BIM 技術在地下車庫中的應用
——以大學生活動中心為例

李彭舉

（河南經貿職業學院，鄭州 450000）

0 引言

BIM 技術在國內經歷十幾年的發展，從最初的探索到設計單位和施工企業的應用落地，BIM 技術的應用范圍也越來越廣泛。BIM 技術的應用存在有諸多優勢，如三維可視化，通過BIM 模型的建立，可提取相關構件和設備的信息，查看建筑內部空間的管線和設備，進而延伸到更多的視覺化分析中，甚至是動態仿真施工，預測施工過程中可能出現的各種問題，提前預防并解決這些問題。如協調性，工程項目的特點決定工程項目存在許多參與方，而項目的目標達成往往取決于各個參與方的協調和配合，在傳統施工中，各專業作業交叉施工產生沖突時卻不能得到及時有效的解決，在應用BIM 技術手段后，可更好地協調各專業之間的配合，比如管線碰撞類問題，借助建筑信息模型的建立，提前進行三維管線綜合設計，檢測出碰撞點，并及時優化，做出相應的調整處理，使管線排布在施工過程中遇到的問題得到提前解決。如模擬性、可出圖性等，可在軟件中進行5D 模擬，施工現場布置，生成輔助性圖紙。BIM 技術的人才需求也越來越旺盛，這也導致BIM 技術開始由設計單位和施工企業向院校滲透，通過引企入校，加深校企合作，同時開設相關課程培養BIM 人才。鑒于此，本文以大學生活動中心為例，對BIM 技術的建模過程和應用進行了分析，以期對類似項目的研究提供參考。

1 項目概況

大學生活動中心位于河南經貿職業學院北門，處于文苑北路南側，總建筑面積為2.8 萬平方米，建筑高度18.8 米，共5層。地上部分三層為開放式大空間室內風雨操場，看臺層貫穿二、三層，屋頂采用大跨度鋼結構并布置天窗，地下部分為兩層地下停車庫，一層兼作健身房、體操房和智能體測中心。在前期綜合樓機電管線施工過程中，機電各專業采用了依次公開招標的形式，各分包單位依次銜接施工，缺乏溝通，致使管線安裝混亂，出現多次返工現象，嚴重影響進度，造成資源的浪費。

為避免大學生活動中心在機電工程施工過程中出現類似問題，故引入了BIM 技術。此單項工程總建筑面積較小，且二、三層為看臺層，存在多種標高，故以各專業的形式建立了大學生活動中心的模型，通過整合模型查看結構構件和水、電、暖管線之間的碰撞問題，進行優化設計指導施工。

2 BIM 技術準備

此項目BIM 技術主要依托工程經濟學院BIM 協同創新中心完成，基建處人員和工程造價教研室老師成立了BIM 技術小組，組成了老、中、青的BIM 技術攻堅團隊，既有實際施工管理經驗非常豐富的基建處成員，也有對BIM 類軟件操作非常熟練的老師，同時得到了校領導的大力支持，舉辦了相應的BIM 技術應用培訓。BIM 協同創新中心配備了高性能雙屏圖形工作站30 臺，服務器1 臺，購置了相關的BIM 類軟件，專業老師和基建處負責人進行了工作任務分解，并通過基建處負責人協調設計方，將優化后的設計圖紙交設計方審核，具體工作流程如圖1 所示。

圖1 圖紙優化工作流程

3 BIM 模型搭建

本工程選用了HIBIM 軟件，它是一款基于Revit 的輔助設計類軟件。包含有鏈接CAD 圖紙翻模、土建專業建模、水暖電專業建模等功能。土建專業的模型主要對柱、梁、墻、板等結構構件以及砌體墻、樓梯和門窗等對象進行創建，地下1 層土建模型如圖2 所示。

圖2 地下1 層土建模型

水電暖專業建模按專業分類建模，對每個專業按系統進行分類，如將給排水專業分為給水、雨水、污排水、壓力排水、消防栓和噴淋等系統，通過設置過濾器的方式控制各個系統的顯示，根據建筑工程設計信息模型制圖標準定義各個系統的顏色。模型建立以后，按照結構、建筑、水、電、暖的專業次序與二維圖紙進行校對，保證各專業構件不缺失，避免尺寸、標高和位置關系不正確等方面的問題。

土建模型和機電模型建立后，進行機電模型的優化。分專業和系統將給排水、暖通和電氣模型與結構構件（梁）進行碰撞，在滿足規范凈高的情況下，不斷優化調整。之后根據各專業規范要求，將水、電、暖專業模型進行碰撞，生成碰撞報告，根據碰撞報告進行調整，調整的總體原則：重力排水為先，其次為風管、水管、橋架。

4 使用品茗建模軟件提高建模效率的分析

品茗建模軟件包含土建建模、機電建模等整體翻模功能，土建建模可依次對軸網、柱、梁、板以及墻、門、窗等構件進行提取轉化，機電建模可依次對噴淋、管道、風管、橋架和設備等構件進行提取轉化，可不同程度地提高建模工作成效，但是翻模后需要按照圖紙對構件進行逐一校核并對錯誤部分進行修正，花費的時間較長。

品茗翻模軟件翻模、校核和修正時長如表1 所示。噴淋系統翻模前后分別如圖3、圖4 所示。

表1 翻模、校核、修正時長統計

圖3 噴淋系統翻模前

5 品茗建模軟件特點分析

圖4 噴淋系統翻模后

品茗建模軟件根據不同專業各種構件和設備的布置特點，設計了批量提取構件的建模功能，比如按照二維圖紙批量創建柱、梁等構件，雖然構件提取完成后，仍需要時間去校正模型的正確性，但仍可以有效提高設計師的設計效率。在品茗建模軟件使用過程中，也經常會發生閃退現象，所以在利用軟件翻模后，通常會先保存翻模文件，關閉后點擊翻模的模型文件用Revit 打開，在Revit 中對模型進行細部修改，這樣可大大降低閃退現象的出現次數，而模型構件的完整性仍可以得到有效保證。同時品茗建模軟件提供了強大的土建深化和機電深化功能，如可對砌體墻進行排磚，并進行材料的統計和導出CAD 圖紙，構造柱和過梁等二次結構構件可自動生成，砌體墻排磚效果圖如圖5 所示，材料統計表如圖6 所示。

圖5 砌體墻排磚效果圖

圖6 砌體墻材料統計表

6 總結

通過大學生活動中心工程實例，證明利用品茗建模軟件快速翻模，在Revit 中對構件進行校核并進行細部修改，并通過深化建模功能優化土建和機電模型的建模思路是可以得到應用的。綜合這兩款軟件的優點，可在工程BIM 應用中使建模流程明確清晰，大大降低建模人員工作量，同時減少了人為誤差，模型精度亦可滿足BIM 應用點的需求。

此次大學生活動中心工程的BIM 應用，加深了學校基建處和工程經濟學院BIM 協同創新中心的橫向聯系，減少了后期不必要的工程變更，取得了很好的經濟效益，得到了基建處負責人的肯定。同時工程經濟學院教師在此次參與過程中，不僅在軟件認知和建模方法上得到了提升，還豐富了實際施工經驗，對高校打造“雙師型”特色教師隊伍，建設引領教學模式改革的教師創新團隊具有重大的參考意義。