BIM 技術在啤酒廠的綜合應用

李云鵬，楊智凱，趙 丹（中國二十二冶集團有限公司華東分公司，上海 200120）

自建筑信息模型（Building Information Model，BIM）概念引入建筑行業以來，已經有將近 20 a 的歷史。BIM 理論和技術在世界范圍內得到發展和推廣，促進了傳統建筑行業的信息化發展[1]。

在項目實施過程中應用 BIM 技術可以直接提高項目管理的效率，節約項目的各項施工成本，提高項目的整體收益。啤酒廠在建設過程中，管道復雜，設備種類多，多專業合作等方面存在困難。合理的使用 BIM 技術將獲得巨大的效益。

1 建造過程的問題和需求

1.1 主要問題

（1）由于各專業設計流程的分割，導致施工圖給施工過程帶來大量的設計沖突。

（2）復雜節點不能形象展示，給指導施工帶來一定困難。

（3）設備安裝的工藝性管道布置復雜繁多，空間占有較大，設備安裝與施工大量穿插。

1.2 主要需求

（1）施工場地規劃與布置。

（2）模擬施工：施工工藝、工序、進度、人、材、機。

（3）工程量統計。

（4）物料、資產管理。

（5）預制構件加工。

2 軟硬件應用

（1）建模軟件（主要包括土建、機電、鋼結構、主節點模型創建）：revit 2018、3dsmax 2018、tekla 19.0。

（2）渲染及受力分析軟件（方案模型配圖、工藝動畫及模型受力分析）：lumion 8.0、Phoenics、ECOTECT、Energy Plus。

（3）施工模擬及協同平臺：Navisworks、Fuzor、BIM 協同平臺。

（4）移動工作設備：臺式工作站、無人機、VR 眼鏡等。

3 在施工過程中BIM的應用

3.1 建立各專業 BIM 模型

任何的 BIM 應用都是建立在完整的模型基礎上，所以建立各專業 BIM 模型是最基礎也是最重要的環節。建立結構、建筑 BIM 模型，結合由鋼結構專業分包提供的鋼結構專業模型以及機電安裝專業分包提供的機電模型。

以及對辦公生活區的建造要求等，根據現場情況，在紅線內部布置現場辦公生活區。利用 BIM 技術對項目提前建立模型，提前針對現場施工、安全等環節進行檢查，使其滿足各種需求。

3.2 圖紙審核

作為 BIM 最基本的應用，通過建立 BIM 模型，模型建立后進行項目部內部模型審核，提交給公司，進行公司級別的 BIM 模型審核，確定無誤后，根據 BIM 模型中發現的圖紙問題，在圖紙會審中提出反饋給設計院，在設計院下發設計變更后，及時建立設計變更臺賬。提前發現提前解決。減少后期因設計缺陷而導致的拆除、返工等問題。

3.3 深化設計

3.3.1 鋼結構深化設計

使用 Tekla 軟件創建鋼結構模型（精確到細部節點），并進行深化設計。通過深化設計軟件導出的加工數據清單，整理后導入專業加工設備進行加工，切實保證了構件的精密性以及安裝的精度。

深化設計階段根據機電管線排布提前在鋼梁開洞，對洞口做加固處理，噴淋干管等放置在鋼梁中，增加凈高的同時也大大減少了支吊架的費用。

3.3.2 機電深化設計

啤酒廠專業設備安裝管線復雜。設計和施工變更的最常見原因之一是管道的各種碰撞，這一直是傳統啤酒廠管道設計中的一個問題。收到施工圖紙后，對施工單位提供的施工圖紙建立BIM模型并進行審核；根據其他專業的 BIM 模型、施工條件和操作流程，對機電專業圖紙進行深化設計。機電安裝深化模式包括本專業終端設備、管線布置、尺寸、定位及預留。在軟件中使用碰撞檢測功能，可以方便設計人員及時調整，減少不必要的返工，提高設計和施工效率。

（1）機電深化。對機電專業深化設計，在施工前解決碰撞等問題，保證管線的間距與標高。凈高較低區域將樓板作為標高控制面，通過樓板與管線碰撞發現低于控制標高管線，進行調整使管線標高達到設計要求。

（2）碰撞檢測及調整。利用 Navisworks 協同管理平臺整合全專業模型，先進行本專業碰撞分析，再進行不同專業間碰撞檢查，并根據實際情況，結合規范要求進行調整。

（3）洞口預留。基于管線綜合 BIM 模型對圖紙標明的預留預埋進行復核驗證工作。檢查預留洞口預埋套管的準確性和合理性，提前預檢各專業間預留預埋的不一致性問題，并將驗證結果反饋給施工圖設計單位，在施工前完成對預留洞口圖紙的修改工作。

3.3.3 砌筑工程深化設計。

對機電安裝管線優化后，開始砌筑工程的深化，出具砌體排布詳圖，交底至施工班組。利用 revit 的插件對砌體墻按規則進行砌體排布，完成砌體排布后導出砌體用量及砌體排布圖，指導現場施工。

3.3.4 模板、腳手架深化設計。

啤酒廠項目設計有大量環形框架梁，且梁截面較大。將revit 模型導入設計軟件進行腳手架設計，對超過一定高度的腳手架進行受力分析計算，再合理規范的布置腳手架。最后針對這一區域現場使用定制化模板，提前建模設計，工廠定制化加工。

利用 BIM 腳手架模型生成腳手架采購清單，用于現場施工材料采購及為腳手架搭設提供安全依據。

3.4 進度模擬

BIM 模型可以自動生成進度計劃，設計人員也可以根據項目特點分配進度計劃。項目經理可利用 BIM 軟件對施工進度進行動態模擬，提前預測施工過程中各關鍵節點施工現場所需的大型機械、布置方案和人員配置，減少因施工現場問題造成的施工進度延誤。BIM 數據模型還可以對實際進度與計劃進度進行對比分析，以便于員工及時發現不合理的進度并進行合理調整[2]。儲罐安裝是本項目的重中之重。采用BIM 技術進行施工模擬，在后期發現實際施工階段的各種問題，為后期施工提供可行的指導。

3.5 方案比選

在施工階段將整體方案進行優化，對實際施工情況進行思維處理，包括利用三維的立體設計以及對施工進度加以分析與安排。利用四維技術對施工時間，施工進度，施工質量加以優化與分析。再利用技術平臺針對現場實際施工情況，發現問題并解決問題，在最根本的角度上尋找施工最優方案。同時，利用 BIM 技術對整體施工工藝加以優化與分析，確保整體施工方案更加完善。

3.6 工程量統計

建立 BIM 模型后，軟件可以自動生成并提取相應的工程量，以支持成本控制數據，如果模型發生變化，相應的數據也會發生變化，造價管理需要的工程量信息都可以通過這些數據真實地提供，有了這些信息，計算機就可以快速對各個組件進行統計分析，很容易實現工程量信息與設計方案完全一致。利用管線分區模型，進行材料統計，可以迅速的編制材料采購計劃[3]。

軟件導入項目各分部分項任務的材料、人工、機械等費用，可以通過施工模擬更加清晰直觀的計算出各施工節點的施工成果及相應費用，為建設方和施工方實施本工程提供有益的參考，在工程的施工階段可以隨時調出該工序的設計概算、施工圖預算等成本數據進行分析，以便專業人士進行深度分析、挖掘，找出成本管理中的問題[4]。

4 結 語

國家 BIM 技術的發展的大趨勢已經不可阻擋，未來項目施工必定離不開BIM 技術。如何利用 BIM 技術給項目帶來切身的利益是每個 BIM 工作人員乃至企業、行業要思考的問題。不同項目、不同地區也應針對性的實施不同的 BIM應用。在未來的發展中，BIM 技術的應用應更加深入，以高層次的利用方式，加深對 BIM 技術的利用與研發。實現其在工程施工中的重要價值與地位，并不斷為我國各項工程提供服務，提供施工保障。