淺談BIM技術在工程實踐中的應用探索

王 鑫

（遼寧城市建設職業技術學院，遼寧 沈陽 110122）

隨著國內多項重大建筑項目的開工建設，企業開始將BIM技術的運用納入建筑工程的工作范疇，試圖用BIM技術來解決實際問題。BIM的實踐項目中，通過業主、設計單位、施工單位不斷摸索，讓BIM技術開始有了實踐依據，為今后BIM在建筑領域的運用提供了經驗參考。本文以天津生態城節能環保雙創中心項目為例，詳細闡述BIM技術在實際工程項目中的應用。

1 項目介紹

天津生態城節能環保雙創中心項目，建設地點為濱海新區中新生態城，總建筑面積約為59820.57m2，地上建筑面積為44116.82m2，地下建筑面積15703.75m2。項目由創投中心、研發樓B、C、D、中央車庫及門衛組成，其中最高層數為10層，最大單體面積19525.06m2，最高高度約為45.9m，最大跨度約為8.1m，最大基坑深度約4.4m。

2 工程關鍵點

2.1 施工場地狹小

項目所在場地狹小，給施工臨時設施、生活辦公臨時設施布置造成一定困難。

2.2 工期緊、體量大

本工程項目體量較大，包括：創投中心、研發樓B、研發樓C、研發樓D、中央車庫等工程。計劃工期跨越兩個冬季，土建作業有效時間少，又遇京津冀停工期。

2.3 質量要求高

工程質量要求較高，綠色建筑要達到國家綠色建筑二星級標準，爭創“天津市海河杯”。創投中心屬高層建筑，軸網豎向傳遞要求精度高，測量放線工作量大，對控制網精度要求高，地下室體量大，對于地下室自防水混凝土及柔性防水的施工質量要求較高，質量控制難度大。

2.4 機電安裝系統多，專業復雜

本工程機電安裝系統功能繁多，智能化程度要求高，新技術應用多，各種機電設備及弱電系統設計齊全，專業性強，勞務作業隊伍多等特點。

3 BIM技術在施工中的應用

3.1 三維場地布置

在充分考慮施工機械設備、辦公、道路、現場出入口、臨時堆放場地等因素的基礎上，應用BIM技術對施工場地進行科學的三維立體規劃，建立了施工場布三維模型，利用BIM模型的三維可視化，模擬現場布置，讓工程人員身臨其境，更好的幫助項目進行合理的場地布置。

3.2 BIM模型的創建

根據施工設計圖紙創建直觀反應設計意圖的三維BIM模型，建立土建BIM模型、鋼筋BIM模型、安裝機電BIM模型。如圖1所示，以創投中心為例。

3.3 質量與安全管理

圖1 創投中心BIM模型

（1） 圖紙問題

在建模過程中發現土建、鋼筋、安裝圖紙等問題，把圖紙問題錄入到BIM系統的對應模型處，通過BIM系統把視口保存，這樣可以通過三維模型查看圖紙問題，方便圖紙問題的查找管理。

（2）構造柱定位分析

根據圖紙結構設計總說明及相關規范要求，編制構造柱平面定位圖，精確定位每一個構造柱，避免在實際施工過程中因為構造柱定位不準確而造成工程返工。

（3）危險源識別

利用BIM技術，結合項目《安全防護施工方案》對危險源進行預先識別，完成4棟樓的安全防護BIM模型（如圖2所示），預防可能造成的影響和危害。

圖2 安全防護BIM模型

（4）現場質量安全問題管理

根據現場情況制定基于BIM技術的現場施工問題管控流程，通過BIM系統的協同共享機制將現場質量、安全、環境等情況進行反饋，實現了管理人員與現場人員高效率的信息溝通，及時對施工問題進行控制。

3.4 工程數據分析

（1）工程數據支持——安裝專業工程量計算

通過利用BIM軟件，建立安裝專業BIM模型，能夠快速計算出工程量，生成工程量報表，直接形成了工程數據庫。

（2）兩算對比分析

完成BIM模型和合同清單項目編碼匹配，進行模型BIM工程量與合同清單量的對比分析，查漏補項，即可以保證項目實施數據的準確性，也可以為項目結算提供依據。

（3）梁、柱/剪力墻節點工程量分析

本項目結構設計總說明已給出梁、柱/剪力墻節點詳細做法，存在節點混凝土等級相差兩個等級以上的情況，考慮節點工程量對造價的影響，通過BIM技術，對混凝土等級不同節點處的混凝土工程量進行分析（如圖3所示），并根據混凝土市場價，計算得出差額造價。

圖3 節點BIM模型

3.5 進度管理與價值曲線

（1） 進度管理

本項目進度計劃管控的實現，是通過在Luban Plan中將土建BIM模型與項目Project/Excel的進度計劃進行關聯，進行施工進度4D模擬，直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。

（2） 價值曲線

在Luban Govern中把模型與造價數據進行關聯，以及完成計劃進度和實際進度與模型的掛接，實現在govern中查看計劃產值和實際產值，把控項目成本。

3.6 碰撞檢查與管線總結優化

（1） 碰撞檢查

對多專業BIM模型進行三維空間碰撞檢查，對因二維圖紙造成的問題進行提前預警，第一時間發現和解決設計問題。

（2）管線綜合優化

排布方案：此過道處存在多專業多根管道，橋架與管道相互重疊。通過排布后，水管與橋架排成列，此處過道底標高為2970mm（如圖4所示）。

圖4 管線綜合優化分析

3.7 方案模擬

（1）復雜鋼筋節點模擬

對施工現場復雜的鋼筋節點，通過與項目總工確定現場鋼筋排布方法，完成三維鋼筋模型直觀反應鋼筋節點的排布，并通過手機客戶端應用到現場施工管理中，進行可視化交底指導施工。

（2）懸挑腳手架施工方案模擬

根據項目需求，選取《懸挑腳手架施工方案》進行方案模擬，完成懸挑腳手架施工方案模型，模擬腳手架的搭設，提前反映施工難點，演示施工工藝流程，有效的提高施工效率和體現施工方案的合理性。

3.8 信息資料管理

（1）人員與設備管理

通過二維碼結合BIM技術進行人員管理、設備管理，收集現場人員和設備信息，并錄入到相應的模型中，生成二維碼，粘貼到對應人員的安全帽和設備上，實現信息化管理。

（2）施工資料管理

通過BIM系統建立資料數據庫，把現場電子版施工資料上傳至BIM系統中與模型相關聯，并可以生成二維碼，管理人員可以通過掃描二維碼瀏覽各個文件，實現施工資料的信息化。

4 BIM應用效果及未來展望

4.1 經濟效益

本項目BIM技術在施工階段中產生了豐厚的經濟效益，直接效益主要有以下幾個方面：

①圖紙問題會審、碰撞檢查、預留孔洞等應用減少項目返工和材料浪費。

②工程量數據多算對比減少結算缺漏項。

③三維可視化、施工方案模擬和優化輔助項目決策。

④對管線和砌體進行深化設計避免材料浪費。

⑤基于BIM平臺實現參建方、各部門質量、安全、進度等協同管理提高溝通效率。

4.2 未來展望

本項目以實用性和可執行性為基本原則，充分考慮BIM技術與項目施工管理的密切結合，同時注重BIM模型在施工過程中的變更更新以及信息添加、信息分析應用，以保證BIM技術在施工管理以及未來的運營維護管理中發揮作用。