基于 Revit 軟件的零碎化施工深化在其住宅項(xiàng)目運(yùn)用探索

黃義霞，朱建飛，蔣 峰，彭 成，錢(qián)嘉琛

（江蘇九如建設(shè)有限公司，江蘇 昆山 215300）

0 引言

隨著 BIM 概念引入，新型建造方式應(yīng)運(yùn)而生，越來(lái)越多的施工企業(yè)設(shè)立 BIM 部門(mén)進(jìn)行相關(guān)的 BIM 施工技術(shù)運(yùn)用和研究，圍繞施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求積極開(kāi)展相關(guān)的 BIM 技術(shù)運(yùn)用，形成了各自特色的 BIM 運(yùn)用模式。但由于許多項(xiàng)目中 BIM 操作人員數(shù)量稀缺，缺少整體運(yùn)用思維及運(yùn)用環(huán)境，從而導(dǎo)致 BIM 無(wú)法在項(xiàng)目中落地，未曾給項(xiàng)目管理進(jìn)行增值。筆者依托昆山市長(zhǎng)江路商住用房 ABC 地塊項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目中的施工采用 Revit 開(kāi)展零碎化運(yùn)用探索一條 BIM 運(yùn)用思路。

1 零碎化 BIM 運(yùn)用籌劃思路

1.1 共享參數(shù)化族庫(kù)建立

依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)設(shè)施建立共享參數(shù)化族，將其參數(shù)化族直接利用到模型中，從而達(dá)到一定的深化、技術(shù)核定等相關(guān)問(wèn)題的解決。在其后期中可在模型中直接調(diào)整參數(shù)化，也可以借助相關(guān)插件，對(duì)所建立的模型族進(jìn)行分類(lèi)整理在其需要時(shí)加以運(yùn)用。

1.2 IFC 標(biāo)準(zhǔn)文件利用

通過(guò)利用 IFC 標(biāo)準(zhǔn)文件加以利用，前期通過(guò)制定模型的搭建規(guī)則和拆分規(guī)則。將前期模型按照“標(biāo)準(zhǔn)層+非標(biāo)準(zhǔn)層”和分專(zhuān)業(yè)類(lèi)別的原則進(jìn)行拆分。根據(jù)拆分規(guī)則建立單獨(dú)的模型單元。根據(jù)運(yùn)用需求或相關(guān)的運(yùn)用環(huán)境，導(dǎo)入到相關(guān)的運(yùn)用軟件中，形成單獨(dú)的運(yùn)用環(huán)境。該類(lèi)運(yùn)用需要基于 IFC 能夠在其各類(lèi)軟件的互導(dǎo)，能夠在其運(yùn)用過(guò)程中需要進(jìn)行合理拆分，實(shí)施難度相對(duì)較大，如將該類(lèi)技術(shù)運(yùn)用至成本預(yù)算及核算相對(duì)難度較大。但可以通過(guò)大的模型刪減，導(dǎo)出單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)層模型，在其模型中加以運(yùn)用。

1.3 運(yùn)用規(guī)則的搭建

在其前期 BIM 運(yùn)用過(guò)程中，需要根據(jù)項(xiàng)目人員及組織架構(gòu)進(jìn)行合理的選擇 BIM 深化運(yùn)用方向，在其施工組織設(shè)計(jì)過(guò)程中可以明確運(yùn)用點(diǎn)、運(yùn)用精度、運(yùn)用軟件、運(yùn)用負(fù)責(zé)人。通過(guò)明確其運(yùn)用方向、運(yùn)用點(diǎn)等相關(guān)內(nèi)容以便于后期模型深化運(yùn)用的開(kāi)展，同時(shí)也可以進(jìn)行設(shè)計(jì)的相關(guān)優(yōu)化。由于前期的人力資源、運(yùn)用資源限制，其各自項(xiàng)目在其運(yùn)用規(guī)則中，需要從項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)行出發(fā)，尋找運(yùn)用點(diǎn)，通過(guò)“以往的深化問(wèn)題”及“運(yùn)用難點(diǎn)”入手加以有選擇地運(yùn)用，從中達(dá)到“小運(yùn)用大收益”的運(yùn)用效果。

2 工程概況

昆山長(zhǎng)江路商住用房 ABC 地塊項(xiàng)目位于昆山市長(zhǎng)江路東朝陽(yáng)路路西，其建筑包含一層地下停車(chē)庫(kù)和 8 棟住宅和 5 棟配套設(shè)施。地下車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ)，其地上結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。地上存在 1 棟 32 層住宅建筑，2 棟 29 層住宅建筑，3 棟 17 層住宅建筑，4 棟 18 層住宅建筑。

3 難點(diǎn)分析

1）本工程外墻立面存在大量的縱橫線(xiàn)條，其線(xiàn)條縱橫交錯(cuò)布置。設(shè)計(jì)線(xiàn)條采用混凝土線(xiàn)條，如何有效控制線(xiàn)條的外觀(guān)質(zhì)量是本工程施工的一大難點(diǎn)。

2）本工程地下室存在大量橋架及管線(xiàn)，如何有效地布置管線(xiàn)，確保有效凈高是本工程施工的一大難點(diǎn)。

3）本工程塔吊定位相對(duì)復(fù)雜，其建筑群沿南北方向呈兩端高、中間低態(tài)勢(shì)，其塔吊的防碰撞檢查及協(xié)調(diào)是本工程安全管控的一大重點(diǎn)。

4 基于 Revit 的相關(guān)深化運(yùn)用

4.1 基于 Revit 的設(shè)計(jì)局部?jī)?yōu)化運(yùn)用

項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)受到二維空間中的限制，在其局部設(shè)計(jì)按照二維平面圖紙反映不直觀(guān)，未能考慮三維施工的操作及可實(shí)施性。該類(lèi)深化可以通過(guò)建立局部模型加以深化解決，也可以建立族進(jìn)行運(yùn)用，可以將局部建立族模型運(yùn)用至項(xiàng)目模型中，從而通過(guò)局部查看對(duì)其整體外觀(guān)效果及實(shí)施上的運(yùn)用。該類(lèi)問(wèn)題主要運(yùn)用于飄窗、懸挑線(xiàn)條、地下室消防樓梯的深化設(shè)計(jì)上。

本工程消防走廊前段存在 600 mm 挑板，在其陰角部位與消防前室飄窗板發(fā)生構(gòu)件沖突（見(jiàn)圖 1），無(wú)法按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工。本工程通過(guò)建立飄窗及走廊外挑族，同時(shí)考慮模板支設(shè)要求，根據(jù)實(shí)施情況將其陰角部位構(gòu)件加以合并（見(jiàn)圖 2）。

圖1 走廊外挑板與飄窗線(xiàn)條之間的沖突（深化前）

圖2 外挑挑板與飄窗線(xiàn)條合并設(shè)置（深化后）

4.2 利用共享參數(shù)族完成塊材施工深化

工程實(shí)際中，存在砌塊、地磚等塊材內(nèi)容，需要借助 Revit 的共享參數(shù)功能進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，從而達(dá)到高效、精準(zhǔn)的深化要求，合理最優(yōu)地分割材料。通過(guò)共享參數(shù)將模型生成二維圖紙進(jìn)而有效地指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)，利用明細(xì)表進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的材料用量控制。

本工程通過(guò) BIM 技術(shù)采用 Revit 軟件進(jìn)行砌筑排布，最大化考慮材料的利用率進(jìn)行排布（見(jiàn)圖 3），生成材料明細(xì)能夠反映各類(lèi)規(guī)格材料的需求用量，通過(guò)集中加工，將所加工的砌筑材料按照排布圖需求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸利用。通過(guò)二維碼技術(shù)將加工后的砌體與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而更好地指導(dǎo)施工運(yùn)用。

圖3 砌筑排布三維深化模型

4.3 充分利用體量模型解決施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊布置問(wèn)題

工程實(shí)際當(dāng)中，塔吊需要進(jìn)行立體空間的防碰撞檢查。如建立擬建項(xiàng)目的模型，建模工作量較大，通過(guò) Revit 軟件中的體量功能，建立以擬建項(xiàng)目的體量模型，將需要反映的建筑外輪廓通過(guò)體量模型進(jìn)行反映。完成相應(yīng)的建筑群體量模型后，在其項(xiàng)目中插入按照實(shí)際說(shuō)明書(shū)初步選定參數(shù)化塔吊族文件進(jìn)行群塔作業(yè)分析［1］（見(jiàn)圖 4）。在其具體施工中可根據(jù)塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、塔尖高度、大臂、平衡臂建立簡(jiǎn)易模型。

圖4 群塔防碰撞檢查模型

4.4 其他利用模型進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)

項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，充分利用 Revit 軟件完成鋁合金模板深化運(yùn)用、懸挑腳手架、安全標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)設(shè)施深化、場(chǎng)地三維布置深化。充分根據(jù)施工需求及自身能力合理運(yùn)用 Revit 軟件進(jìn)行深化運(yùn)用。該類(lèi)模型能夠充分反映現(xiàn)場(chǎng)施工運(yùn)用的實(shí)際效果（見(jiàn)圖 5～7），同時(shí)為施工現(xiàn)場(chǎng)提供可視化直觀(guān)技術(shù)交底，保證現(xiàn)場(chǎng)的施工質(zhì)量及相關(guān)技術(shù)能夠更好地落地。

圖5 鋁模復(fù)雜外立面配模深化三維圖

圖6 疊合板支撐體系深化三維圖

圖7 塔吊防攀爬三維示意圖

項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，可以集合虛擬分析及虛擬建造，對(duì)施工內(nèi)容的受力、高度、時(shí)間進(jìn)行虛擬建造分析，從中找出問(wèn)題或采取相對(duì)的施工措施。如相對(duì)管線(xiàn)排布，根據(jù)平面圖管線(xiàn)位置、避讓原則建立管線(xiàn)排布空間深化圖，根據(jù)完成的深化圖（見(jiàn)圖 8）對(duì)其進(jìn)行凈高分析，查找因管線(xiàn)布置不合理產(chǎn)生的凈高不足的問(wèn)題，對(duì)其該部分加以二次優(yōu)化，如避開(kāi)梁部位的管線(xiàn)凈高不足，可在前期做好管線(xiàn)留洞準(zhǔn)備，避免后期開(kāi)洞產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題。對(duì)于以上需求的建模內(nèi)容，可以采用相關(guān)的翻模軟件進(jìn)行快速建模，將建好的模型進(jìn)行合并，提高深化的效率。

圖8 管線(xiàn)布置深化三維圖

項(xiàng)目分階段，按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行場(chǎng)地三維布置（見(jiàn)圖 9），確認(rèn)各個(gè)階段的大型機(jī)械設(shè)備的投入及防護(hù)設(shè)施的深化設(shè)計(jì)，同時(shí)明確各個(gè)區(qū)域的材料堆放場(chǎng)地。通過(guò)明細(xì)清單對(duì)所需材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出各階段材料需求清單。

圖9 主體階段的三維場(chǎng)地深化模型

5 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

在項(xiàng)目上對(duì)各個(gè)小項(xiàng)進(jìn)行零碎化施工深化，發(fā)現(xiàn)本項(xiàng)目在管線(xiàn)預(yù)留、碰撞、樓梯間防火墻未閉合、凈高分析等的設(shè)計(jì)問(wèn)題，同時(shí)對(duì)外墻線(xiàn)條優(yōu)化、塔吊碰撞檢查、懸挑腳手架方案優(yōu)化，取得了一定良好的效益。

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)收集問(wèn)題，采用零碎化的施工運(yùn)用，達(dá)到便捷化、快速化地解決問(wèn)題，直觀(guān)地體現(xiàn)施工做法，查找問(wèn)題，充分發(fā)揮 BIM 的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。其中，線(xiàn)條優(yōu)化減少工期 75 d，節(jié)約經(jīng)費(fèi) 16 萬(wàn)元，砌體排布深化節(jié)約 4 萬(wàn)元，管線(xiàn)綜合布置節(jié)約 21 萬(wàn)元。

5.2 社會(huì)效益

通過(guò)本次“零碎化”深化運(yùn)用，充分體現(xiàn) BIM 的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)目獲得昆山市 BIM 運(yùn)用項(xiàng)目成果獎(jiǎng)。同時(shí)，本項(xiàng)目通過(guò)“零碎化 BIM 運(yùn)用”為項(xiàng)目成功申報(bào)昆山市安全及智慧化工地觀(guān)摩工地添加溢彩，獲得安全、質(zhì)量、成本、進(jìn)度的多層收益，獲得了業(yè)內(nèi)的好評(píng)。

6 結(jié)語(yǔ)

工程實(shí)際當(dāng)中，存在諸多需要 BIM 技術(shù)加以解決。需要從自身出發(fā)，充分考慮資源配置、人力需求等諸多方面出發(fā)。在其未能實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)用時(shí)，采用零碎化的運(yùn)用，從而達(dá)到解決施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，滿(mǎn)足“小運(yùn)用、大效益”的運(yùn)用效果。隨著 BIM 整體運(yùn)用，零碎化 BIM 深化運(yùn)用具有工程量小、速度快、干擾小等諸多優(yōu)點(diǎn)，在其解決工程問(wèn)題上具有特性。