李明月 LI Ming-yue

（河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，鄭州 450000）

0 引言

BIM 技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的信息化工具，通過把真實(shí)的建筑信息參數(shù)化、數(shù)字化后形成一個(gè)模型，使項(xiàng)目各方參與人員對(duì)各種建筑信息進(jìn)行共享和傳遞，為各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的平臺(tái)[1]。本案例中基于BIM 技術(shù)處理該項(xiàng)目施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、管線模型優(yōu)化、項(xiàng)目管理等問題，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期等目標(biāo)。

1 項(xiàng)目概況及難點(diǎn)

某便民中心項(xiàng)目占地面積31064.35m2，總建筑面積126724.76m2。地上共有七座獨(dú)立的建筑，其面積為61948.03m2；地下面積64776.73m2，分為商業(yè)區(qū)和停車場兩部分。項(xiàng)目建成后可提供電影、商業(yè)、辦公、公寓、社區(qū)服務(wù)和醫(yī)療、文化活動(dòng)、養(yǎng)老，健身等功能。本項(xiàng)目工期緊、任務(wù)重、由于場布空間狹小，其物料進(jìn)場和安全文明管理難度較高，需提升工材料投入效率。此外，該項(xiàng)目具有深基坑，降水難度大，采用逆作法施工時(shí)，受地下室層高限制，對(duì)施工質(zhì)量和安全管理產(chǎn)生考驗(yàn)；同時(shí)，為應(yīng)對(duì)復(fù)雜的管理任務(wù)，該項(xiàng)目采用EPC 管理模式，這對(duì)項(xiàng)目管理提出更高要求。

2 BIM 組織及應(yīng)用目標(biāo)

2.1 BIM 團(tuán)組織結(jié)構(gòu)

為確保BIM 技術(shù)在本項(xiàng)目順利開展，所選派的小組成員不僅有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還具有豐富的BIM 技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為本項(xiàng)目的高質(zhì)量完成提供了人力保障。BIM 團(tuán)隊(duì)共包括項(xiàng)目總工程師、工程技術(shù)部負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目BIM 負(fù)責(zé)人、機(jī)電BIM 負(fù)責(zé)人、土建BIM 負(fù)責(zé)人、方案模擬負(fù)責(zé)人、竣工數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)人、BIM 工程師。BIM 團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)圖見圖1。

圖1 BIM 團(tuán)組織結(jié)構(gòu)

2.2 BIM 團(tuán)隊(duì)工作流程

為保證BIM 工作有序進(jìn)行，BIM 團(tuán)隊(duì)制定了合理的工作流程，從而保證BIM 模型、深化設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工之間高效銜接和準(zhǔn)確實(shí)施。根據(jù)本工程特點(diǎn)，我團(tuán)隊(duì)制定了BIM 系統(tǒng)在施工管理階段實(shí)施流程。BIM 團(tuán)隊(duì)工作流程如圖2 所示。

圖2 BIM 模型建立流程

2.3 BIM 應(yīng)用目標(biāo)

本項(xiàng)目BIM 應(yīng)用目標(biāo)貫穿項(xiàng)目全壽命周期的各個(gè)階段，包括BIM 技術(shù)培訓(xùn)、各專業(yè)BIM 模型設(shè)計(jì)、模型合并校驗(yàn)與施工圖審核、豎向及橫向凈空優(yōu)化、BIM 綜合管線深化設(shè)計(jì)、機(jī)電專業(yè)綜合管線施工圖、機(jī)電設(shè)備接口深化、建筑專業(yè)輔助三維節(jié)點(diǎn)圖、裝修方案指標(biāo)比選、施工方案模擬、施工工法樣板模擬、工程場地布置模擬、安全文明施工模擬、技術(shù)方案可視化交底、4D 施工進(jìn)度模擬，以及運(yùn)維階段竣工數(shù)據(jù)資產(chǎn)移交等內(nèi)容。

3 BIM 技術(shù)應(yīng)用情況

3.1 BIM 可視化應(yīng)用

可視化應(yīng)用是BIM 技術(shù)最直觀的優(yōu)勢，相較于傳統(tǒng)二維圖紙，BIM 技術(shù)能夠創(chuàng)建項(xiàng)目三維模型，使項(xiàng)目參建各方實(shí)現(xiàn)可視化溝通，增加建筑整體的真實(shí)性和體驗(yàn)感，從而提高參與各方的溝通效率[2]。在建模的過程中，BIM 技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理圖紙問題，利用模型進(jìn)行項(xiàng)目的可視化交底，形象直觀，節(jié)約開會(huì)時(shí)間，節(jié)省項(xiàng)目工期。在圖紙會(huì)審過程中，BIM 模型能夠接洽多方，進(jìn)行三維漫游展示，有效發(fā)現(xiàn)各專業(yè)圖紙中不合理的地方。施工方案交底也可以通過視頻模擬可視化，增加施工工人對(duì)方案的理解，在模擬過程中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)溝通，避免施工中出現(xiàn)類似問題。

3.2 BIM 施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)應(yīng)用

通過BIM 技術(shù)對(duì)施工過程中關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬施工，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，減少后期返工，節(jié)省時(shí)間和物料成本。該項(xiàng)目采用BIM 技術(shù)，首先，對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行準(zhǔn)確的三維模擬，以直觀動(dòng)態(tài)的演示方式，便于論證布置方案，避免后期改動(dòng)帶來的成本增加，基坑三維模型如圖3 所示；其次，針對(duì)逆作法支撐位置受地下室層高限制的問題，利用revit 創(chuàng)建細(xì)部模型；第三，在BIM 平臺(tái)中導(dǎo)入結(jié)構(gòu)墻、梁、柱的鋼筋圖片，通過手機(jī)移動(dòng)終端可隨時(shí)查看每個(gè)構(gòu)件的鋼筋圖，有利于鋼筋綁扎的準(zhǔn)確，在驗(yàn)收時(shí)可提高驗(yàn)收的效率；第四，對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鋼筋進(jìn)行建模，方便施工現(xiàn)場交底和質(zhì)量檢查，鋼筋節(jié)點(diǎn)三維圖見圖4；第五，本案例項(xiàng)目地上單體之間設(shè)有地上連廊，周邊場地狹小，導(dǎo)致塔吊布置困難，對(duì)塔吊進(jìn)行實(shí)體建模，結(jié)合BIM 模型調(diào)整布置位置避開結(jié)構(gòu)構(gòu)件及地上連廊結(jié)構(gòu)；最后，通過施工模擬，針對(duì)施工過程的各個(gè)階段，模擬施工中各種材料倒運(yùn)、堆放場地的布置和材料進(jìn)出場路線等，以確定各個(gè)施工階段最優(yōu)的平面布置方案[3]。

圖3 基坑三維模型

圖4 鋼筋節(jié)點(diǎn)三維圖

3.3 管綜模型調(diào)整

通過分專業(yè)，建立項(xiàng)目機(jī)電專業(yè)模型和項(xiàng)目結(jié)構(gòu)專業(yè)模型如圖5、圖6 所示。運(yùn)行碰撞檢查能自動(dòng)生成碰撞報(bào)表，發(fā)現(xiàn)管道與管道之間的碰撞問題以及機(jī)電專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)的碰撞問題。根據(jù)碰撞檢測結(jié)果，調(diào)整各個(gè)模型的管線，優(yōu)化管線排布方案，使管線之間能夠合理避讓，并滿足凈空要求，后期可以指導(dǎo)施工人員進(jìn)行正確、高效施工，確保工程質(zhì)量。此外，通過碰撞結(jié)果對(duì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化，也提高了圖紙的精確度和圖紙資料的準(zhǔn)確度[4]。

圖5 項(xiàng)目機(jī)電專業(yè)模型

圖6 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)專業(yè)模型

3.4 EBIM 平臺(tái)項(xiàng)目管理

該項(xiàng)目使用EBIM 項(xiàng)目管理平臺(tái)進(jìn)行管理，使用平臺(tái)的進(jìn)度模擬功能快速查看工程的工期要求，任務(wù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)任務(wù)做出合理的規(guī)劃?，F(xiàn)場人員通過漫游導(dǎo)入平臺(tái)內(nèi)的管綜成果，能夠及時(shí)在平臺(tái)反饋各專業(yè)之間的碰撞問題，避免空間沖突和設(shè)計(jì)錯(cuò)誤傳遞到施工階段，如圖7。PC 端與移動(dòng)端實(shí)時(shí)更新，方便項(xiàng)目人員查看，有利于可視化交底。使用平臺(tái)生成構(gòu)件的二維碼，在安裝驗(yàn)收時(shí)“掃一掃”便可查看構(gòu)件信息，減少施工錯(cuò)誤，提高施工質(zhì)量與效率。此外，通過平臺(tái)進(jìn)行資料管理，參建各方可以隨時(shí)查看下載工程中資料，提高信息傳遞效率。

圖7 EBIM 平臺(tái)視口管理

4 應(yīng)用效益分析

通過BIM 技術(shù)，保證BIM 模型、深化設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工三者之間能夠合理、高效的銜接和實(shí)施，為項(xiàng)目帶來了客觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[5]。在項(xiàng)目施工過程中，利用revit軟件建立BIM 模型，在建模過程中發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的一些問題，其中尺寸標(biāo)注問題17 個(gè)，結(jié)構(gòu)墻問題2個(gè)，柱子型號(hào)問題3 個(gè)。由于及時(shí)對(duì)圖紙問題進(jìn)行修改，避免了后期可能出現(xiàn)的墻柱拆改返工。通過BIM 技術(shù)對(duì)重要技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工模擬，BIM 模型中的構(gòu)件尺寸和定位更加準(zhǔn)確也更為直觀，可以直接指導(dǎo)現(xiàn)場施工，并能提供構(gòu)件工程量；根據(jù)施工方案與現(xiàn)場實(shí)際情況制作模擬視頻，通過視頻模擬將現(xiàn)場施工方案交底可視化，增加施工工人對(duì)方案的理解，并在模擬過程中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)溝通，避免后期施工中出現(xiàn)類似問題。經(jīng)計(jì)算，通過利用BIM 技術(shù)為項(xiàng)目帶來的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益約20.5 萬，節(jié)省工期36 天。

5 結(jié)語

在建筑行業(yè)信息化發(fā)展的大背景下，BIM 技術(shù)在我國工程建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用越來越廣泛。通過本案例中BIM 技術(shù)的應(yīng)用，能夠證明利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢能夠?qū)崿F(xiàn)可視化交底，提高項(xiàng)目參建各方的溝通效率，優(yōu)化管線排布方案，解決工程項(xiàng)目的一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工難題，方便項(xiàng)目管理項(xiàng)目等，并能直接或間接產(chǎn)生客觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，BIM 技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的深度應(yīng)用與實(shí)踐值得進(jìn)一步研究。