BIM技術在某項目設計施工一體化中的應用

劉艷霞

廈門筆墨云科技有限公司（361000）

BIM技術在某項目設計施工一體化中的應用

劉艷霞

廈門筆墨云科技有限公司（361000）

近年來，隨著國家及地方相關政策的出臺，BIM技術以強大的潛力和廣闊的前景沖擊著建筑行業，完美的解決了當前建設領域信息化的瓶頸問題。文章以BIM技術為基礎結合某公共建筑項目，闡述了BIM技術在建筑設計階段，建造施工階段實施過程中的應用。

信息化建筑設計；信息化的建造施工；BIM技術；深化設計

0 引言

隨著住房城鄉建設部頒布《關于推進建筑業發展和改革的若干意見》、《關于推進建筑作息模型應用的指導意見》、《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》等規定后，信息化建筑設計技術在近年來得到迅速發展。建筑信息模型是以三維數字技術為基礎，集成建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，并且支持建筑工程的集成管理環境。從發展的趨勢看，建筑設計中的信息技術已經從計算機輔助建筑設計發展到信息化建筑設計了[1]。BIM技術應用有利于通過設計施工一體化提升建筑的品質和工期。

1 工程概況

1.1 項目簡介

本項目包括體育館、游泳館，地下1層，地上4層,建筑高度為23.99 m，地上總用地面積24 076.74 m2，總建筑面積19 535.75 m2。正放四角錐雙層網架屋面,下部為現澆鋼筋混凝土框架結構、框架剪力墻結構。

1.2 工程重點和難點

本工程為公共體育場館項目，在設計階段重點是有效整合各專業信息，準確表達設計意圖，做好碰撞檢查，減少設計錯誤。在施工階段難點是:室內外裝修標準高，安裝工程系統多，施工工藝較復雜，質量標準要求高,同時專業工種及分包單位多,配合協調難度大。

1.3 BIM技術應用目標

為了保證項目工期，提升項目質量，本工程將在設計階段，施工階段進行BIM建模及BIM技術應用，完成土建、鋼結構、機電、幕墻等專業建模及模型整合，對施工過程中的深化設計、施工進度、資源管理等各類信息進行補充，最終形成竣工BIM模型。

2 BIM技術在設計階段的應用

2.1 幕墻標準化分割

通過BIM協同平臺，將幕墻與主體結構一體化設計。減小了幕墻的結構體厚度，節省鋼材。對建筑外表皮的曲面精確分割，形成幕墻方案。通過參數調整曲面，使幕墻標準化，按尺寸分區歸類，便于廠家生產[2]。

2.2 鋼結構節點精細化設計

基于BIM的結構模型，利用軟件進行鋼結構節點深化設計。使用ANSYS對本工程關鍵節點進行最不利情況下強度驗算，以保證工程的安全可靠。

2.3 管線綜合設計

2.3.1 管線排布優化

通過BIM設計軟件進行管線綜合與碰撞檢測，實現高質量，高效的協同設計。利用Navisworks軟件查找碰撞點并糾錯，輸出碰撞檢測報告，可直接索引并調整管線。優化設備在建筑空間中的布置，提高了設備管線的空間利用率，降低空間成本，提升項目建成后的空間品質［3］。項目內部管線模型如圖1所示。

圖1 管線模型

2.3.2 碰撞檢測

通過對BIM模型進行機電管線碰撞檢查，根據專業工程師逐項檢查后，對碰撞位置的管線重新進行排布。降低了設計疏漏，相應減少現場的重復拆裝、返工和浪費，提高建造效率，有利于縮短工期。

2.3.3 泵房優化

通過BIM三維模型優化泵房管線設備的空間排布方案，減少返工時間及損耗，提高施工效率。同時可以對泵房設備管線進行工廠預制化生產，現場組裝，避免泵房空間狹小造成的工作面限制，有效提高施工效率，縮短工期。

3 BIM技術在施工階段的應用

3.1 鋼結構預拼裝

通過BIM技術對場館鋼結構屋架進行電腦預拼裝，從BIM模型中直接獲取屋架桿件的詳細尺寸、安裝位置、角度等，對鋼節點的材料預加工，鋼架預生產提供了重要的數據，可以有效減少的鋼結構屋架的損耗量。

3.2 鋼結構三維技術交底

通過BIM技術對現場施工人員進行三維可視化技術交底。在傳統圖紙中無法表達清楚的復雜節點都能清晰直觀的展示，有效幫助了現場施工人員解決在施工中出現的問題，可以有效減少施工人員與設計人員的溝通時間，提高施工效率，縮短工期。

3.3 幕墻深化設計

3.3.1 鋁板幕墻規格歸集化

基于BIM的三維可視化模型，直觀地分析幕墻排布的合理性，使幕墻更加整潔、美觀。將幕墻材料的尺寸規格歸集化，實現施工過程中的資源需求分析。有效提高加工生產效率，減少材料損耗，進一步實現施工資源的有效調度,也確保施工的準確性，如圖2所示。

圖2 鋁板幕墻規格歸集化

3.3.2 玻璃幕墻規格歸集化

在BIM模型建立的過程中，不僅在三維可視化的層面上可以直觀的調節模型構件，每個構件都有詳細的信息可以在數據庫中查詢。每塊玻璃嵌板的尺寸大小，選用玻璃的種類，以及玻璃嵌板的總體數量都有詳細的明細表，為工程量計算提供了重要的數據。

3.4 施工精度控制

本項目場館內游泳池作為標準比賽池，在長度、深度等尺寸上有嚴格的精度要求，不準有負差。通過使用BIM放樣機器人，將BIM模型中的數據直接轉化為現場的精準點位,減少了放樣誤差、保證了施工精度、提高了生產效率。

3.5 施工場地布置

施工前應用BIM技術進行場地綜合平面布置，建筑三維模型結合施工現場模型，立體展現施工現場布置情況，合理進行施工平面布置和施工交通組織。通過優化布局，合理分配空間，將辦公區和生活區合理分割。

3.6 精確工程量統計

通過BIM技術對場館鋼結構屋架進行電腦預拼裝，從BIM模型中直接獲取鋼結構屋架桿件的詳細尺寸數據等，并生產相應的明細表，對鋼結構的用量進行統計，對鋼節點的材料預加工、鋼屋架預生產提供了重要的數據，可以有效減少的鋼結構屋架的損耗量。

3.7 施工進度模擬

基于BIM技術對施工進度進行模擬，同時與現場的實際進度進行比較,針對進度滯后的施工段，通過增加人工、設備等方法，保證了工期目標的實現。

4 總結與展望

BIM技術與實際項目結合過程中，不斷嘗試把BIM應用點連成線，拼成面，形成完整的體系。然而在實踐中，由于各種客觀因素，這種緊密的協作和順暢的交流并不容易實現，要跨越設計、施工環節之間的道道鴻溝，還需要業界各方共同努力。

[1]趙紅紅.信息化建筑設計—Autodesk Revit[M].西安:中國建筑工業出版社出版,2005:9-11．

[2]湯鵬,包若一.BIM技術在湖北省科技館新館設計中的應用探索[J].華中建筑,2017(1):46-49．

[3]毛燕紅,劉家磊,武吉全.A項目應用BIM技術方案設計[J].智能建筑與智慧城市,2016,12:72-74．