A項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)方案設(shè)計(jì)

毛燕紅，劉家磊，仵見啟，武吉全

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

A項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)方案設(shè)計(jì)

毛燕紅，劉家磊，仵見啟，武吉全

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

針對(duì)A項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)方案的設(shè)計(jì)，其中技術(shù)準(zhǔn)備方案主要考慮在設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、運(yùn)維階段軟件的選擇問題，經(jīng)過比較和討論，選擇最適合A項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、計(jì)量與計(jì)價(jià)、施工管理、物業(yè)管理軟件；在配套方案上，對(duì)經(jīng)濟(jì)支持、人才儲(chǔ)備、團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行了討論。最后制定了A項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用的預(yù)期目標(biāo)。

BIM技術(shù)；方案設(shè)計(jì)；軟件；配套方案

1 引言

BIM作為一種新的理念和工作方式，在建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃定位、設(shè)計(jì)優(yōu)化、招投標(biāo)管理、施工管理、運(yùn)營(yíng)管理等方面，起到了提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短時(shí)間的重要作用[1]。在國(guó)內(nèi)的一些大型項(xiàng)目中得到了成功的應(yīng)用，但其中也存在著模型的標(biāo)準(zhǔn)問題、數(shù)據(jù)的流通問題、不同使用階段BIM軟件的并行和兼容問題、后期運(yùn)營(yíng)管理問題等[2]。

本文以A項(xiàng)目為研究對(duì)象，在設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、運(yùn)維階段使用BIM技術(shù)，進(jìn)行BIM技術(shù)的方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用。在方案中，對(duì)模型的標(biāo)準(zhǔn)、軟件的兼容等問題進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

2 概述

A項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū)林海公路以東，上南路以南，用地87 659m2，

總建筑面積782 965m2，地塊內(nèi)規(guī)劃建筑為12棟高層住宅樓和4棟多層商用住宅樓，高層住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，多層商住樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，有1層地下車庫(kù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50a，建筑結(jié)構(gòu)等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為7度。

3 技術(shù)準(zhǔn)備方案

3.1 BIM建筑設(shè)計(jì)

BIM建筑信息模型的價(jià)值在于模型的可視化、信息化，該模型不僅能夠描述構(gòu)件的幾何形狀，更重要的是模型中還包含著大量的非幾何信息，如構(gòu)件的屬性、材料強(qiáng)度、材料的傳熱系數(shù)、構(gòu)件的造價(jià)、采購(gòu)等信息，在建筑設(shè)計(jì)階段需要選擇一款能夠方便建模、顯示效果好、數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)計(jì)算、方便被查詢的軟件。

目前，比較有影響力的有Graphisoft公司的ArchiCAD、Bentley公司的TriForma以及Autodesk公司的Revit等建模軟件，這些軟件的開發(fā)都應(yīng)用了建筑信息模型技術(shù)，都可以對(duì)工程項(xiàng)目從規(guī)劃設(shè)計(jì)到運(yùn)維階段的集成管理支持。

其中房屋建筑方面應(yīng)用最為廣泛的是Autodesk Revit，其包含了建筑、結(jié)構(gòu)、安裝3大專業(yè)。使用Revit建模時(shí)，構(gòu)件的幾何屬性和非幾何屬性都可以進(jìn)行預(yù)先的設(shè)置，不僅可視化程度大大提高，模型的利用也可以由設(shè)計(jì)階段延伸到施工階段和運(yùn)維階段。使用Revit建模后，不再需要繪制平、立、剖3個(gè)視圖來(lái)進(jìn)行表達(dá)，只需要設(shè)置參數(shù)，3個(gè)視圖可以通過計(jì)算根據(jù)需要自動(dòng)產(chǎn)生。

在機(jī)電建模方面，使用較多的是Magicad，Magi CAD具有龐大的、完善的產(chǎn)品族庫(kù)，能進(jìn)行專業(yè)化的管道水力計(jì)算，并且最大限度地輔助Revit平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)二維出圖。

Autodesk公司開發(fā)的NavisWorks可以輕松集成不同設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)建的各種三維數(shù)據(jù)模型，并實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)時(shí)漫游與效果圖展示、三維碰撞檢查與批注校審、施工進(jìn)度模擬等工作，從而形成從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目展示到管線綜合完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程。

根據(jù)市場(chǎng)應(yīng)用情況，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)情，A項(xiàng)目的建模采用Revit軟件進(jìn)行建模、出圖；使用Navis Works進(jìn)行漫游與效果圖展示、碰撞檢查和進(jìn)行施工進(jìn)度的模擬。

3.2 BIM建筑設(shè)計(jì)分析

BIM建筑設(shè)計(jì)分析包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、綠建設(shè)計(jì)等。

目前，PKPM及天正軟甲是國(guó)內(nèi)使用較多的軟件，而ETABS、STAAD、Robot等為國(guó)外使用較多的軟件。根據(jù)實(shí)際情況，本工程使用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面比較權(quán)威的PKPM系列軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、出圖和節(jié)能設(shè)計(jì)。

3.3 BIM招投標(biāo)

目前，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上認(rèn)可度較高的為廣聯(lián)達(dá)、魯班和清華斯維爾3款軟件，從使用效果上看，這3款軟件都是根據(jù)圖紙內(nèi)容進(jìn)行工程的計(jì)量與計(jì)價(jià)，內(nèi)容較為全面，計(jì)算精度較高，但在具體使用方式和效果上存在著諸多方面的差異。主要表現(xiàn)在如下方面：

首先在軟件安裝方面，廣聯(lián)達(dá)安裝最為便捷，清華斯維爾和魯班較為一般。在安全評(píng)價(jià)方面，廣聯(lián)達(dá)不主動(dòng)監(jiān)測(cè)運(yùn)行環(huán)境，僅計(jì)價(jià)軟件可加密，而魯班和清華斯維爾都可以進(jìn)行加密。另外，數(shù)據(jù)的維護(hù)更新備份功能較強(qiáng)。廣聯(lián)達(dá)的操作平臺(tái)是自主開發(fā)的，建模比較便捷，其操作界面也很簡(jiǎn)單，而且鋼筋方面更加強(qiáng)大。魯班是借助CAD平臺(tái)來(lái)完成，操作者如果CAD熟練的話，上手會(huì)比較快，尤其是對(duì)于簡(jiǎn)單構(gòu)件，對(duì)于比較復(fù)雜的構(gòu)件，則需要借助Revit的族功能才能實(shí)現(xiàn)較高的效率。

A項(xiàng)目土建采用廣聯(lián)達(dá)土建算量軟件、鋼筋算量軟件、計(jì)價(jià)軟件進(jìn)行計(jì)量與計(jì)價(jià)?；谕瓿傻腞evit土建模型，使用廣聯(lián)達(dá)BIM鋼筋算量軟件GGJ進(jìn)行工程項(xiàng)目鋼筋工程量計(jì)算，形成鋼筋工程量計(jì)算成果文件；使用廣聯(lián)達(dá)BIM土建算量軟件GCL進(jìn)行工程項(xiàng)目土建工程量計(jì)算，形成土建工程量計(jì)算成果文件；采用廣聯(lián)達(dá)清單計(jì)價(jià)軟件GBQ，完成工程項(xiàng)目招標(biāo)控制價(jià)（投標(biāo)價(jià)）文件的匯總、編制，形成土建招標(biāo)控制價(jià)文件或投標(biāo)文件。

A項(xiàng)目安裝基于完成的Magicad機(jī)電模型，使用廣聯(lián)達(dá)BIM安裝算量軟件GQI進(jìn)行電氣、給排水專業(yè)工程量計(jì)算，形成安裝專業(yè)工程量計(jì)算成果文件；采用廣聯(lián)達(dá)清單計(jì)價(jià)軟件GBQ，完成安裝工程項(xiàng)目招標(biāo)控制價(jià)（投標(biāo)價(jià)）文件的匯總、編制，形成安裝招標(biāo)控制價(jià)文件或投標(biāo)文件。

3.4 施工階段管理控制工作

根據(jù)A項(xiàng)目在招投標(biāo)階段的軟件使用情況，在施工管理階段依然選用低成本、輕量化的廣聯(lián)達(dá)軟件，進(jìn)行進(jìn)度工期控制、造價(jià)控制、質(zhì)量管理、安全管理、施工管理、合同管理、物資管理、三維技術(shù)交底、施工模擬等工程管理，使具體工作如：進(jìn)度計(jì)劃編制、模板腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算和場(chǎng)地布置等提高效率。

采用Project項(xiàng)目管理軟件，進(jìn)行進(jìn)度管理和控制；采用廣聯(lián)達(dá)BIM施工現(xiàn)場(chǎng)布置軟件，設(shè)計(jì)A項(xiàng)目基礎(chǔ)、主體、裝修3個(gè)施工階段的三維現(xiàn)場(chǎng)布置；采用廣聯(lián)達(dá)模板腳手架安全驗(yàn)算軟件，建立A項(xiàng)目外腳手架和各類構(gòu)件模板的模型，并導(dǎo)出安全計(jì)算書；基于廣聯(lián)達(dá)BIM5D軟件，結(jié)合BIM場(chǎng)地模型、實(shí)體模型與Project橫道圖進(jìn)行掛接，模擬施工過程中的進(jìn)度管理，錄制4D施工動(dòng)畫。

3.5 運(yùn)維階段

美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)認(rèn)為，在1個(gè)建筑物的完整生命周期中建設(shè)階段（設(shè)計(jì)及施工）的成本只占25%，而75%成本發(fā)生在運(yùn)營(yíng)階段（使用階段）。所以，在建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期管理中應(yīng)以運(yùn)營(yíng)為導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目?jī)r(jià)值最大化[3]。因此，BIM應(yīng)用的重要推動(dòng)力和主要工作目標(biāo)不應(yīng)是BIM模型只為設(shè)計(jì)和施工階段提供服務(wù)，更重要的是為建筑物運(yùn)營(yíng)管理階段提供服務(wù)。BIM運(yùn)營(yíng)管理軟件中，ArchiBUS是最有市場(chǎng)影響的軟件之一，其系統(tǒng)完全和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AutoCAD相結(jié)合，正確地對(duì)圖形做出選擇，同時(shí)分別反映在ARCHIBUS/FM數(shù)據(jù)庫(kù)上[1]。

結(jié)合項(xiàng)目實(shí)情，A項(xiàng)目采用ArchiBUS進(jìn)行物業(yè)管理。

4 配套方案

1）足夠的經(jīng)濟(jì)支持。在A項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備和實(shí)施中，企業(yè)都要進(jìn)行大量經(jīng)濟(jì)投入，尤其是在建設(shè)初期，構(gòu)建BIM技術(shù)平臺(tái)的費(fèi)用較高，比如：軟件購(gòu)買與開發(fā)、人才培訓(xùn)等，在沒有產(chǎn)生任何效益的前提下需要企業(yè)能夠頂住壓力，拿出魄力，對(duì)項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)支持。

2）人才儲(chǔ)備。人才是BIM技術(shù)應(yīng)用的重要因素，BIM技術(shù)的人才不僅要有豐富的工程管理專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還要具備良好的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，這樣才能使BIM技術(shù)在項(xiàng)目的應(yīng)用中深入下去。

3）各個(gè)參與方的積極配合。Randy Deutsch指出，BIM是10%的技術(shù)問題加上90%的社會(huì)文化問題，而目前已有研究中90%是技術(shù)問題[3]，這一現(xiàn)象說(shuō)明，BIM技術(shù)應(yīng)用并非技術(shù)問題，而更多的是統(tǒng)籌管理問題。因此，BIM技術(shù)的運(yùn)用依賴于團(tuán)隊(duì)的配合，這個(gè)團(tuán)隊(duì)包括建設(shè)工程的各個(gè)階段的各個(gè)參與方，包括業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、造價(jià)咨詢機(jī)構(gòu)、施工方、物業(yè)管理單位等，各參與方要有一致的目標(biāo)，要看到項(xiàng)目實(shí)施BIM技術(shù)的大利益，相互信任，毫無(wú)保留，才能真正發(fā)揮BIM技術(shù)的作用。

5 預(yù)期目的

在A項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)，預(yù)期比傳統(tǒng)管理模式節(jié)約時(shí)間10%，節(jié)約包括提高效率、協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、減少?zèng)_突等帶來(lái)的共計(jì)15%的成本。

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Design of Application of BIM Technology for A Project

MAO Yan-hong, LIU Jia-lei, WU Jian-qi, WU Ji-quan

(Jiangsu Vocational Institute of Architectural Technology)

This article is design of the application of BIM technology for A project, in the technical preparation plan of this design, software selection problem was mainly considered in the stage of design, tender, construction,operation and maintenance,through comparison and discussion, the most suitable software for A project was choosed for design, calculation and valuation, construction management and property management;and in matching scheme, financial support, talent pool, team cooperation are discussed.Finally expected goals of the application of BIM technology for A project was developed. matching scheme

BIM technology; scheme design; software; matching scheme

江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目，項(xiàng)目號(hào)：201610849032H