個(gè)分界點(diǎn)是哪種材質(zhì)。畫柱時(shí)要一層一層按照標(biāo)高繪制，不能直接到頂標(biāo)高。在本工程中因有地下室，故有樓地面和地面之分，地下室樓板材質(zhì)分為7 種，消防泵房、消防電井、衛(wèi)生間、自行車庫，電梯房等。主體框架創(chuàng)建完成后，在繪制窗的時(shí)候要注意底標(biāo)高的設(shè)置，每一層的標(biāo)高都不一樣。本項(xiàng)目中，有裝飾的窗采用普通族類型不能滿足需要，需使用參數(shù)化的族，用族中公制常規(guī)模型進(jìn)行百葉窗的建立[1]。本項(xiàng)目最大的特點(diǎn)是有連廊中空設(shè)計(jì)，使整個(gè)樓更加美觀。在連廊的墻體上有欄桿扶手，有很好的觀景效果。在小區(qū)樓門的建立中，采用了幕墻鉛板門增加其美觀性。在此項(xiàng)目中許多構(gòu)件采用內(nèi)建模型來建立，例如雨棚、臺(tái)階、屋頂裝飾條、散水等。屋頂采用平屋頂，建立了三個(gè)標(biāo)高不同的屋頂。在建立模型標(biāo)高軸網(wǎng)時(shí)要和結(jié)構(gòu)的軸網(wǎng)原點(diǎn)位置一致，以便為后期的各專業(yè)協(xié)同做準(zhǔn)備。

2.3 給排水專業(yè)模型的創(chuàng)建

給排水的繪制選用“品茗軟件”繪制，建立系統(tǒng)。本項(xiàng)目中繪制的管道有生活給水管道、消防給水管道、噴淋給水管道、壓力廢水管道、污水管道、廢水管道、空調(diào)冷凝水管道、雨水管道八種管道類型。管道屬性如下：給水管道為綠色J-DN20、消防給水管道為紅色XH-DN100、噴淋給水管道為紅色ZP-DN100、廢水管為青色YFDN75/100、污水管為W-DN50/100、冷凝水管黃色N-DN50/75、雨水管道為黃色Y-DN50/100。

給水系統(tǒng)的繪制先完成水平管，之后再繪制立管，立管繪制之前要先明確它的標(biāo)高并計(jì)算出每種管道到樓層之間的距離，連接衛(wèi)生器具的高度也需要進(jìn)行計(jì)算。在繪制消防管道時(shí)要在本項(xiàng)目中車庫梁底下繪制。消防管道與消防箱的連接用三通進(jìn)行連接要保證消防箱與管道是實(shí)際相連的。

2.4 電氣專業(yè)模型的創(chuàng)建

電氣專業(yè)主要繪制了線管、照明設(shè)備以及開關(guān)，電分強(qiáng)電及弱電，繪制時(shí)接的配電箱也不同。繪制電氣時(shí)要在天花板平面畫線管，照明設(shè)備的放置高度要根據(jù)圖例中給出的高度進(jìn)行明配或者暗配。在繪制立管時(shí)高度到照明設(shè)備的高度即可，在連接插座時(shí)線管要從地面連接到插座的高度。由于電氣管線較多，每根管線走的線路在繪制時(shí)就要提前在CAD 圖中模擬繪制一遍，確保每根管線不出現(xiàn)交叉，每一層均需要根據(jù)層高更改[2]。

2.5 暖通專業(yè)模型的創(chuàng)建

暖通專業(yè)模型中主要?jiǎng)?chuàng)建風(fēng)管、排煙口、風(fēng)機(jī)等構(gòu)件。該項(xiàng)目中設(shè)計(jì)了地暖系統(tǒng)，故繪制了供暖回水管和供暖供水管。供暖回水管為黃色DN80、供暖供水管為綠色DN80。供暖水管繪制完成之后每層都要安裝分集水器，供暖水管分為低區(qū)、高區(qū)，故標(biāo)高也不同，在繪制時(shí)要注意高低區(qū)水管的區(qū)分。風(fēng)機(jī)的布置會(huì)因?yàn)楣軓讲煌荒茏詣?dòng)連接，需要手動(dòng)修改變管徑讓其連接。風(fēng)機(jī)與風(fēng)管的連接方式是“天圓地方”[3]。

3.BIM 技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目中的具體應(yīng)用

3.1 碰撞檢測

整個(gè)項(xiàng)目的各專業(yè)模型建立完成之后，在軟件Navisworks 中進(jìn)行模型的整合，將建筑模型導(dǎo)入之后用常用命令中的附加工具將其他專業(yè)模型導(dǎo)入。各專業(yè)模型整合完成后可通過剖切來觀察。剖切功能在視點(diǎn)選項(xiàng)卡，啟用剖切即可，剖切時(shí)選擇的面不同，看到的建筑位置和角度也不相同，可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的剖切面進(jìn)行剖切。

施工準(zhǔn)備前期首先要做的是各專業(yè)間的碰撞檢查。在建模過程中要注意各專業(yè)模型的建立需要采用統(tǒng)一的坐標(biāo)原點(diǎn)及軸網(wǎng)，模型創(chuàng)建完成之后，將各模型導(dǎo)入Navisworks 中，進(jìn)行各專業(yè)的碰撞檢測。項(xiàng)目中主要進(jìn)行了各專業(yè)的硬碰撞檢測，公差值設(shè)置為0.050。碰撞檢測主要包括建筑與暖通專業(yè)、建筑與水專業(yè)、建筑與電專業(yè)、結(jié)構(gòu)與暖通專業(yè)、結(jié)構(gòu)與水專業(yè)、結(jié)構(gòu)與電專業(yè)、暖通與電專業(yè)、暖通與水專業(yè)、水與電專業(yè)。碰撞檢測的意義在于能夠直接地將建筑中存在的問題暴露出來，管線的交叉出錯(cuò)能夠提前知曉，在出現(xiàn)碰撞之后，設(shè)計(jì)師可根據(jù)報(bào)告研究區(qū)分有效碰撞和無效碰撞，進(jìn)行相對(duì)專業(yè)的修改，提高設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，消除實(shí)際工作的變更以及返工。

3.2 項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃編制

項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的編制選用Project 2010 軟件進(jìn)行。施工進(jìn)度計(jì)劃的編制是按流水作業(yè)原理的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法進(jìn)行的，這是在分工協(xié)作和批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)上形成的一種科學(xué)有效的生產(chǎn)組織方法，能夠確保各施工隊(duì)組之間工作的連續(xù)性，又能使后一道工序提前插入施工，充分地利用空間，縮短了工期，使施工進(jìn)程能夠穩(wěn)速的進(jìn)行。

本項(xiàng)目中編制的內(nèi)容包括建筑結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)的編制，一共分為20 層，基礎(chǔ)層到地上19 層。在基礎(chǔ)層編制了樁基礎(chǔ)，一層編制了框架柱、框架梁、門窗、墻體、樓梯等構(gòu)件施工。二層到18層的標(biāo)準(zhǔn)層施工編制了現(xiàn)澆板，框架梁、柱、門窗、樓梯、欄桿扶手等。該項(xiàng)目中有三個(gè)標(biāo)高不同的屋頂要進(jìn)行編制。項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的編制是為了后期導(dǎo)入進(jìn)行施工模擬，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)管理，在后期施工過程中也能夠?qū)ΜF(xiàn)場實(shí)現(xiàn)更好的管控，使資源利用實(shí)現(xiàn)最大化。在人力資源的控制上能夠更加的動(dòng)態(tài)，不容易出現(xiàn)窩工的現(xiàn)象也是該應(yīng)用點(diǎn)的一大特點(diǎn)[4]。

3.3 項(xiàng)目施工進(jìn)度模擬

在做施工模擬時(shí)選用Navisworks 軟件，將之前做好的進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入，導(dǎo)入進(jìn)度計(jì)劃要在數(shù)據(jù)源中添加進(jìn)度計(jì)劃，添加的選項(xiàng)是Project2007-2013，之后的界面選擇要注意選擇唯一ID、計(jì)劃開始、計(jì)劃結(jié)束、實(shí)際開始、實(shí)際結(jié)束。Navisworks 中的施工模擬需要自行在選擇樹中建立選擇集。選擇集建好之后每一層的任務(wù)都要附著，附著時(shí)任務(wù)名稱要與選擇樹的名稱一致，這樣才能保證動(dòng)畫模擬的準(zhǔn)確性。

施工模擬在當(dāng)今建筑業(yè)中應(yīng)用廣泛，建立相應(yīng)的BIM4D 施工模擬，通過時(shí)間及空間的呈現(xiàn)能給人更加直觀的感受。模型配合預(yù)定的施工計(jì)劃可將工地現(xiàn)況在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行仿真，找出施工中會(huì)產(chǎn)生的空間設(shè)計(jì)及時(shí)間沖突，在開工前召集各承包商對(duì)預(yù)先模擬出的沖突問題進(jìn)行討論，在正式開工前進(jìn)行設(shè)計(jì)的變更或是施工計(jì)劃的調(diào)整，提早發(fā)現(xiàn)并排除沖突，讓擬定的施工計(jì)劃更具有效率、整合性及完整性。大幅度提高施工管理的效率，改善了施工的環(huán)境，為施工方有效地控制了成本并帶來了便利[5]。

3.4 項(xiàng)目的可視化漫游

BIM 技術(shù)的一大特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目的可視化，讓施工方及業(yè)主方能直觀地看到這個(gè)項(xiàng)目的問題及效果，在綜合平臺(tái)進(jìn)行管理。生動(dòng)的可視化效果漫游能夠減輕大量工作。例如在項(xiàng)目中進(jìn)行可視化漫游，能夠直觀地看到管線的綜合、碰撞點(diǎn)，有利于后期更加便利地更改，提高工作效率。通過進(jìn)入房間主體漫游，業(yè)主能夠更加清晰地看出房間的布局以及整個(gè)建筑的整體實(shí)際效果，提高經(jīng)濟(jì)效益。

BIM 虛擬漫游技術(shù)是對(duì)該項(xiàng)目的進(jìn)一步深化和開發(fā)，利用該技術(shù)得到的虛擬仿真動(dòng)畫展現(xiàn)了該建筑物的使用功能及表達(dá)設(shè)計(jì)理念，能為人們展現(xiàn)建筑物最真實(shí)，最自然的一面。

漫游動(dòng)畫功能在建筑方案的優(yōu)化上也發(fā)揮著重大的作用，在模擬動(dòng)畫時(shí)可以制作一條緊急疏散路線，突發(fā)狀況時(shí)能夠順利地逃生。在建筑方案優(yōu)化的時(shí)候?qū)⑻由窂街谱鞒梢粋€(gè)逃生路徑動(dòng)畫，在保證人們安全的方面也得到了很大的體現(xiàn)及應(yīng)用，該項(xiàng)目中的漫游動(dòng)畫是基于內(nèi)部構(gòu)造的漫游，讓人們可以看到其中的管線綜合以及相應(yīng)的房屋構(gòu)造。

3.5 項(xiàng)目場景渲染

該項(xiàng)目的渲染圖分別用兩個(gè)軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先在Navisworks 中進(jìn)行簡單的材質(zhì)渲染，對(duì)墻體的材質(zhì)以及門窗的材質(zhì)進(jìn)行更改，幕墻的豎挺改成了相對(duì)堅(jiān)固的材質(zhì)，之后導(dǎo)入lumion 進(jìn)行渲染。Lumion 是一款專門針對(duì)建筑表現(xiàn)而制作的軟件，操作簡單，不用通過專業(yè)的培訓(xùn)就可作出精良的動(dòng)畫。其記錄方式是以關(guān)鍵幀的方式記錄一系列的視點(diǎn)，連接成動(dòng)畫。

設(shè)計(jì)渲染能夠?qū)㈨?xiàng)目呈現(xiàn)出不一樣的效果，美化建筑。高質(zhì)量的效果圖在前期的投標(biāo)過程中能夠發(fā)揮很大的作用，給人帶來更好的視覺效果，更加的逼真生動(dòng)[6]。

3.6 項(xiàng)目的場地布置

本項(xiàng)目場地布置使用廣聯(lián)達(dá)的場布，該項(xiàng)目沒有得到具體的場布布置圖，故在場地布置的時(shí)候直接用總圖的CAD導(dǎo)入進(jìn)行簡單的場地布置，讓整個(gè)施工場地規(guī)劃更加合理。施工區(qū)域主要布置了施工現(xiàn)場大門及圍墻，同時(shí)在圍墻上布置了安全標(biāo)語，圍墻的高度設(shè)置為3.2m。施工道路的布置方式為環(huán)形布置，方便車輛進(jìn)入運(yùn)送貨物。布置了機(jī)械設(shè)備包括塔吊，電梯，輸送泵。在塔吊能夠覆蓋的地方布置了鋼筋棚、攪拌站等。在施工電梯附近布置了材料的堆場。在生活區(qū)布置了宿舍，籃球場和花草樹木。合適的位置布置了食堂，消防設(shè)備以及相關(guān)宣傳欄。

文明綠色施工至關(guān)重要，如何合理地進(jìn)行施工場地的布置體現(xiàn)了項(xiàng)目的安全文明施工，同時(shí)對(duì)企業(yè)形象也有一定的影響。進(jìn)行三維場地布置解決了設(shè)備安置，材料堆放，設(shè)備進(jìn)場、生活區(qū)布置等一些二維圖紙難以解決的問題。

4.小結(jié)

通過將BIM 技術(shù)應(yīng)用在綠地花都項(xiàng)目中，體現(xiàn)了新技術(shù)在建筑領(lǐng)域的多項(xiàng)應(yīng)用價(jià)值，提升了建設(shè)項(xiàng)目的精細(xì)化管理的效率，有效地降低了成本，加快了施工進(jìn)度。

（1）將各個(gè)專業(yè)的模型在Navisworks 進(jìn)行整合并進(jìn)行碰撞檢查得出碰撞報(bào)告，碰撞報(bào)告的意義在于能夠直接將建筑中存在的問題暴露出來，提高設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，消除實(shí)際工作的變更以及返工。

（2）用Project 編制進(jìn)度計(jì)劃，將項(xiàng)目的時(shí)間、人材機(jī)利用最大化，合理安排施工節(jié)約了成本。

（3）在Navisworks 中與進(jìn)度計(jì)劃相關(guān)聯(lián)進(jìn)行施工模擬，通過對(duì)時(shí)間以及空間的管控能夠更加直接看出施工過程中遇到的問題，提前解決施工中可能出現(xiàn)的問題。

（4）通過保存視點(diǎn)的方式制作漫游動(dòng)畫，能更加直觀地看到建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，管線的情況，實(shí)現(xiàn)了模型的可視化。

（5）利用Lumion 進(jìn)行渲染，使建筑成圖更加美觀，在前期競標(biāo)環(huán)節(jié)起很大的作用。

（6）利用廣聯(lián)達(dá)的BIM5D 作出場地布置，合理的場地布置能夠使施工環(huán)境更加安全，各加工棚安置更加合理，實(shí)現(xiàn)綠色施工。在這些應(yīng)用點(diǎn)上各個(gè)專業(yè)之間實(shí)現(xiàn)了信息交互，體現(xiàn)了BIM 技術(shù)在不斷發(fā)展的建筑業(yè)中的價(jià)值。