BIM 技術的建模與施工過程分析

劉小惠，李亞飛，黃文君

（漳州科技職業學院，福建 漳州 363202）

1 引言

隨著建筑業信息化的發展，以及數字技術、綠色建筑在建筑業的應用，BIM 技術也成了業主、設計院、施工企業進行行業招標投標的核心條件。BIM 技術從最早建模設計階段到如今的施工階段、造價控制階段，其技術日趨成熟，但目前國內在中小型項目中無法有效地應用BIM 技術，大多數企業仍然應用的是傳統的二維CAD 圖，歸結原因是企業缺乏與BIM 相關的專業團隊。

2 BIM 在施工圖設計中的應用

傳統的二維施工圖紙，其結構設計施工圖與建筑設計施工圖采取分開設計，二者類似于獨立個體，而Revit 在建模時可將二者進行整合，能夠明確構件位置的正確與否。利用Revit 中心文件的編輯權限的設置，可以避免他人對模型隨意編輯。對于建模效率，建模人員可以在建立模型之前創建好所需的族文件，在建立模型過程中創建工作集，Revit 中工作集的創建如同AutoCAD 中的圖層設置，合理劃分工作集以及工作集的編輯權限，將工作集細化，方便后期的修改，提高建模效率。BIM 技術的可視化可使建模人員直接對建材材質進行更改，相比傳統二維圖紙更直觀迅速，也能給予業主方對整個項目形體的直觀感受。

3 BIM 技術應用于實際工程案例

3.1 工程概況

3.2 本工程總體建模步驟

導入二維CAD 圖紙→Revit 軟件建立結構模型→Revit 軟件建立建筑模型【1】。

3.3 模型構建

3.3.1 結構模型構建

Revit 建立結構模型的具體步驟：建立項目樣板→導入CAD 結構設計圖→建立結構標高→結構平面視圖→建立軸網→繪制結構柱→繪制梁→繪制結構板→繪制屋頂→建立基礎【2】。

3.3.2 建筑模型構建

Revit 建立建筑模型的具體步驟：建立建筑標高→樓層平面視圖→導入CAD 建筑設計圖→繪制墻體→繪制門窗→繪制建筑樓板→繪制屋頂→繪制附屬構件。

3.4 建筑施工圖與結構施工圖的整合

由于建筑模型在創建之前，考慮到裝飾裝修的厚度，因此需要根據建筑標高來建立建筑模型，而且在創建建筑模型過程中，墻體的高度需要扣除結構梁板的高度，為了保證建筑圖中結構柱與結構施工圖中無錯漏、尺寸無偏差，也為了在創建模型時更簡便、快捷，特將建筑施工圖與結構模型進行整合。本項目在整合模型過程中發現建筑圖中個別柱子位置與結構圖的定位尺寸出現了偏差，根據結構安全性需求，本次建模在建筑圖中柱子位置全部按照結構圖中柱子位置放置。從該項目看，Revit 軟件建模中模型整合有助于設計人員設計時更精確。

3.5 相關構件的創建

3.5.1 墻體的創建

考慮到模型精度要求以及后續模型在成本管理中應用，建筑模型在創建墻體時，需要考慮墻體在實際工程項目中的高度，因此，墻體創建時應扣除相應梁板高度。

青少年階段的價值觀塑造會對人的一生產生很大的影響，但是當前社會中有很多壓力影響著青少年價值觀的形成，教師必須要了解這些壓力的來源，從社會的角度分析其根源，并采取合理的措施，才能引導青少年樹立正確的價值觀。

3.5.2 門窗的創建

建模時圖中門窗可以采用Revit 軟件自帶族，也可以自己創建所需的門窗族，載入到項目中根據圖中位置插入。該項目中窗戶類型較多，尺寸不一，而且尺寸較大，大尺寸窗戶在繪制時需要建立窗族，然而在創建窗族時，由于窗梃之間距離的限制，需要每個尺寸各創一個窗族，影響繪制的進度，因此，對于該項目大尺寸的窗戶，均采用幕墻法進行繪制，再進行窗戶洞口的開設。

針對項目中異形窗的建立，基于BIM 建模相關平臺上沒有異形窗族，因此對異形窗族進行創建，其具體流程為：新建族→公制窗→參照標高（設置參照平面）→立面（繪制窗框、橫豎梃、玻璃）→設置參數→設置族屬性。

3.5.3 樓板及屋頂的創建

建筑建模時樓板及屋頂的建立是依據建筑標高的，因此，樓板及屋頂創建有多種方式，可以直接將建筑與結構標高之間差值當作建筑樓板與屋頂屬性設置，也可以在屬性類型設置時包含結構板的高度。

3.5.4 附屬設施的創建

建筑附屬設施創建，比如，欄桿扶手，在建立時需要先對欄桿扶手類型屬性進行設置，在設置前需要進行族的載入作為欄桿或扶欄。

綜上步驟創建模型，該項目建模完成效果如圖1 所示。

圖1 建筑模型效果圖

4 施工場地布置

施工場地布置是施工組織設計的重要內容，是施工單位根據建設單位提供的施工場地【3】，圍繞擬建建筑物的位置，在周邊場地科學合理地安排好辦公區、生活區、加工區域、倉庫、材料堆場、機械設備以及臨時施工道路的布置，為后期有序施工進行必要的準備工作。隨著科技以及建筑行業的快速發展，施工現場布置的要求也隨之不斷提高，但由于其影響因素較多，內容繁雜，因此施工現場布置是一項重要且復雜的工作。

本次施工場地布置運用軟件采用“廣聯達BIM 施工現場布置軟件V7.9”【4】，該款軟件針對場地布置操作較為方便，不需要依托其他平臺，場地中的設施模型可以直接采用軟件自帶的族庫進行建立。

具體流程為：導入二維圖紙（現場平面布置圖）→施工場地地形創建→施工圍擋布置→劃分功能區域→導入擬建建筑模型→場內運輸道路布置→臨時及附屬設施布置。

4.1 現場臨時道路的布置

施工現場臨時道路的布置應滿足后期施工方便和綠色工程施工的要求，根據擬建建筑的位置進行合理的布置，施工場地內臨時道路在主體工程完工后，進行整修可作為永久性道路，可以有效地節約部分成本。

本工程項目由于場地面積的限制，擬在施工范圍內設置直行道路，道路寬5m，道路盡頭設置消防回車場地，場地面積為12m×12m，道路設置滿足消防道路要求。

4.2 材料堆場的布置

對于材料堆放區的設置，應靠近臨時道路，并在起重機起吊范圍內，盡量避免二次搬運，攪拌站在布置時也需要在起吊范圍內，砂、石子堆場布置在攪拌站周邊。本項目由于場地限制，混凝土采用商品混凝土，不設置混凝土攪拌站。其他材料及加工棚布置在辦公區右側并用鐵皮與辦公區隔開。

4.3 臨時設施的布置

施工現場，根據GB/T 50640—2010《建筑工程綠色施工評價標準》規定，辦公區與生活區應與作業區分開布置，辦公區和生活區的布置應落于塔式起重機起吊半徑外，并有一定的安全距離。本項目辦公區與生活區均采用活動板房，生活區周邊用鐵皮圍擋與辦公區隔開。

5 結語

本文通過實際工程案例，利用BIM 技術對小型工程項目進行建模，以及BIM 技術與施工現場平面布置相結合的建模過程，對比傳統二維圖紙，分析其在工程項目上的建模效果，為BIM 技術在小型工程項目的應用提供一定的參考，給初學者以及相關人員提供一定的思路，給民營建筑企業提供一些啟迪。其次，將BIM 建模以及BIM 施工模擬技術應用于教學，幫助學生認知建筑業的轉型升級新常態，提高學生的實際工作能力。但是，本工程項目中異形窗族創建還存在不足，創建時窗框以及橫豎梃的參數變化較大，相關參數數據較少，缺乏一定數據作為支撐，需要進行多次設置模擬才能保證窗戶尺寸變換時不變形。