BIM技術在復雜工程中的綜合應用

李剛

目前，BIM技術在建筑工程設計、施工和運維等過程的深度應用已經成為建筑業發展的趨勢和方向，加之BIM本身存在著不完善的地方，施工階段的各種應用還在探索。本文以鄭州某綜合辦公樓為背景，重點介紹了BIM技術在施工建設中的綜合應用，以期為類似工程施工提供參考。

一、項目概況

鄭州某綜合辦公樓建筑總面積6309.33m2，框筒結構25層，建筑高度99.80m。本工程為一類高層公共建筑，裙房4層；設計使用年限50年。地下3層為車庫及設備用房，地上1-4層為入口大廳、消防控制室、多功能會議室，5-25層為辦公用房。該工程為大數據科創基地及辦公一體化的現代綜合辦公大樓，裝飾精美、工程復雜、施工體量大。

二、BIM應用策劃

該項目分別在以下方面進行BIM技術應用：

1.土建階段：建筑的外觀效果展示、施工進度模擬、臨建平面布置圖、復雜節點模擬施工。

2.水電安裝階段：包括模型與圖紙校核、碰撞檢查、管線排布、管線模擬、預留洞口布置、凈高控制等。

3.BIM5D應用點：配合項目部編制詳細的進度計劃，并在BIM5D中模型關聯進度計劃，完成整個工程的使用進度模型，進行物資提量、資金曲線等功能的應用。

三、BIM應用過程

1.BIM模型建造階段

BIM技術中心人員利用Revit軟件進行結構、建筑、安裝等各專業的模型建造工作，對設計圖進行審查，向項目部輸出正確的模型信息。同時利用鋼筋建模軟件GGJ進行鋼筋模型的建模工作，并把鋼筋模型轉換為土建模型，然后利用土建模型在BIM5D中進行模型的商務應用。工程BIM結構圖見圖1，工程建筑圖見圖2。

圖1 工程BIM結構圖

圖2 工程BIM建筑圖

2. BIM技術可視化

BIM技術的對外展示主要體現在BIM技術的可視性。利用Revit對辦公樓進行各種層次的建模分析后，利用Lumion和3Dmax軟件對模型進行各種層次的展示應用。

3. BIM技術施工策劃應用

BIM技術在施工階段應用價值點逐一識別，提高了施工現場的管理水平，為項目的精細化管理提供了技術保障。

（1）現場臨建工況布置

利用Revit軟件對臨建工況進行建模，對模型進行渲染并提取相關的視頻和圖片信息。在后期按照工程進度的實際情況進行各個施工階段的工況調整和布置，臨建工況的模型展示是一項貫穿于整個施工過程的工作。

（2） 二次結構方案策劃

采用Revit軟件對二次砌體構件進行方案策劃，可展示出砌體工程現場的空間布局。對有丁字角墻體交接部分，體現出砌體之間的相互咬合關系。

（3）模板腳手架方案的策劃

將標準層的模型導入模板腳手架軟件中，通過對現場的模板規格尺寸，進行自動化參數設置，可以自動生成模板排布圖，直接得出所有模板鋼管支撐體系的計算書，同時可以出具各部位的施工細部節點。

（4）外腳手架方案的策劃

采用BIM技術提前對外腳手架施工方案進行詳細的策劃，可以清晰地反映出外腳手架的邏輯層次關系，使得外架搭設有更好的依據，為項目提供準確的材料用量。

（5）復雜鋼筋節點

利用 Revit軟件對其進行模型建造，顯示出各個層次的鋼筋排放位置，利用模型對異形的鋼筋進行放樣，保證鋼筋規格尺寸的準確無誤。Revit建造復雜鋼筋節點見圖3。

圖3 Revit建造復雜鋼筋節點

（6）鋼筋模型

利用GGJ軟件生成鋼筋模型，利用GFY軟件進行鋼筋速工料單的生成，施工料單生成方便快捷，準確率高，減少了人為的失誤。

四、BIM技術在安裝工程中的應用

1. 各專業碰撞檢查

在建筑工程模型建造過程中，土建模型和水電設備安裝模型是分別進行建模的。模型建好后進行鏈接，導入到BIM審圖軟件中，進行土建工程與水電安裝工程模型的碰撞檢查，自動檢測出碰點。

2. 管線綜合設計

通過 Revit MEP軟件進行該項目的管線布局調整，最大限度地提高可以利用的空間，使模型效果和實際施工的情況保持一致，減少現場返工。極大地解決各種專業管線安裝標高重疊、位置沖突的問題，控制各專業和分包的施工工序，減少返工。

3.設備機房深化設計

采用 Revit MEP軟件進行設備機房深化設計，可以對設備的安裝進行預安裝。在設備機房中，對設備進行預安裝，通過細致的模擬，可以確定設備安裝施工工藝的先后順序。

4.頂留預理圖設計

基于BIM技術的設計建模軟件，自動進行管線穿越墻、板、梁等的預留洞、套管及設備基礎的模型創建。根據預留洞、套管、基礎的模型實體進行標注、標記生成管線預留預埋圖和設備基礎圖。

5. 凈高控制檢查

通過運用BIM技術，有效控制地下室凈高，經過部分設備管線調整優化，有效提高地下室凈高，優化設備管線排布，達到了業主提出的建筑凈高要求。

五、BIM應用效果

該工程使用BIM技術對各分部分項工程進行模擬展示，并對管線綜合進行深入應用，體現BIM的技術價值。同時，借助BIM5D軟件，實現模型與工期、造價的關聯應用等。

1.BIM應用成果

（1）利用廣聯達GGJ軟件進行了鋼筋模理建造，井利用該鋼筋模型通過廣聯達的GFY軟件進行鋼筋施工料單的生成工作。

（2）BIM技術在機電工程中的綜合應用，包括綜合管線設計、碰撞檢查、凈高檢查、多方案對比、維修空間檢查以及設備機房、預留預埋等深化設計等方面取得很好的效果。

（3）實現模型、進度、圖紙、合同，請單等海量數據的實時動態關聯。BIM該項目中的應用有效地提升了現場管理成效。

2.BIM應用價值

（1）提高了BIM技術中心人員的技術能力，在項目部進行普及推廣，為實現更多項目的精細化管理奠定技術基礎。

（2）可視化技術的應用，方便了與各參與方的聯絡，節約15天時間；節省建造費用總額56萬元，節約率為0.5%。

（3）利用模型服務器技術，通過過絡仿間服務器模型、智能緩存技術，實現模型、進度、圖紙、合同、清單等海量數據的實時動態關聯，解決了BIM系統對硬件要求較高的問題。

六、結語

通過BIM技術在施工中的綜合應用，對施工過程中的重、難點進行施工過程模擬，對設備機房、管道間進行空間優化，實現了空間的最大化利用，生成了施工詳圖及材料清單，減少了材料的損耗，實現了施工部署的超前性、指導施工的實用性，有效地掌控施工進度，提高工程質量，為項目帶來經濟價值。