BIM技術在銀川綠地中心工程中的應用

陶雙東

（寧夏容基工程項目管理有限公司 寧夏銀川 760000）

1 項目概況和技術難點

作為西北第一高樓的銀川綠地中心項目，整體投資達100億元，建筑總面積350379m2，其中地下建筑面積約82425m2，3層地下室（局部地下一層有夾層），由南、北兩座塔樓與裙房組成，作為集高端購物、休閑餐飲、娛樂沙龍、商務辦公、酒店接待等城市功能于一體的超高層綜合體，是寧夏回族自治區(qū)和銀川市“十二五”規(guī)劃的重大項目，也是銀川市委市政府踐行“一帶一路”戰(zhàn)略和加快構建內陸開放型經濟的代表型項目。綠地中心位于銀川閱海灣中央商務區(qū)，地處銀川城北，閱海之濱，覽山腳下，東至萬壽路，西到親水大街，南臨小西湖，北接沈陽路。距離銀川市火車站5min左右的車程，距離機場也僅需車程25min。項目預計2020年交付使用，可入駐總部型企業(yè)近200家，提供就業(yè)崗位20000個，可實現(xiàn)年產值達300億元，成為強力帶動閱海灣CBD經濟發(fā)展、實現(xiàn)產業(yè)能級提升的新興綜合發(fā)展平臺，對推動并實現(xiàn)銀川從城市型經濟向區(qū)域型經濟和國際型經濟發(fā)展具有十分重要的意義。

銀川綠地中心南北2座塔樓均采用框架+核心筒混合結構體系，外框架由H型鋼梁和型鋼混凝土柱構成，均結合避難層設置兩道伸臂桁架，塔樓高301m。超高層建筑物在銀川特殊大風天氣下，給施工安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)。超厚基礎底板澆筑、超大鋼結構吊運安裝、超高層泵送澆筑、非常規(guī)材料倒運等“高、大、上”等都成為技術難題。中鐵城建組織協(xié)調各參建方利用BIM+互聯(lián)網+智慧工地成功解決了以上難題，使項目建設在保證建設周期和工程質量安全基礎上有條不紊的進行。

2 利用BIM技術進行施工安全管理

（1）利用BIM二維碼+安全帽新技術，對現(xiàn)場所有施工人員實行“實名制”管理，現(xiàn)場所有施工人員信息統(tǒng)計匯總后輸入BIM平臺生成二維碼，粘貼在各施工人員的安全帽上。利用BIM系統(tǒng)連接勞務與安全，勞務實名制可以實現(xiàn)考勤管理、安全教育管理、后勤管理等，提高項目現(xiàn)場勞務用工管理能力。

（2）利用BIM+VR技術，將施工現(xiàn)場中的容易發(fā)生危險的地方進行標識，告知現(xiàn)場施工人員在此處施工的過程中應該注意的問題，利用VR技術使技術工程快速理解并身臨其境體驗安全教育，BIM系統(tǒng)也能自動記錄工人教育次數和受教育情況。

（3）利用BIM+塔吊/升降機/爬架應力應變系統(tǒng)，嚴格監(jiān)管大型設備。在BIM模型中模擬優(yōu)化塔吊位置，優(yōu)化防碰撞系統(tǒng)攝像頭和傳感器的布置。利用塔吊“黑匣子”實時監(jiān)測塔吊運行情況，包括塔吊轉角、風速、載重、幅度等數據，為塔機碰撞提供實時預警，并將圖像及相關數據傳至BIM監(jiān)控平臺，方便塔吊管理。在BIM模型中合理規(guī)劃出升降機的位置，指導現(xiàn)場升降機的布置。同時，利用將BIM平臺與升降機安全監(jiān)管系統(tǒng)連接，使用人臉識別對駕駛員身份進行監(jiān)控管理，防止非專業(yè)駕駛員操作。安全監(jiān)管系統(tǒng)可以對升降機的負載重量、運行高度、運行速度等進行全方位監(jiān)控，違規(guī)運行立即進行語音播報，杜絕升降機的不規(guī)范運行。建立精確的BIM模型，進行復核計算，全面分析了爬架體在施工工況、爬升工況和停工工況下的受力性能特點。對支承結構在拉壓桿不協(xié)同受力情況下適用性進行了重點分析，當遇危險狀況時防墜系統(tǒng)自動鎖死，為現(xiàn)場施工的使用性能得到保障。

3 利用BIM技術進行圖紙深化設計

基于BIM的圖紙會審有著不可忽視的優(yōu)勢。①基于BIM的圖紙會審會發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)二維圖紙會審所難以發(fā)現(xiàn)的許多問題，傳統(tǒng)的圖紙會審都是在二維圖紙中進行圖紙審查，難以發(fā)現(xiàn)空間上的問題，基于BIM的圖紙會審是在三維模型中進行的，各工程構件之間的空間關系一目了然，通過軟件的碰撞檢查功能進行檢查，可以很直觀地發(fā)現(xiàn)圖紙不合理的地方。②基于BIM的圖紙會審通過在三維模型中進行漫游審查，以第三人的視角對模型內部進行查看，發(fā)現(xiàn)凈空設置等問題以及設備、管道、管配件的安裝、操作、維修所必需空間的預留問題。本項目以三洞口四碰撞為主線，對圖紙進行審核，共篩選出80余條圖紙問題，提高了圖紙會審工作的效率，為工程順利施工生產鋪平道路。

基于BIM的各專業(yè)深化設計與傳統(tǒng)的深化設計相比，應注意以下幾個方面：①各專業(yè)深化設計人員在完成接收設計單位的圖紙交底之后，通過制定相應的深化設計原則之后，各專業(yè)通過安排專業(yè)的建模人員嚴格按照設計施工圖紙進行各專業(yè)施工圖設計模型的創(chuàng)建。②完成專業(yè)模型的創(chuàng)建之后，各專業(yè)深化設計人員可以在各自專業(yè)施工圖設計模型基礎上進行深化設計工作，如管線走向，節(jié)省材料，降低施工難度；校核型鋼與鋼筋穿插是否合理；通過軟件的碰撞檢查功能對各專業(yè)間的碰撞進行檢查。③基于BIM的深化設計，可以直接導出施工圖，在對模型完成相應的優(yōu)化之后，在BIM軟件中，對圖紙、圖層、尺寸標注等進行相關設置之后便可直接導出施工圖紙，在出圖過程中如果構件過于密集還可通過過濾器功能進行分系統(tǒng)出圖，或單獨導出某構件的詳圖。④在多專業(yè)進行協(xié)調深化設計時，各專業(yè)深化設計后的模型按照統(tǒng)一的坐標原點和高程整合到一起，形成項目的整體模型；在三維模型中通過碰撞檢查發(fā)現(xiàn)各專業(yè)之間的碰撞點，還可通過三維漫游，以第三人的視角對三維模型進行巡視，發(fā)現(xiàn)問題，最后各方協(xié)調解決相關問題。

4 利用BIM技術進行施工物資管理

BIM+物資管理，讓數據轉起來，資源浪費少起來，管理的支撐是數據，項目部運用BIM技術，通過魯班軟件和其他BIM軟件多算對比，保證兩算誤差在3%以內，為項目管理提供了精確可靠的基礎數據。本工程鋼筋量較大，塔樓單層鋼筋重量達220余噸，現(xiàn)場浪費比較嚴重（暗柱箍筋和梁的縱筋）。BIM小組以魯班鋼筋為基礎，對料單進行審核優(yōu)化，每層減少鋼筋浪費4t，目前已減少浪費260余噸，預計累計減少浪費280余噸。

5 利用BIM技術，進行全方位監(jiān)控監(jiān)測

BIM+傳感器，讓監(jiān)管更有力有效，在BIM模型中可視化查找危險區(qū)域，明確監(jiān)管范圍，指導現(xiàn)場傳感器布置，包括臨邊洞口邊緣及限制區(qū)域入口位置等。當人員進入危險及限制區(qū)域時，傳感器將信息傳送到控制器發(fā)出警報提醒，關聯(lián)BIM平臺實現(xiàn)快速查看，定期管理。危險區(qū)域報警管理，系統(tǒng)記錄并上傳到BIM云平臺中，通過按周、旬、月分析云平臺中相關數據，按不同位置匯總數據，分析出現(xiàn)場各區(qū)域報警次數，加強現(xiàn)場管控；對違規(guī)報警匯總，提醒現(xiàn)場安全管理人員加強現(xiàn)場安全教育。BIM+自動檢測，實時數據輔助現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測，本項目在施工現(xiàn)場布置自動檢測環(huán)境儀器，進行實時監(jiān)測，數據分析結果自動上傳到智慧工地平臺，與BIM云平臺實時數據對接，輔助現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測。利用BIM技術對爬模及現(xiàn)場噴淋系統(tǒng)進行部署整合，保證作業(yè)面揚塵控制。同時，利用自動噴淋系統(tǒng)定時定點對混凝土樓板及豎向墻體實現(xiàn)了獨特的“全自動、無人值守、無死角”的噴淋養(yǎng)護，既節(jié)省了人工，又節(jié)約了用水。

6 結語

BIM作為一項新興的技術，在銀川綠地中心超高層建筑物項目中多方位的應用為智慧建造和建筑的可持續(xù)發(fā)展提供強有力的技術支撐，各階段參與方實現(xiàn)了數據共享，顯著的提升了生產效率、工程質量和項目管理水平。不僅帶來了直接的經濟效益，節(jié)省工期，更是培養(yǎng)出了一批BIM建模、視頻動畫制作人才，為攻克超高層項目施工技術難題發(fā)揮出濃墨重彩的一筆。