BIM技術(shù)在許昌市某項(xiàng)目施工項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

李曉朋

摘 要 針對(duì)工期短、業(yè)主要求高、設(shè)計(jì)變更頻繁、管網(wǎng)復(fù)雜等重難點(diǎn)，本項(xiàng)目采用BIM技術(shù)，進(jìn)行三維建模、管線綜合調(diào)整及凈空優(yōu)化控制、出留洞圖、重點(diǎn)部位裝飾裝修和安全疏散模擬等工作，并進(jìn)行了相應(yīng)的分析研究。最后對(duì)BIM技術(shù)在本項(xiàng)目的應(yīng)用探討做出了結(jié)論。

關(guān)鍵詞 BIM 技術(shù)；三維建模；出留洞圖；疏散模擬

前言

BIM（Building Information Modeling）這個(gè)概念最早是在2002年提出，自此以后BIM技術(shù)開(kāi)始在全球范圍內(nèi)廣泛傳播。BIM技術(shù)自2003年引入我國(guó)以來(lái)，在建筑工程領(lǐng)域獲得了極大地發(fā)展，越來(lái)越多的項(xiàng)目都在采用BIM技術(shù)。

本文結(jié)合許昌教育科普基地項(xiàng)目，探討B(tài)IM技術(shù)在實(shí)際施工過(guò)程中的應(yīng)用，希望本文能為BIM技術(shù)在實(shí)際施工中應(yīng)用的發(fā)展提供一定的借鑒作用。

1 工程概況

本項(xiàng)目位于許昌市東城區(qū)青梅路以東、南海路以南、竹林路以西科技廣場(chǎng)以北，是一個(gè)集科教、展覽、旅游、休閑等功能于一體的公共休閑場(chǎng)所。本項(xiàng)目規(guī)劃總用地面積55679㎡，總建筑面積72823.77㎡，結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架結(jié)構(gòu)。

2 工程重難點(diǎn)

2.1 工期短，業(yè)主要求高

依照招標(biāo)文件要求，許昌科普教育基地的工期僅為730天，并且要求該項(xiàng)目最終要確保能獲得中州杯，爭(zhēng)取獲得魯班獎(jiǎng)。如何在這么短的時(shí)間內(nèi)保證質(zhì)量的完成這個(gè)項(xiàng)目，也為施工單位的一大難題。

2.2 任務(wù)量大，設(shè)計(jì)變更頻繁

本項(xiàng)目共有2969根樁，樁基成孔量約8萬(wàn)立方米，所有樁都為鉆孔灌注樁。整個(gè)工程土方工程量約為25萬(wàn)立方米。此外，由于該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和建設(shè)方要求的一些變化，設(shè)計(jì)圖紙不斷更新，開(kāi)始施工以后圖紙也還在更新，給整個(gè)施工帶來(lái)了很大的麻煩[1]。

2.3 管道類(lèi)型多，管網(wǎng)復(fù)雜

科普教育基地不同于一般的民用建筑，整個(gè)項(xiàng)目水電系統(tǒng)十分復(fù)雜，比一般的建筑增加了很多新系統(tǒng)，特別是海洋館因?yàn)橐B(yǎng)海洋生物，里面還包含有許多工藝給排水管道。與此同時(shí)，由于還要吊頂，整個(gè)項(xiàng)目對(duì)每層凈空高要求相對(duì)較高，對(duì)于水電專(zhuān)業(yè)的施工來(lái)說(shuō)更是難上加難。

2.4 項(xiàng)目需要精裝修

本項(xiàng)目按照合同規(guī)定需要進(jìn)行精裝修，并且屬于公共項(xiàng)目，裝飾工程的好壞也會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)許昌市的公共形象。因此，合同中對(duì)裝飾工程的要求相當(dāng)嚴(yán)格。裝飾工程分部、分項(xiàng)工程較多，工序復(fù)雜，其他專(zhuān)業(yè)交叉作業(yè)多，經(jīng)常發(fā)生因?yàn)橼s工期導(dǎo)致工程質(zhì)量等問(wèn)題。

鑒于以上一系列難題的存在，為了保證工程的順利施工，減少施工過(guò)程中的沒(méi)必要的失誤和返工，本項(xiàng)目決定采用BIM技術(shù)，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的施工管理過(guò)程進(jìn)行全面輔助和指導(dǎo)[2]。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

3.1 三維建模

由于本項(xiàng)目的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)院提供的CAD圖紙因其自身二維的局限性，施工單位僅僅根據(jù)平、立、剖圖紙很難確定出復(fù)雜構(gòu)件的空間位置和特性，水電管道的實(shí)際標(biāo)高和自身碰撞問(wèn)題也難以發(fā)現(xiàn)，各專(zhuān)業(yè)之間的碰撞交叉問(wèn)題更是無(wú)從發(fā)現(xiàn)。利用Revit2014軟件建立三維建筑、結(jié)構(gòu)、管道模型可以全方位反映出本項(xiàng)目各個(gè)構(gòu)件的尺寸、材質(zhì)，各個(gè)構(gòu)件之間的空間位置關(guān)系也可以精確反映出來(lái)，建模的過(guò)程也是對(duì)CAD圖紙進(jìn)行全方位檢查的重要過(guò)程，在建模過(guò)程中發(fā)現(xiàn)CAD圖紙問(wèn)題也可以提前和甲方和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，以免影響以后整個(gè)項(xiàng)目的順利施工。

本項(xiàng)目在建模時(shí)首先將CAD圖紙導(dǎo)入Revit2014，創(chuàng)建標(biāo)高和軸網(wǎng)模板，利用創(chuàng)建好的標(biāo)高和軸網(wǎng)模板再創(chuàng)建出三個(gè)模型的樣板文件，確保三個(gè)模型共用一套軸網(wǎng)，以便于后續(xù)的模型整合和碰撞檢查。創(chuàng)建好三個(gè)樣板文件以后就可以分專(zhuān)業(yè)組織技術(shù)人員快速建模[3]。

3.2 管線綜合調(diào)整及凈空優(yōu)化控制

設(shè)計(jì)院提供的CAD圖紙各專(zhuān)業(yè)之間都是獨(dú)立繪制的，各專(zhuān)業(yè)間不可避免地會(huì)出現(xiàn)碰撞問(wèn)題，機(jī)電專(zhuān)業(yè)內(nèi)部的碰撞問(wèn)題也是大量存在。各專(zhuān)業(yè)三維模型創(chuàng)建完成后整合到一起進(jìn)行碰撞檢查，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題的存在。在三維模型進(jìn)行碰撞檢查后發(fā)現(xiàn)碰撞主要分為以下幾個(gè)部分：

（1）同系統(tǒng)管道間的碰撞，如冷媒管與送風(fēng)管道間的碰撞；

（2）不同管道類(lèi)型間的碰撞，如排風(fēng)管道與橋架間的碰撞；

（3）管道和機(jī)械設(shè)備間的碰撞，如排風(fēng)管道與送風(fēng)管道間的碰撞；

（4）管道和結(jié)構(gòu)間的碰撞，如排風(fēng)管道和新風(fēng)管間的碰撞；

（5）管道和建筑間的碰撞，如噴淋管和橋架間的碰撞。

這些碰撞很大一部分施工單位可以直接修改，有些碰撞需要進(jìn)行重大調(diào)整則需要跟設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通以后才能操作。因?yàn)楸卷?xiàng)目需要吊頂，所以對(duì)凈空的要求比較高。在做碰撞檢查的過(guò)程中就發(fā)現(xiàn)如果按照設(shè)計(jì)院給定的標(biāo)高，地下室的送風(fēng)管和橋架發(fā)生碰撞，并且無(wú)法滿足地下室凈高要求。經(jīng)與設(shè)計(jì)單位及時(shí)協(xié)調(diào)以后進(jìn)行了調(diào)整（見(jiàn)圖1），既符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，又滿足了甲方對(duì)凈空高的要求，還避免了以后施工過(guò)程中的失誤和返工。

3.3 出留洞圖

經(jīng)過(guò)碰撞檢查調(diào)整后的管道跟原來(lái)的CAD圖紙也存在一定的偏差，再根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的圖紙確定預(yù)留洞口位置也不太合適。預(yù)留洞口的位置一旦出現(xiàn)偏差，以后再進(jìn)行返工，會(huì)造成大量的人力、物力的浪費(fèi)，有些時(shí)候還會(huì)影響人防工程的驗(yàn)收。

本項(xiàng)目利用Revit2014軟件中的自動(dòng)出圖功能，結(jié)合橄欖山插件輸出包含預(yù)留洞口類(lèi)型、尺寸、位置等信息的二維留洞圖，然后交由設(shè)計(jì)單位審核，得到設(shè)計(jì)單位和甲方同意以后為現(xiàn)場(chǎng)施工直接使用。現(xiàn)場(chǎng)施工人員依據(jù)留洞圖就可以快速精確定位洞口，十分方便。留洞圖得到了現(xiàn)場(chǎng)各專(zhuān)業(yè)施工人員的一致認(rèn)可，大大加快了施工進(jìn)度。

3.4 裝飾裝修

利用Revit2014建好的三維模型，在此基礎(chǔ)上選擇重點(diǎn)部位進(jìn)行了裝飾模型的建立。這些重點(diǎn)部位包括衛(wèi)生間樣板、科技館一層、海洋館一層、青少年宮二層、地庫(kù)商業(yè)區(qū)等。利用Revit2014進(jìn)行裝飾建模還可以快速統(tǒng)計(jì)面磚、燈具等材料的種類(lèi)和數(shù)量，將建好的裝飾模型導(dǎo)出成fbx格式然后再導(dǎo)入3DsMax還可以對(duì)模型進(jìn)行效果圖的渲染。

3.5 安全疏散模擬

本項(xiàng)目采用Pathfinder軟件，將簡(jiǎn)化后Revit模型導(dǎo)入之后進(jìn)行分析模擬，模擬時(shí)采用SFPE模式，在這種模式下人員會(huì)自動(dòng)選擇最近的出口進(jìn)行疏散，疏散過(guò)程如圖2所示?？萍拣^模擬結(jié)果的疏散時(shí)間是98.5s，取安全系數(shù)為1.1，可得科技館疏散時(shí)間tREST為：

tREST=（tdet+tresp+tmore）×1.1=（10+10+98.5）×1.1=130.35s

通過(guò)對(duì)疏散模擬過(guò)程和結(jié)果的分析，施工人員可以調(diào)整逃生警示牌的安放位置，工作人員也可以根據(jù)這個(gè)模擬在科技館正式投入運(yùn)行以后進(jìn)行疏散演習(xí)，有效保障館內(nèi)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全[4]。

4 結(jié)論

由于BIM技術(shù)在許昌科普教育基地施工過(guò)程中的應(yīng)用實(shí)踐，施工單位在保證施工質(zhì)量的前提下避免了大量的失誤和返工，施工效率得到了快速提高，施工成本也降低了很多，為本項(xiàng)目提供了極大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)價(jià)值，也為BIM技術(shù)在實(shí)際施工中應(yīng)用的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)財(cái)富。

參考文獻(xiàn)

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