基于BIM技術(shù)應(yīng)用的施工管理分析

尹凱旋，江敏，余翔，王向前

（中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司，上海 201204）

近年來(lái)，隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，異型結(jié)構(gòu)的建筑開(kāi)始逐漸興起，同時(shí)機(jī)電施工管理的難度和復(fù)雜性也大幅提高。與傳統(tǒng)的機(jī)電安裝施工管理相比，管線優(yōu)化與協(xié)同管理顯得尤為重要。BIM技術(shù)作為新型建筑信息化進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié)，因其綜合性的協(xié)同功能，能夠較為有效地服務(wù)于施工管理。本文以舟山觀音圣壇項(xiàng)目作為研究背景，將BIM技術(shù)主要應(yīng)用于管線綜合、預(yù)制化加工、施工指導(dǎo)、施工模擬及協(xié)同管理等方面，幫助現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)工程師在設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)碰撞問(wèn)題，降低成本浪費(fèi)，提高工程質(zhì)量。

1 工程概況

舟山觀音法界1期觀音圣壇項(xiàng)目位于浙江省舟山市普陀區(qū)朱家尖白山景區(qū)一帶，項(xiàng)目總建筑面積65846m2，其中地下建筑面積約為63124m2，圣壇地下建筑面積約為2722m2，地上10層，局部地下1層，建筑高度98．24m2。功能包括觀音圣壇、善財(cái)樓、龍女樓和廣場(chǎng)。工程于2015年6月開(kāi)工建設(shè)，目前主體結(jié)構(gòu)階段已結(jié)束，正在進(jìn)行機(jī)電安裝工程。中建八局總承包公司在采取協(xié)同管理的模式下，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，打造BIM+新型勞務(wù)關(guān)系，為施工管理做出合理的技術(shù)指導(dǎo)。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)的分析

2.1 管線綜合

結(jié)合施工情況，用revit軟件分專業(yè)創(chuàng)建的給排水、消防、電氣、暖通等三維信息模型，進(jìn)行多專業(yè)綜合性的碰撞檢測(cè)，根據(jù)碰撞檢測(cè)報(bào)告，調(diào)整模型、消除碰撞，完成模型深化設(shè)計(jì)。

2.2 構(gòu)件預(yù)制加工（參數(shù)化建模）

本項(xiàng)目圣壇主樓內(nèi)設(shè)4個(gè)鋼筋混凝土束筒作為“巨型柱”，由地面層貫通至9層，內(nèi)設(shè)H型鋼柱，異形的結(jié)構(gòu)給機(jī)電安裝工程施工帶來(lái)了不利因素，圖紙深化綜合布置難度加大。針對(duì)本項(xiàng)目的異構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)復(fù)雜處機(jī)電管件或路由等，利用犀牛或GH或DYNAMO等軟件進(jìn)行參數(shù)化建模，導(dǎo)入到Revit等BIM軟件中生成相應(yīng)模型，可用于繪制加工大樣?；贐IM技術(shù)，能夠提前對(duì)重要部位的安裝進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示，提供施工方案討論和技術(shù)交流的虛擬現(xiàn)實(shí)信息。

2.3 施工指導(dǎo)（機(jī)房、節(jié)點(diǎn)VR展示+接管）

利用三維模型、VR視圖等，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行直觀的展示。運(yùn)用BIM三維可視化功能再加上時(shí)間維度，利用碰撞優(yōu)化后的方案，可以進(jìn)行施工交底、施工模擬，發(fā)現(xiàn)本工程的重難點(diǎn)施工部位，按照?qǐng)龅靥攸c(diǎn)、國(guó)家規(guī)范制定詳細(xì)的施工方案，有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

2.4 設(shè)備與材料管理（物料追蹤統(tǒng)計(jì)+二維碼）

利用已經(jīng)建立的模型，結(jié)合二維碼技術(shù)，可以準(zhǔn)確快速地統(tǒng)計(jì)到每個(gè)區(qū)域和構(gòu)件的材料用量，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的材料運(yùn)輸，使得材料一次性到位，減少材料的二次搬運(yùn)，進(jìn)而有效提高各工序的配合程度，加快施工進(jìn)度。

2.5 E-BIM協(xié)同管理

業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、BIM在同一平臺(tái)進(jìn)行操作，對(duì)所有問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)更新和追蹤。將三維信息模型集成、項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃、成本信息、質(zhì)量安全信息等集成于BIM5D平臺(tái)，借助E-BIM協(xié)同管理，實(shí)現(xiàn)PC端、Web端、手機(jī)端的數(shù)據(jù)共享，對(duì)本工程進(jìn)行流水段劃分、實(shí)現(xiàn)工程量統(tǒng)計(jì)、物資提取、施工場(chǎng)地布置、質(zhì)量安全管控等應(yīng)用。

3 基于BIM技術(shù)的模型管理

3.1 深化設(shè)計(jì)管理

結(jié)合設(shè)計(jì)院圖例、設(shè)計(jì)說(shuō)明、施工說(shuō)明編制針對(duì)本項(xiàng)目的BIM深化策劃（見(jiàn)表1）。根據(jù)設(shè)計(jì)藍(lán)圖和項(xiàng)目BIM策劃進(jìn)行模型搭建，結(jié)合BIM工作進(jìn)度，進(jìn)行管道綜合。由各專業(yè)工程師與BIM建模師對(duì)各專業(yè)的深化設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，協(xié)調(diào)各專業(yè)的綜合布局，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵部位和重要節(jié)點(diǎn)要繪制剖面圖和詳圖。深化后的綜合圖需要通過(guò)各專業(yè)的審查，并在與精裝公司溝通或與精裝圖紙核對(duì)無(wú)誤后，按照深化設(shè)計(jì)的要求簽字確認(rèn)，提交給建設(shè)單位(顧問(wèn))進(jìn)行審批。

表1

3.2 協(xié)調(diào)會(huì)議制度

每周例行組織周例會(huì)和專項(xiàng)協(xié)調(diào)會(huì)議，項(xiàng)目專業(yè)工程師及BIM建模師參與會(huì)議，BIM建模師總結(jié)本周的模型深化進(jìn)度，反饋深化過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，專業(yè)工程師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況討論管線的優(yōu)化方案。建立協(xié)調(diào)會(huì)議機(jī)制，高效的協(xié)調(diào)解決問(wèn)題，加快模型報(bào)審進(jìn)度。同時(shí)，例行協(xié)調(diào)會(huì)議形成會(huì)議紀(jì)要，記錄過(guò)程中做出的各項(xiàng)決定及優(yōu)化方案，并歸檔留存。

3.3 模型文件管理

建立專門(mén)的項(xiàng)目模型云盤(pán)，由項(xiàng)目BIM負(fù)責(zé)人進(jìn)行定期維護(hù)，每周將各樓層模型過(guò)程的版本文件上傳至云盤(pán)，能夠更直觀的反映所完成的工作量，對(duì)比分析模型的深化進(jìn)度。同時(shí)，建立單獨(dú)的管理文檔，包括BIM深化策劃、設(shè)計(jì)說(shuō)明、會(huì)議紀(jì)要、模型報(bào)審計(jì)劃、模型報(bào)審設(shè)計(jì)回復(fù)意見(jiàn)等。模型管理機(jī)制貫穿整個(gè)工程工期，便于各工程師瀏覽、交流，減少過(guò)程中存在的“空白盲區(qū)”，有效的提高工作效率。

4 基于模型管理的施工管理

4.1 泵房及設(shè)備機(jī)房綜合深化

本項(xiàng)目圣壇地面層主要為熱力泵房、消防泵房、設(shè)備機(jī)房的集中區(qū)域，其中排煙機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、精密空調(diào)機(jī)房共22間?？紤]到本工程體量大，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備較多，如果按原圖紙安裝，可能會(huì)出現(xiàn)管線過(guò)于密集無(wú)法排布或采購(gòu)的設(shè)備尺寸較大無(wú)法安裝等問(wèn)題。因此，在設(shè)備選型時(shí)需要考慮諸多因素。首先根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的機(jī)房詳圖進(jìn)行初步綜合深化，生成多方位剖面圖進(jìn)行視圖分析，根據(jù)每臺(tái)設(shè)備的具體參數(shù)進(jìn)行初步選型。其次結(jié)合選型后的設(shè)備尺寸大小、進(jìn)出風(fēng)口位置，需要進(jìn)行二次深化。設(shè)備的布局及機(jī)房?jī)?nèi)管線的排步將影響到后期設(shè)備及管線的檢修，因此需要根據(jù)機(jī)房結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)備排布，合理布置管線。最后提前與土建方進(jìn)行技術(shù)交底，防止其按照原圖紙進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)澆筑及造成拆改。

4.2 Trimble BIM放線機(jī)器人定位放線

BIM結(jié)合Trimble BIM放線機(jī)器人將BIM模型中的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位?？蓪?shí)現(xiàn)單人放樣操作，對(duì)室內(nèi)管線安裝及室外管網(wǎng)施工進(jìn)行施工輔導(dǎo)與指導(dǎo)，極大程度提高了工作效率與施工進(jìn)度。

4.3 E-BIM平臺(tái)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工

在施工安裝階段，BIM技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始逐步體現(xiàn)。為使模型更好的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，需要把模型從電腦端轉(zhuǎn)換到平板或手機(jī)移動(dòng)端。本項(xiàng)目充分利用EBIM協(xié)作平臺(tái)，提前將模型文件轉(zhuǎn)換格式，共享至平臺(tái)，將模型從辦公室?guī)У绞┕ひ痪€。在安裝項(xiàng)目的施工階段，施工員提前優(yōu)化模型，班組長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況參與模型調(diào)整，工人根據(jù)模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，充分發(fā)揮模擬性與協(xié)調(diào)性的優(yōu)勢(shì)，打造“施工員-班組長(zhǎng)-工人”三位一體的協(xié)作體系，形成BIM+新型勞務(wù)關(guān)系。

5 結(jié)語(yǔ)

舟山觀音圣壇項(xiàng)目由于自身異型結(jié)構(gòu)及復(fù)雜的管線安裝環(huán)境，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠充分指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工、技術(shù)創(chuàng)優(yōu)、材料管控、節(jié)點(diǎn)控制等，體現(xiàn)了協(xié)同管理的優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)作為建筑業(yè)改革的核心，與傳統(tǒng)的施工管理模式相比，基于BIM技術(shù)應(yīng)用的施工管理模式能夠?qū)⑹┕るA段的問(wèn)題前置，縮短施工周期，在設(shè)計(jì)階段將問(wèn)題解決，減少施工管理過(guò)程中的拆改和返工。