基于BIM 技術的某便民中心項目全過程應用

李明月 LI Ming-yue

（河南經貿職業學院，鄭州 450000）

0 引言

BIM 技術是一種應用于工程設計、建造、管理的信息化工具，通過把真實的建筑信息參數化、數字化后形成一個模型，使項目各方參與人員對各種建筑信息進行共享和傳遞，為各方建設主體提供協同工作的平臺[1]。本案例中基于BIM 技術處理該項目施工關鍵節點、管線模型優化、項目管理等問題，達到提高生產效率、節約成本和縮短工期等目標。

1 項目概況及難點

某便民中心項目占地面積31064.35m2，總建筑面積126724.76m2。地上共有七座獨立的建筑，其面積為61948.03m2；地下面積64776.73m2，分為商業區和停車場兩部分。項目建成后可提供電影、商業、辦公、公寓、社區服務和醫療、文化活動、養老，健身等功能。本項目工期緊、任務重、由于場布空間狹小，其物料進場和安全文明管理難度較高，需提升工材料投入效率。此外，該項目具有深基坑，降水難度大，采用逆作法施工時，受地下室層高限制，對施工質量和安全管理產生考驗；同時，為應對復雜的管理任務，該項目采用EPC 管理模式，這對項目管理提出更高要求。

2 BIM 組織及應用目標

2.1 BIM 團組織結構

為確保BIM 技術在本項目順利開展，所選派的小組成員不僅有扎實的專業知識，還具有豐富的BIM 技術應用經驗，為本項目的高質量完成提供了人力保障。BIM 團隊共包括項目總工程師、工程技術部負責人、項目BIM 負責人、機電BIM 負責人、土建BIM 負責人、方案模擬負責人、竣工數據負責人、BIM 工程師。BIM 團隊組織架構圖見圖1。

圖1 BIM 團組織結構

2.2 BIM 團隊工作流程

為保證BIM 工作有序進行，BIM 團隊制定了合理的工作流程，從而保證BIM 模型、深化設計和現場施工之間高效銜接和準確實施。根據本工程特點，我團隊制定了BIM 系統在施工管理階段實施流程。BIM 團隊工作流程如圖2 所示。

圖2 BIM 模型建立流程

2.3 BIM 應用目標

本項目BIM 應用目標貫穿項目全壽命周期的各個階段，包括BIM 技術培訓、各專業BIM 模型設計、模型合并校驗與施工圖審核、豎向及橫向凈空優化、BIM 綜合管線深化設計、機電專業綜合管線施工圖、機電設備接口深化、建筑專業輔助三維節點圖、裝修方案指標比選、施工方案模擬、施工工法樣板模擬、工程場地布置模擬、安全文明施工模擬、技術方案可視化交底、4D 施工進度模擬，以及運維階段竣工數據資產移交等內容。

3 BIM 技術應用情況

3.1 BIM 可視化應用

可視化應用是BIM 技術最直觀的優勢，相較于傳統二維圖紙，BIM 技術能夠創建項目三維模型，使項目參建各方實現可視化溝通，增加建筑整體的真實性和體驗感，從而提高參與各方的溝通效率[2]。在建模的過程中，BIM 技術能夠及時發現并處理圖紙問題，利用模型進行項目的可視化交底，形象直觀，節約開會時間，節省項目工期。在圖紙會審過程中，BIM 模型能夠接洽多方，進行三維漫游展示，有效發現各專業圖紙中不合理的地方。施工方案交底也可以通過視頻模擬可視化，增加施工工人對方案的理解，在模擬過程中發現問題及時溝通，避免施工中出現類似問題。

3.2 BIM 施工關鍵節點應用

通過BIM 技術對施工過程中關鍵技術節點進行模擬施工，可以及時發現問題，減少后期返工，節省時間和物料成本。該項目采用BIM 技術，首先，對基坑支護進行準確的三維模擬，以直觀動態的演示方式，便于論證布置方案，避免后期改動帶來的成本增加，基坑三維模型如圖3 所示；其次，針對逆作法支撐位置受地下室層高限制的問題，利用revit 創建細部模型；第三，在BIM 平臺中導入結構墻、梁、柱的鋼筋圖片，通過手機移動終端可隨時查看每個構件的鋼筋圖，有利于鋼筋綁扎的準確，在驗收時可提高驗收的效率；第四，對復雜節點進行鋼筋進行建模，方便施工現場交底和質量檢查，鋼筋節點三維圖見圖4；第五，本案例項目地上單體之間設有地上連廊，周邊場地狹小，導致塔吊布置困難，對塔吊進行實體建模，結合BIM 模型調整布置位置避開結構構件及地上連廊結構；最后，通過施工模擬，針對施工過程的各個階段，模擬施工中各種材料倒運、堆放場地的布置和材料進出場路線等，以確定各個施工階段最優的平面布置方案[3]。

圖3 基坑三維模型

圖4 鋼筋節點三維圖

3.3 管綜模型調整

通過分專業，建立項目機電專業模型和項目結構專業模型如圖5、圖6 所示。運行碰撞檢查能自動生成碰撞報表，發現管道與管道之間的碰撞問題以及機電專業與結構專業的碰撞問題。根據碰撞檢測結果，調整各個模型的管線，優化管線排布方案，使管線之間能夠合理避讓，并滿足凈空要求，后期可以指導施工人員進行正確、高效施工，確保工程質量。此外，通過碰撞結果對圖紙進行優化，也提高了圖紙的精確度和圖紙資料的準確度[4]。

圖5 項目機電專業模型

圖6 項目結構專業模型

3.4 EBIM 平臺項目管理

該項目使用EBIM 項目管理平臺進行管理，使用平臺的進度模擬功能快速查看工程的工期要求，任務統計，對任務做出合理的規劃。現場人員通過漫游導入平臺內的管綜成果，能夠及時在平臺反饋各專業之間的碰撞問題，避免空間沖突和設計錯誤傳遞到施工階段，如圖7。PC 端與移動端實時更新，方便項目人員查看，有利于可視化交底。使用平臺生成構件的二維碼，在安裝驗收時“掃一掃”便可查看構件信息，減少施工錯誤，提高施工質量與效率。此外，通過平臺進行資料管理，參建各方可以隨時查看下載工程中資料，提高信息傳遞效率。

圖7 EBIM 平臺視口管理

4 應用效益分析

通過BIM 技術，保證BIM 模型、深化設計和現場施工三者之間能夠合理、高效的銜接和實施，為項目帶來了客觀的經濟效益和社會效益[5]。在項目施工過程中，利用revit軟件建立BIM 模型，在建模過程中發現圖紙中存在的一些問題，其中尺寸標注問題17 個，結構墻問題2個，柱子型號問題3 個。由于及時對圖紙問題進行修改，避免了后期可能出現的墻柱拆改返工。通過BIM 技術對重要技術節點進行施工模擬，BIM 模型中的構件尺寸和定位更加準確也更為直觀，可以直接指導現場施工，并能提供構件工程量；根據施工方案與現場實際情況制作模擬視頻，通過視頻模擬將現場施工方案交底可視化，增加施工工人對方案的理解，并在模擬過程中發現問題及時溝通，避免后期施工中出現類似問題。經計算，通過利用BIM 技術為項目帶來的實際經濟效益約20.5 萬，節省工期36 天。

5 結語

在建筑行業信息化發展的大背景下，BIM 技術在我國工程建設項目中的應用越來越廣泛。通過本案例中BIM 技術的應用，能夠證明利用BIM技術的優勢能夠實現可視化交底，提高項目參建各方的溝通效率，優化管線排布方案，解決工程項目的一些關鍵節點施工難題，方便項目管理項目等，并能直接或間接產生客觀的經濟效益和社會效益，BIM 技術在建設項目中的深度應用與實踐值得進一步研究。