基于BIM技術的高層住宅施工管理

毛磊

摘要：本文基于高層住宅樓項目緊鄰鬧市區(qū)、施工場地小、工期緊等施工難點問題，探討了BIM 技術在項目施工管理中的應用，介紹了BIM技術的在項目中的實施框架和實施流程；分析了BIM 技術在工程算量、施工模擬、優(yōu)化方案及碰撞檢測等方面的作用，為建筑企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展尋找新思路。

Abstract： This paper discusses the application of BIM technology in project construction management based on the construction difficulties of high-rise residential building projects， such as downtown area， small construction site and tight construction period. It also introduces the implementation framework and implementation process of BIM technology in the project. The role of BIM technology in engineering calculation， construction simulation， optimization scheme and collision detection is analyzed， and new ideas for the innovation and development of construction enterprises are sought.

關鍵詞：BIM模型；管理；施工

Key words： BIM model；management；construction

中圖分類號：TU714；TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0020-03

0 引言

BIM技術是以建筑工程項目各項信息為基礎建立起來的三維建筑模型，施工企業(yè)建立以BIM應用為載體的項目管理信息化體系，能夠提升施工管理水平，保證施工質量，獲得更多的經(jīng)濟效益。本文結合南京市某高層住宅工程，探索了BIM技術在該項目中的應用及有益成果。

1 工程概況

南京市浦口某高層住宅樓工程地下二層、地上二十九層，采用框架剪力墻及墻下布樁加筏板的基礎形式。建筑物總高86米，總建筑面積68593平方米，該項目的施工難點在于：①工程總用地面積小，機械設備多，施工組織的難度較大；②工程位于鬧市區(qū)區(qū)，需要嚴格做好防塵、防噪聲等工作；③工期緊、工程量大、工程施工任務重。基于上述施工難點，項目部決定采用BIM技術輔助施工，在工程建設過程中綜合運用三維可視化、協(xié)同作業(yè)、檢測協(xié)調等BIM技術，以降低工程成本，縮短工期。

2 本項目 BIM技術的實施框架

2.1 成立 BIM系統(tǒng)管理組織構架

本工程項目部首先成立了BIM中心，確定了BIM中心人員組織機構和工作職責，BIM系統(tǒng)的組織機構如圖1所示，其中總監(jiān)、設計管理組，進度管理組、協(xié)調管理組等小組的工作職責分別為：①BIM中心總監(jiān)負責統(tǒng)管整個項目的BIM工作規(guī)劃、實施等事項，必須進行BIM工作的溝通與協(xié)調，定期參與BIM工作會議；②設計管理組負責收集設計階段的建筑模型和結構模型，及時發(fā)放給項目部各部門進行設計深化，督促分包單位及供應商在設計模型的基礎上建立施工階段BIM模型，對各專業(yè)的施工模型進行整合和碰撞檢測，優(yōu)化設計方案；③進度管理組負責對施工階段的BIM模型用Revit、Navisworks等軟件預測工程進度，實時協(xié)調施工各方，優(yōu)化工序安排和進行施工進度的控制；④協(xié)調管理組負責BIM系統(tǒng)進行過程中的各方協(xié)調，包括業(yè)主方、設計方、監(jiān)理方、分包方、供應方等多渠道和多方位的協(xié)調，建立網(wǎng)上文件管理協(xié)同平臺進行日常維護管理和軟件版本的升級與檢查。

2.2 制定BIM系統(tǒng)工作計劃

BIM系統(tǒng)管理組織構架形成后，項目部制訂了BIM系統(tǒng)的工作計劃，如表1所示。

3 本項目BIM系統(tǒng)的實施流程

本項目BIM系統(tǒng)的實施流程分以下幾個步驟：①建立模型。根據(jù)所給定的建筑、結構和機電等施工圖紙，運用Revit建模軟件進行建模；②核查模型。依據(jù)各專業(yè)的施工圖對模型進行核查和修改；③碰撞檢測。運用BIM相關軟件進行項目管線的碰撞檢測，作出管線綜合碰撞的分析報告和管線優(yōu)化方案；④問題匯報。對模型核查和碰撞檢測中所發(fā)現(xiàn)的問題進行匯總和報告；⑤溝通協(xié)調。與業(yè)主、施工方、設計方等單位進行問題探討和協(xié)調；⑥模型修改。根據(jù)設計院所給定的解決方案進行模型重建和修改；⑦圖紙變更。設計方根據(jù)模型和優(yōu)化方案進行圖紙變更，最終交付圖紙，施工單位依圖進行施工。

4 BIM系統(tǒng)在本項目的綜合實踐

4.1 工程算量

工程項目傳統(tǒng)的算量方法是利用計量軟件，依據(jù)二維 CAD圖紙進行人工計算，這種方法工作量大、效率低，不利于大型項目的成本控制。依據(jù)參數(shù)化的BIM模型可以有效地進行項目工程量的計算及材料的統(tǒng)計分析。目前，BIM模型有三種工程算量方法：①利用BIM軟件的自動算量功能將工程量輸入到Excel表格后進行計算；②使用插件或第三方軟件將BIM軟件連接到算量軟件中進行計算；③使用專有計算軟件從BIM模型數(shù)據(jù)庫中提取資料后進行計算。本工程主要采用第1種方法，通過BIM模型對材料進行設定，自動統(tǒng)計出各種構件的體積、用量等基本量，如表2所示，然后根據(jù)明細表編制施工預算和竣工結算。這種方法不僅可以便捷、準確地進行成本控制，而且一旦工程量發(fā)生工程，由模型導出的統(tǒng)計信息也將自動更新，大大減少了人工操作的失誤。

4.2 施工模擬

BIM施工模擬是將Project施工計劃書、Revit三維模型及Navisworks施工動態(tài)模擬軟件與時間、空間及構件信息相結合的過程。通過施工模擬，實現(xiàn)虛擬施工過程各階段和各方面信息數(shù)據(jù)的有效集成。施工模擬將構件工藝參數(shù)與影響施工的屬性聯(lián)系起來，實現(xiàn)全面、全方位的施工管理。本項目針對施工現(xiàn)場工序多、施工空間狹小的情況，利用施工模擬分析了混凝土澆筑、模板安裝、鋼支撐施工等作業(yè)工況，如圖2所示，由模擬圖可以快速發(fā)現(xiàn)存在的問題，及時尋求解決方案。

對工藝復雜、質量要求高的施工部位，通過BIM技術的施工動態(tài)模擬可以精確地展示關鍵節(jié)點的構造，對不符要求的部位進行調整和優(yōu)化。圖3是本工程局部管線布置優(yōu)化方案。

4.3 碰撞檢測

在工程項目施工過程中，建筑構件經(jīng)常會發(fā)生硬碰撞和軟碰撞。硬碰撞是指構件或實體之間的相互交叉碰撞；軟碰撞是構件空間無法滿足施工要求，例如工程管線安裝必須保留足夠的間距，如果設計的間距太小，則無法進行管線的架設。一些小問題很難在設計圖中被發(fā)現(xiàn)，而利用BIM碰撞檢測工具則可以方便地檢測到指定系統(tǒng)中的碰撞，表3是本項目中檢測到的部分碰撞問題，發(fā)現(xiàn)后立即進行了整改。

5 結語

本工程項目將BIM技術引入高層住宅的施工管理，進行了可視化分析、施工動態(tài)模擬、碰撞檢測等工作，大大優(yōu)化了施工方案、降低了工程成本、提高了工作效率。目前BIM技術在工程施工領域還處于起步階段，我國尚無統(tǒng)一的BIM系統(tǒng)標準體系和相關的BIM系統(tǒng)管理、推行機制，施工技術人員有必要進行更多的探索，將BIM理論運用到更多的實際工程中去，從根本上保證工程項目在規(guī)劃、設計、施工、運營各階段信息的有效利用與管理。

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