淺談BIM技術在杭州南站建設中的應用

周德卿

摘 要：本文論述了杭州南站BIM技術從深化設計、施工模型的建立、碰撞檢查、進度模擬到施工過程進度實時控制等過程的應用，體現了BIM技術在當前及未來工程建設中質量控制、進度控制、成本控制等方面的巨大作用，為后續類似工程的建設起到了指導示范作用。

關鍵詞：BIM技術 模型 進度 質量 成本

一、BIM技術應用概況

杭州南站工程涉及的專業眾多，管線系統復雜，鋼結構、精裝修、幕墻、灰空間等分項工程復雜。為有效控制質量、安全、成本、工程進度，應用BIM技術開展深化設計，查找并解決潛在的問題，為設計、施工管理提供指導，提升施工圖設計的深度和質量，切實發揮設計指導施工的作用，減少后期施工變更帶來的浪費和工期的延誤，為工程建設提供良好的技術基礎。

二、BIM技術在設計階段的應用

杭州南站房BIM技術在設計階段的應用主要包括：4D信息模型、施工數據集成和信息管理、4D施工管理系統、機電系統管綜及支吊架設計技術等內容。通過BIM技術對全專業進行深化設計，實現全專業、全過程可視化虛擬建造和三維可視化技術交底，做到施工技術、安全、質量、進度、成本管理的信息化。

1、施工管理信息平臺提供了一個信息集成環境，為各參建方互聯互通、協同合作、共享信息提供了應用平臺，可共享內容主要有：施工管理過程中所有數據的統計、分析，數據之間邏輯關系的建立和調整，產品數據與進度數據的關聯，施工管理數據庫的維護等。

2、4D施工管理系統提供了4D施工管理的操作界面和工具層。利用此系統，可以制定施工進度計劃、施工現場布置、資源配置，實現對施工進展和施工現場布置的可視化模擬，實現對項目進度、綜合資源的動態控制和管理。

3、機電系統管綜及支吊架設計技術

杭州南站機電工程綜合管線布置主要包括：通風與空調、給排水及消防、建筑電氣、智能建筑管道的綜合布置。而機電各專業的設計圖紙通常是分專業進行各系統的繪制，機電設備各個系統管線繁瑣復雜，工程量較大，建筑物可利用的空間又有限，極易造成現場施工中各個系統的沖撞。通過BIM技術管線碰撞模擬，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，保證了筑物的觀感和使用效果；協調機電與主體結構、裝飾裝修專業的施工沖突，減少二次返工的損失；確定管線和預留洞的精確定位，減少對結構施工的影響；合理布置各專業機房的設備位置，保證設備的運行維修、安裝等工作有足夠的空間完成各種管線的檢修和更換工作。

三、BIM技術在杭州南站房工程施工過程的應用重點內容

BIM 技術在在杭州南站房工程施工中的應用主要包括：施工模式深化技術、施工進度4D模擬編制技術、機電系統管綜及支吊架設計技術。

（一）施工模式深化技術

1、三維可視化、精確定位

模型均按真實尺度建模，傳統表達予以省略的部分 （如管道保溫層等）均得以展現，從而將一些看上去沒問題，而實際上卻存在的深層次問題暴露出來。

2、碰撞檢測、合理布局

BIM 技術可以在管線綜合平衡設計時，利用其碰撞檢測的功能， 將碰撞點盡早的反饋給設計人員，與業主、顧問進行及時的協調溝通，在深化設計階段盡量減少現場的管線碰撞和返工現象。顯著減少由此產生的變更申請單，大大提高了施工現場的生產效率，降低了由于施工協調造成的成本增長和工期延誤。

3、設備參數復核計算。

在機電系統安裝過程中，由于管線綜合平衡設計，以及精裝修調整會將部分管線的行進路線進行調整，由此增加或減少了部分管線的長度和彎頭數量，這就會對原有的系統參數產生影響。現在運用 BIM 技術后，當繪制好機電系統的模型，接下來只需點擊幾下鼠標就可以讓 BIM 軟件自動完成復雜的計算工作。模型如有變化，計算結果也會關聯更新，從而為設備參數的選型提供準確可靠的依據。

4、平面圖紙與三維模型實時對應，三維模型與實物對照

通過BIM軟件Revit系列建立模型，利用BIM的可視化功能直觀地知道圖紙是如何設計的，解決了圖紙描述不清、不直觀的問題。可以利用建立的模型直觀看到各層各功能房間的布局，包括任意位置的平立剖圖，也可以在模型中進行實時剖切，在模型中漫游，很好地理解設計意圖。

（二）施工進度4D模擬編制技術

計劃階段：輸入任務，計劃開始與計劃結束等信息并附著相應集合，形成初期施工進度模擬。

實際施工階段：在任務中輸入實際開始與實際結束時間，并修改配置外觀定義，通過不同顏色來區分計劃與實際進度，能夠更加直觀看到工期提前與延誤的階段、位置。

（三）機電系統管綜及支吊架設計技術

通過Navisworks進行碰撞檢測，可以根據自己需要單獨的對各個系統進行碰撞檢測，還能將碰撞的位置導出為報告，方便后期進行管線綜合布線的優化設計，解決了因管線沖突引起的設計變更和材料浪費，并依據管線模型規劃各區域各系統管線的安裝時間和順序，使各施工部門有序組織，按計劃實施，保障工期，提升整個機電系統的安裝質量。

四、研究成果

1、竣工模型

杭州南站BIM模型包括建筑模型、結構模型、裝飾裝修、候車廳裝修模型。

2、土建和機電Navisworks的進度模擬文件

杭州南站項目涉及專業眾多，同一垂直面上往往涉及多個專業同時施工的現象，而各個專業的施工難度、作業量相差較大，所以施工進度也相差甚遠。針對這一現狀，通過合理的利用Navisworks軟件進行機電安裝施工進度模擬，預先展現施工過程，合理安排勞動力的投入以及各個專業管線的安裝順序，保證各項施工順利進行，防范風險，提高可預見性。

五、結論

本文通過對杭州南站BIM技術的應用實例的介紹，詳細分析了BIM在當今工程建設中的巨大作用。通過BIM技術的應用，能夠有效提高建設單位組織決策效率及工程管理可控性，提高深化設計效率，提高施工安全管理效率，提高項目施工技術管理能力及成本控制管控能力。隨著工程建設裝配化的大力推行，BIM技術將在今后工程建設中發揮越來越大的作用。