BIM技術(shù)在復(fù)雜工程中的綜合應(yīng)用

李剛

目前，BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維等過程的深度應(yīng)用已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和方向，加之BIM本身存在著不完善的地方，施工階段的各種應(yīng)用還在探索。本文以鄭州某綜合辦公樓為背景，重點(diǎn)介紹了BIM技術(shù)在施工建設(shè)中的綜合應(yīng)用，以期為類似工程施工提供參考。

一、項(xiàng)目概況

鄭州某綜合辦公樓建筑總面積6309.33m2，框筒結(jié)構(gòu)25層，建筑高度99.80m。本工程為一類高層公共建筑，裙房4層；設(shè)計(jì)使用年限50年。地下3層為車庫及設(shè)備用房，地上1-4層為入口大廳、消防控制室、多功能會(huì)議室，5-25層為辦公用房。該工程為大數(shù)據(jù)科創(chuàng)基地及辦公一體化的現(xiàn)代綜合辦公大樓，裝飾精美、工程復(fù)雜、施工體量大。

二、BIM應(yīng)用策劃

該項(xiàng)目分別在以下方面進(jìn)行BIM技術(shù)應(yīng)用：

1.土建階段：建筑的外觀效果展示、施工進(jìn)度模擬、臨建平面布置圖、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)模擬施工。

2.水電安裝階段：包括模型與圖紙校核、碰撞檢查、管線排布、管線模擬、預(yù)留洞口布置、凈高控制等。

3.BIM5D應(yīng)用點(diǎn)：配合項(xiàng)目部編制詳細(xì)的進(jìn)度計(jì)劃，并在BIM5D中模型關(guān)聯(lián)進(jìn)度計(jì)劃，完成整個(gè)工程的使用進(jìn)度模型，進(jìn)行物資提量、資金曲線等功能的應(yīng)用。

三、BIM應(yīng)用過程

1.BIM模型建造階段

BIM技術(shù)中心人員利用Revit軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)、建筑、安裝等各專業(yè)的模型建造工作，對(duì)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行審查，向項(xiàng)目部輸出正確的模型信息。同時(shí)利用鋼筋建模軟件GGJ進(jìn)行鋼筋模型的建模工作，并把鋼筋模型轉(zhuǎn)換為土建模型，然后利用土建模型在BIM5D中進(jìn)行模型的商務(wù)應(yīng)用。工程BIM結(jié)構(gòu)圖見圖1，工程建筑圖見圖2。

圖1 工程BIM結(jié)構(gòu)圖

圖2 工程BIM建筑圖

2. BIM技術(shù)可視化

BIM技術(shù)的對(duì)外展示主要體現(xiàn)在BIM技術(shù)的可視性。利用Revit對(duì)辦公樓進(jìn)行各種層次的建模分析后，利用Lumion和3Dmax軟件對(duì)模型進(jìn)行各種層次的展示應(yīng)用。

3. BIM技術(shù)施工策劃應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工階段應(yīng)用價(jià)值點(diǎn)逐一識(shí)別，提高了施工現(xiàn)場的管理水平，為項(xiàng)目的精細(xì)化管理提供了技術(shù)保障。

（1）現(xiàn)場臨建工況布置

利用Revit軟件對(duì)臨建工況進(jìn)行建模，對(duì)模型進(jìn)行渲染并提取相關(guān)的視頻和圖片信息。在后期按照工程進(jìn)度的實(shí)際情況進(jìn)行各個(gè)施工階段的工況調(diào)整和布置，臨建工況的模型展示是一項(xiàng)貫穿于整個(gè)施工過程的工作。

（2） 二次結(jié)構(gòu)方案策劃

采用Revit軟件對(duì)二次砌體構(gòu)件進(jìn)行方案策劃，可展示出砌體工程現(xiàn)場的空間布局。對(duì)有丁字角墻體交接部分，體現(xiàn)出砌體之間的相互咬合關(guān)系。

（3）模板腳手架方案的策劃

將標(biāo)準(zhǔn)層的模型導(dǎo)入模板腳手架軟件中，通過對(duì)現(xiàn)場的模板規(guī)格尺寸，進(jìn)行自動(dòng)化參數(shù)設(shè)置，可以自動(dòng)生成模板排布圖，直接得出所有模板鋼管支撐體系的計(jì)算書，同時(shí)可以出具各部位的施工細(xì)部節(jié)點(diǎn)。

（4）外腳手架方案的策劃

采用BIM技術(shù)提前對(duì)外腳手架施工方案進(jìn)行詳細(xì)的策劃，可以清晰地反映出外腳手架的邏輯層次關(guān)系，使得外架搭設(shè)有更好的依據(jù)，為項(xiàng)目提供準(zhǔn)確的材料用量。

（5）復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)

利用 Revit軟件對(duì)其進(jìn)行模型建造，顯示出各個(gè)層次的鋼筋排放位置，利用模型對(duì)異形的鋼筋進(jìn)行放樣，保證鋼筋規(guī)格尺寸的準(zhǔn)確無誤。Revit建造復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)見圖3。

圖3 Revit建造復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)

（6）鋼筋模型

利用GGJ軟件生成鋼筋模型，利用GFY軟件進(jìn)行鋼筋速工料單的生成，施工料單生成方便快捷，準(zhǔn)確率高，減少了人為的失誤。

四、BIM技術(shù)在安裝工程中的應(yīng)用

1. 各專業(yè)碰撞檢查

在建筑工程模型建造過程中，土建模型和水電設(shè)備安裝模型是分別進(jìn)行建模的。模型建好后進(jìn)行鏈接，導(dǎo)入到BIM審圖軟件中，進(jìn)行土建工程與水電安裝工程模型的碰撞檢查，自動(dòng)檢測出碰點(diǎn)。

2. 管線綜合設(shè)計(jì)

通過 Revit MEP軟件進(jìn)行該項(xiàng)目的管線布局調(diào)整，最大限度地提高可以利用的空間，使模型效果和實(shí)際施工的情況保持一致，減少現(xiàn)場返工。極大地解決各種專業(yè)管線安裝標(biāo)高重疊、位置沖突的問題，控制各專業(yè)和分包的施工工序，減少返工。

3.設(shè)備機(jī)房深化設(shè)計(jì)

采用 Revit MEP軟件進(jìn)行設(shè)備機(jī)房深化設(shè)計(jì)，可以對(duì)設(shè)備的安裝進(jìn)行預(yù)安裝。在設(shè)備機(jī)房中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)安裝，通過細(xì)致的模擬，可以確定設(shè)備安裝施工工藝的先后順序。

4.頂留預(yù)理圖設(shè)計(jì)

基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)建模軟件，自動(dòng)進(jìn)行管線穿越墻、板、梁等的預(yù)留洞、套管及設(shè)備基礎(chǔ)的模型創(chuàng)建。根據(jù)預(yù)留洞、套管、基礎(chǔ)的模型實(shí)體進(jìn)行標(biāo)注、標(biāo)記生成管線預(yù)留預(yù)埋圖和設(shè)備基礎(chǔ)圖。

5. 凈高控制檢查

通過運(yùn)用BIM技術(shù)，有效控制地下室凈高，經(jīng)過部分設(shè)備管線調(diào)整優(yōu)化，有效提高地下室凈高，優(yōu)化設(shè)備管線排布，達(dá)到了業(yè)主提出的建筑凈高要求。

五、BIM應(yīng)用效果

該工程使用BIM技術(shù)對(duì)各分部分項(xiàng)工程進(jìn)行模擬展示，并對(duì)管線綜合進(jìn)行深入應(yīng)用，體現(xiàn)BIM的技術(shù)價(jià)值。同時(shí)，借助BIM5D軟件，實(shí)現(xiàn)模型與工期、造價(jià)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用等。

1.BIM應(yīng)用成果

（1）利用廣聯(lián)達(dá)GGJ軟件進(jìn)行了鋼筋模理建造，井利用該鋼筋模型通過廣聯(lián)達(dá)的GFY軟件進(jìn)行鋼筋施工料單的生成工作。

（2）BIM技術(shù)在機(jī)電工程中的綜合應(yīng)用，包括綜合管線設(shè)計(jì)、碰撞檢查、凈高檢查、多方案對(duì)比、維修空間檢查以及設(shè)備機(jī)房、預(yù)留預(yù)埋等深化設(shè)計(jì)等方面取得很好的效果。

（3）實(shí)現(xiàn)模型、進(jìn)度、圖紙、合同，請(qǐng)單等海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)。BIM該項(xiàng)目中的應(yīng)用有效地提升了現(xiàn)場管理成效。

2.BIM應(yīng)用價(jià)值

（1）提高了BIM技術(shù)中心人員的技術(shù)能力，在項(xiàng)目部進(jìn)行普及推廣，為實(shí)現(xiàn)更多項(xiàng)目的精細(xì)化管理奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）可視化技術(shù)的應(yīng)用，方便了與各參與方的聯(lián)絡(luò)，節(jié)約15天時(shí)間；節(jié)省建造費(fèi)用總額56萬元，節(jié)約率為0.5%。

（3）利用模型服務(wù)器技術(shù)，通過過絡(luò)仿間服務(wù)器模型、智能緩存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)模型、進(jìn)度、圖紙、合同、清單等海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，解決了BIM系統(tǒng)對(duì)硬件要求較高的問題。

六、結(jié)語

通過BIM技術(shù)在施工中的綜合應(yīng)用，對(duì)施工過程中的重、難點(diǎn)進(jìn)行施工過程模擬，對(duì)設(shè)備機(jī)房、管道間進(jìn)行空間優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了空間的最大化利用，生成了施工詳圖及材料清單，減少了材料的損耗，實(shí)現(xiàn)了施工部署的超前性、指導(dǎo)施工的實(shí)用性，有效地掌控施工進(jìn)度，提高工程質(zhì)量，為項(xiàng)目帶來經(jīng)濟(jì)價(jià)值。