基于BIM技術(shù)的高層住宅施工管理

毛磊

摘要：本文基于高層住宅樓項(xiàng)目緊鄰鬧市區(qū)、施工場地小、工期緊等施工難點(diǎn)問題，探討了BIM 技術(shù)在項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用，介紹了BIM技術(shù)的在項(xiàng)目中的實(shí)施框架和實(shí)施流程；分析了BIM 技術(shù)在工程算量、施工模擬、優(yōu)化方案及碰撞檢測等方面的作用，為建筑企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展尋找新思路。

Abstract： This paper discusses the application of BIM technology in project construction management based on the construction difficulties of high-rise residential building projects， such as downtown area， small construction site and tight construction period. It also introduces the implementation framework and implementation process of BIM technology in the project. The role of BIM technology in engineering calculation， construction simulation， optimization scheme and collision detection is analyzed， and new ideas for the innovation and development of construction enterprises are sought.

關(guān)鍵詞：BIM模型；管理；施工

Key words： BIM model；management；construction

中圖分類號(hào)：TU714；TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）31-0020-03

0 引言

BIM技術(shù)是以建筑工程項(xiàng)目各項(xiàng)信息為基礎(chǔ)建立起來的三維建筑模型，施工企業(yè)建立以BIM應(yīng)用為載體的項(xiàng)目管理信息化體系，能夠提升施工管理水平，保證施工質(zhì)量，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。本文結(jié)合南京市某高層住宅工程，探索了BIM技術(shù)在該項(xiàng)目中的應(yīng)用及有益成果。

1 工程概況

南京市浦口某高層住宅樓工程地下二層、地上二十九層，采用框架剪力墻及墻下布樁加筏板的基礎(chǔ)形式。建筑物總高86米，總建筑面積68593平方米，該項(xiàng)目的施工難點(diǎn)在于：①工程總用地面積小，機(jī)械設(shè)備多，施工組織的難度較大；②工程位于鬧市區(qū)區(qū)，需要嚴(yán)格做好防塵、防噪聲等工作；③工期緊、工程量大、工程施工任務(wù)重。基于上述施工難點(diǎn)，項(xiàng)目部決定采用BIM技術(shù)輔助施工，在工程建設(shè)過程中綜合運(yùn)用三維可視化、協(xié)同作業(yè)、檢測協(xié)調(diào)等BIM技術(shù)，以降低工程成本，縮短工期。

2 本項(xiàng)目 BIM技術(shù)的實(shí)施框架

2.1 成立 BIM系統(tǒng)管理組織構(gòu)架

本工程項(xiàng)目部首先成立了BIM中心，確定了BIM中心人員組織機(jī)構(gòu)和工作職責(zé)，BIM系統(tǒng)的組織機(jī)構(gòu)如圖1所示，其中總監(jiān)、設(shè)計(jì)管理組，進(jìn)度管理組、協(xié)調(diào)管理組等小組的工作職責(zé)分別為：①BIM中心總監(jiān)負(fù)責(zé)統(tǒng)管整個(gè)項(xiàng)目的BIM工作規(guī)劃、實(shí)施等事項(xiàng)，必須進(jìn)行BIM工作的溝通與協(xié)調(diào)，定期參與BIM工作會(huì)議；②設(shè)計(jì)管理組負(fù)責(zé)收集設(shè)計(jì)階段的建筑模型和結(jié)構(gòu)模型，及時(shí)發(fā)放給項(xiàng)目部各部門進(jìn)行設(shè)計(jì)深化，督促分包單位及供應(yīng)商在設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上建立施工階段BIM模型，對(duì)各專業(yè)的施工模型進(jìn)行整合和碰撞檢測，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案；③進(jìn)度管理組負(fù)責(zé)對(duì)施工階段的BIM模型用Revit、Navisworks等軟件預(yù)測工程進(jìn)度，實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)施工各方，優(yōu)化工序安排和進(jìn)行施工進(jìn)度的控制；④協(xié)調(diào)管理組負(fù)責(zé)BIM系統(tǒng)進(jìn)行過程中的各方協(xié)調(diào)，包括業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方、分包方、供應(yīng)方等多渠道和多方位的協(xié)調(diào)，建立網(wǎng)上文件管理協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行日常維護(hù)管理和軟件版本的升級(jí)與檢查。

2.2 制定BIM系統(tǒng)工作計(jì)劃

BIM系統(tǒng)管理組織構(gòu)架形成后，項(xiàng)目部制訂了BIM系統(tǒng)的工作計(jì)劃，如表1所示。

3 本項(xiàng)目BIM系統(tǒng)的實(shí)施流程

本項(xiàng)目BIM系統(tǒng)的實(shí)施流程分以下幾個(gè)步驟：①建立模型。根據(jù)所給定的建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電等施工圖紙，運(yùn)用Revit建模軟件進(jìn)行建模；②核查模型。依據(jù)各專業(yè)的施工圖對(duì)模型進(jìn)行核查和修改；③碰撞檢測。運(yùn)用BIM相關(guān)軟件進(jìn)行項(xiàng)目管線的碰撞檢測，作出管線綜合碰撞的分析報(bào)告和管線優(yōu)化方案；④問題匯報(bào)。對(duì)模型核查和碰撞檢測中所發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行匯總和報(bào)告；⑤溝通協(xié)調(diào)。與業(yè)主、施工方、設(shè)計(jì)方等單位進(jìn)行問題探討和協(xié)調(diào)；⑥模型修改。根據(jù)設(shè)計(jì)院所給定的解決方案進(jìn)行模型重建和修改；⑦圖紙變更。設(shè)計(jì)方根據(jù)模型和優(yōu)化方案進(jìn)行圖紙變更，最終交付圖紙，施工單位依圖進(jìn)行施工。

4 BIM系統(tǒng)在本項(xiàng)目的綜合實(shí)踐

4.1 工程算量

工程項(xiàng)目傳統(tǒng)的算量方法是利用計(jì)量軟件，依據(jù)二維 CAD圖紙進(jìn)行人工計(jì)算，這種方法工作量大、效率低，不利于大型項(xiàng)目的成本控制。依據(jù)參數(shù)化的BIM模型可以有效地進(jìn)行項(xiàng)目工程量的計(jì)算及材料的統(tǒng)計(jì)分析。目前，BIM模型有三種工程算量方法：①利用BIM軟件的自動(dòng)算量功能將工程量輸入到Excel表格后進(jìn)行計(jì)算；②使用插件或第三方軟件將BIM軟件連接到算量軟件中進(jìn)行計(jì)算；③使用專有計(jì)算軟件從BIM模型數(shù)據(jù)庫中提取資料后進(jìn)行計(jì)算。本工程主要采用第1種方法，通過BIM模型對(duì)材料進(jìn)行設(shè)定，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出各種構(gòu)件的體積、用量等基本量，如表2所示，然后根據(jù)明細(xì)表編制施工預(yù)算和竣工結(jié)算。這種方法不僅可以便捷、準(zhǔn)確地進(jìn)行成本控制，而且一旦工程量發(fā)生工程，由模型導(dǎo)出的統(tǒng)計(jì)信息也將自動(dòng)更新，大大減少了人工操作的失誤。

4.2 施工模擬

BIM施工模擬是將Project施工計(jì)劃書、Revit三維模型及Navisworks施工動(dòng)態(tài)模擬軟件與時(shí)間、空間及構(gòu)件信息相結(jié)合的過程。通過施工模擬，實(shí)現(xiàn)虛擬施工過程各階段和各方面信息數(shù)據(jù)的有效集成。施工模擬將構(gòu)件工藝參數(shù)與影響施工的屬性聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)全面、全方位的施工管理。本項(xiàng)目針對(duì)施工現(xiàn)場工序多、施工空間狹小的情況，利用施工模擬分析了混凝土澆筑、模板安裝、鋼支撐施工等作業(yè)工況，如圖2所示，由模擬圖可以快速發(fā)現(xiàn)存在的問題，及時(shí)尋求解決方案。

對(duì)工藝復(fù)雜、質(zhì)量要求高的施工部位，通過BIM技術(shù)的施工動(dòng)態(tài)模擬可以精確地展示關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，對(duì)不符要求的部位進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。圖3是本工程局部管線布置優(yōu)化方案。

4.3 碰撞檢測

在工程項(xiàng)目施工過程中，建筑構(gòu)件經(jīng)常會(huì)發(fā)生硬碰撞和軟碰撞。硬碰撞是指構(gòu)件或?qū)嶓w之間的相互交叉碰撞；軟碰撞是構(gòu)件空間無法滿足施工要求，例如工程管線安裝必須保留足夠的間距，如果設(shè)計(jì)的間距太小，則無法進(jìn)行管線的架設(shè)。一些小問題很難在設(shè)計(jì)圖中被發(fā)現(xiàn)，而利用BIM碰撞檢測工具則可以方便地檢測到指定系統(tǒng)中的碰撞，表3是本項(xiàng)目中檢測到的部分碰撞問題，發(fā)現(xiàn)后立即進(jìn)行了整改。

5 結(jié)語

本工程項(xiàng)目將BIM技術(shù)引入高層住宅的施工管理，進(jìn)行了可視化分析、施工動(dòng)態(tài)模擬、碰撞檢測等工作，大大優(yōu)化了施工方案、降低了工程成本、提高了工作效率。目前BIM技術(shù)在工程施工領(lǐng)域還處于起步階段，我國尚無統(tǒng)一的BIM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系和相關(guān)的BIM系統(tǒng)管理、推行機(jī)制，施工技術(shù)人員有必要進(jìn)行更多的探索，將BIM理論運(yùn)用到更多的實(shí)際工程中去，從根本上保證工程項(xiàng)目在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營各階段信息的有效利用與管理。

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