淺談BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目實(shí)踐中的基本技能

張 英

（廣東文理職業(yè)學(xué)院，廣東 湛江 524000）

BIM的出現(xiàn)引發(fā)了工程建設(shè)領(lǐng)域的二次數(shù)字革命，當(dāng)前，BIM已經(jīng)廣泛應(yīng)用到建筑工程各個(gè)領(lǐng)域，不僅是設(shè)計(jì)單位、施工單位，其他相關(guān)企業(yè)都相繼借助BIM軟件解決了一系列包括設(shè)計(jì)階段、施工階段、后期的運(yùn)維階段的技術(shù)難題。BIM的快速推廣徹底地改變了相關(guān)工作人員的管理模式和工作方式，未來(lái)，BIM技術(shù)將直接決定各企業(yè)的技術(shù)與管理水平和相關(guān)工程專業(yè)人員的素質(zhì)和層次。

1 鋼筋深化設(shè)計(jì)

鋼筋深化設(shè)計(jì)，一般指的是施工單位參照建筑結(jié)構(gòu)平法，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)施工圖紙，結(jié)合鋼筋出廠的幾何和物理信息，以及施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)施工范圍內(nèi)的所有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的鋼筋根數(shù)、搭接長(zhǎng)度、細(xì)部尺寸等下料長(zhǎng)度進(jìn)行明確的過(guò)程。

BIM軟件中Revit軟件可以結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行鋼筋三維模型創(chuàng)建，包括鋼筋平法圖集解析、鋼筋構(gòu)造解析、鋼筋排布規(guī)則解讀、構(gòu)件分階段設(shè)置等，還可以進(jìn)行鋼筋分類明細(xì)表的統(tǒng)計(jì)，也可以通過(guò)軟件進(jìn)行鋼筋三維模型的模擬來(lái)解決鋼筋節(jié)點(diǎn)的碰撞、鋼筋的綁扎搭接問(wèn)題等。利用Revit軟件可以完成各種構(gòu)件的鋼筋空間布置，如梁、板、柱、各種基礎(chǔ)，屋頂，各種變截面構(gòu)件，剪力墻、檐口、女兒墻、異型梁、樓梯等構(gòu)件鋼筋的模型的創(chuàng)建，清晰有效地解決構(gòu)件空間鋼筋放置關(guān)系、搭接長(zhǎng)度、搭接范圍、各節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋布置等問(wèn)題。利用Revit軟件進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)件鋼筋分類別明細(xì)表設(shè)置，分部分項(xiàng)詳細(xì)統(tǒng)計(jì)工程量。

2 現(xiàn)場(chǎng)平面圖布置

施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置是施工準(zhǔn)備階段必須要做的技術(shù)準(zhǔn)備工作，好的場(chǎng)地布置能為施工節(jié)省成本和避免不必要的二次搬運(yùn)等麻煩。將BIM技術(shù)運(yùn)用到施工現(xiàn)場(chǎng)總平面布置中，可以解決傳統(tǒng)二維平面總平面布置中難以發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，方便施工管理，排除隱患。并且BIM可以根據(jù)場(chǎng)地地勢(shì)情況、工程概況、周邊環(huán)境等對(duì)平面布置進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，同時(shí)滿足工程施工、場(chǎng)地地勢(shì)情況和節(jié)約資源等要求。利用BIM布圖提高場(chǎng)地利用率不造成環(huán)境污染，確保了現(xiàn)場(chǎng)施工有序性，奠定了完全文明綠色施工的基礎(chǔ)。BIM軟件中Revit軟件可結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目繪制現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖，將CAD施工平面圖紙導(dǎo)入Revit軟件后，便可以對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)施、構(gòu)筑物、構(gòu)件的模型創(chuàng)建并靈活布置。熟悉Revit軟件對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)、布置原則、及布置中的安全技術(shù)要求后，利用建筑族文件制作，進(jìn)行項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)布置，建模。

Revit軟件進(jìn)行場(chǎng)地建模，運(yùn)用Navisworks軟件漫游操作，配合VR仿真虛擬軟件，讓工程管理人員和施工人員身臨其境，直觀了解施工現(xiàn)場(chǎng)情況，從而發(fā)現(xiàn)臨建建筑的位置是否合理，圍蔽設(shè)置是否恰當(dāng)，施工道路轉(zhuǎn)彎處的彎度、施工道路的寬度是否滿足施工要求，材料堆放區(qū)、材料加工區(qū)是否在塔臂覆蓋范圍之內(nèi)，大門設(shè)置的位置、場(chǎng)外施工道路位置、場(chǎng)地內(nèi)臨時(shí)用水用電等。也可以配合項(xiàng)目投標(biāo)標(biāo)書制作，提高企業(yè)中標(biāo)率。

3 建筑裝飾裝修

BIM軟件可以將二維裝飾施工圖紙轉(zhuǎn)化為三維的建筑裝飾裝修模型，在設(shè)計(jì)階段能三維立體的表現(xiàn)整個(gè)空間裝修后的效果，而且能細(xì)化到局部的施工工藝，展示各個(gè)構(gòu)件應(yīng)用的建筑材料。

BIM結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目建筑樣板創(chuàng)建、進(jìn)行建筑和裝修模型創(chuàng)建。Revit軟件建筑樣板創(chuàng)建建筑模型的時(shí)候，可以把每一種構(gòu)件采用的裝飾材料創(chuàng)建到建筑模型里，后期也可以隨意進(jìn)行更改，更改比較方便，邊建模邊賦予構(gòu)件材質(zhì)。Revit軟件還可以對(duì)回填土、地面、墻面、隔斷、屋面裝飾層、樓梯裝飾層、吊頂、門窗、落地窗、幕墻、散水、欄桿、臺(tái)階、雨棚等各類構(gòu)件的族文件創(chuàng)建構(gòu)件并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置[1]。BIM通過(guò)繪制室內(nèi)三維空間模型，也相應(yīng)地形成了建筑材料明細(xì)表、施工圖大樣詳圖等。在完成方案的同時(shí)也完成了施工圖的繪制。BIM出現(xiàn)在裝修設(shè)計(jì)、施工、成本設(shè)計(jì)、節(jié)能環(huán)保等方面帶來(lái)了便利和效益。

4 基坑工程

首先，收集地質(zhì)資料，包括巖土工程地質(zhì)報(bào)告和設(shè)計(jì)資料、地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)，獲得地形圖，利用Cicil3D建立地質(zhì)三維模型。地質(zhì)三維模型能夠直觀反映出地質(zhì)形態(tài)、構(gòu)造關(guān)系、地質(zhì)內(nèi)部屬性變化規(guī)律。

根據(jù)周邊各建筑物、周邊道路及地下各種管道等設(shè)施，利用Revit建立施工場(chǎng)地模型。導(dǎo)入相關(guān)施工場(chǎng)地模型數(shù)據(jù)及地形數(shù)據(jù)。用Revit軟件建立基坑支護(hù)體系模型。掌握基坑的模型建立，掌握支護(hù)體系模型建立技術(shù)要點(diǎn)。

Navisworks軟件可以動(dòng)態(tài)模擬基坑開(kāi)挖情況和模型基坑支護(hù)施工情況。利用Revit進(jìn)行土方設(shè)計(jì)。Ansys軟件監(jiān)測(cè)基坑變形情況把數(shù)據(jù)建立在Excel表格里，導(dǎo)入到Revit里生成基坑變形情況[2]。

通過(guò)BIM創(chuàng)建基坑模型，打破基坑設(shè)計(jì)、基坑施工和監(jiān)測(cè)間的隔閡，直觀展示項(xiàng)目全貌，可以實(shí)現(xiàn)多方無(wú)障礙信息共享，不同團(tuán)隊(duì)在同一環(huán)境下協(xié)調(diào)工作。通過(guò)三維模型，可以檢測(cè)碰撞問(wèn)題，也可以模擬基坑開(kāi)挖和護(hù)坡施工過(guò)程，監(jiān)測(cè)基坑變形評(píng)估安全問(wèn)題，采取措施更有效，配合項(xiàng)目投標(biāo)標(biāo)書制作，協(xié)調(diào)基坑三維技術(shù)交底，進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)，施工管理更科學(xué)，提高工作效率，節(jié)約投資。

5 二次結(jié)構(gòu)工程細(xì)化設(shè)計(jì)

二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)施工文字說(shuō)明確定構(gòu)造柱、芯柱、過(guò)梁、圈梁位置，洞口的預(yù)留、布?jí)Φ葋?lái)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。

BIM5D軟件可以自動(dòng)排磚，自動(dòng)排布砌塊、芯柱、水平梁、可以檢測(cè)洞口或者其他構(gòu)件，自動(dòng)預(yù)留，并導(dǎo)出材料表。二次結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)大致流程是建立二次結(jié)構(gòu)模型和族文件，建立機(jī)電各專業(yè)模型及其相關(guān)族文件，各系統(tǒng)內(nèi)部碰撞檢測(cè)后再合模進(jìn)行檢測(cè)，確定機(jī)電管線留洞及墻體開(kāi)槽位置和各專業(yè)優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化構(gòu)造柱、圈梁、過(guò)梁位置及其個(gè)數(shù)，排磚優(yōu)化，減少材料損耗，最后，進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，根據(jù)需要隨時(shí)生成各節(jié)點(diǎn)的施工大樣詳圖。

6 安全防護(hù)工程N(yùn)avisworks

用Revit建立安全防護(hù)模型，包含安全通道，通風(fēng)口防護(hù)，結(jié)構(gòu)陽(yáng)臺(tái)臨邊防護(hù)欄桿，樓梯臨邊防護(hù)，電梯井道防護(hù)等四口五臨邊構(gòu)件的防護(hù)模型。將防護(hù)模型鏈接到場(chǎng)地模型，在Navisworks軟件中場(chǎng)地漫游，防護(hù)模型的lumion動(dòng)畫演示。安全防護(hù)模型在協(xié)調(diào)管理平臺(tái)上，可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工并且檢查不合格部位。利用Revit軟件進(jìn)行安全防護(hù)建筑材料實(shí)際工程量統(tǒng)計(jì)，精確控制周轉(zhuǎn)材料，降低項(xiàng)目成本。

7 模板工程

模板工程在工程項(xiàng)目中，做為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工工具，不管是在造價(jià)方面、施工技術(shù)，還是在工程質(zhì)量方面都起著重要作用。模板工程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、復(fù)雜的多方參與活動(dòng)。模板工程整個(gè)流程包括前期設(shè)計(jì)、加工管理、施工安裝、施工管理、安全分析等眾多環(huán)節(jié)。但是現(xiàn)在的模板工程及支撐模板的支撐體系設(shè)計(jì)軟件大多功能局限在設(shè)計(jì)階段，不能把前期的設(shè)計(jì)工作和后期的施工管理等工作結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。BIM軟件則可以解決這樣的問(wèn)題[3]。利用Revit軟件可以把模板工程的前期設(shè)計(jì)工作、施工管理、安全驗(yàn)算、工程材料量統(tǒng)計(jì)等工作緊密聯(lián)系起來(lái)，可三維可視化，施工模擬及深化設(shè)計(jì)，有助于提高模板安全性及經(jīng)濟(jì)性。

8 機(jī)電安裝工程

給水排水工程、電氣工程、暖通工程整合為機(jī)電安裝工程。BIM技術(shù)在大型重要復(fù)雜的機(jī)電工程中有著良好的實(shí)施效果。利用MagiCAD軟件協(xié)調(diào)完成機(jī)電工程的空間三維安裝模型，包括設(shè)置好各種管線的型號(hào)尺寸材料等，并確保三個(gè)專業(yè)方面不存在空間碰撞的問(wèn)題。施工前進(jìn)行3D施工模擬，解決空間碰撞問(wèn)題。經(jīng)過(guò)BIM優(yōu)化設(shè)計(jì)調(diào)整，使各專業(yè)管線、設(shè)備綜合排布位置合理，整體布局美觀、有序，最大程度上提高和滿足建筑使用空間，降低成本。防止真正施工過(guò)程中發(fā)生矛盾，造成施工不便。BIM技術(shù)在機(jī)電方面有較強(qiáng)的出圖功能，導(dǎo)出的機(jī)電施工圖紙準(zhǔn)確率很高。

利用BIM空間管線三維模型，施工人員能明確掌握管線安裝層次及安裝規(guī)則，避免了圖紙的不理解和誤讀造成的返工。

水、暖、電專業(yè)可通過(guò)二次軟件自動(dòng)檢測(cè)和標(biāo)注樓板、墻體等構(gòu)件需要開(kāi)洞口的位置，并根據(jù)規(guī)范要求軟件自動(dòng)確定開(kāi)洞口的尺寸，將信息傳遞給土建專業(yè)，方便處理洞口問(wèn)題，達(dá)到安全精準(zhǔn)施工，提高工程質(zhì)量。

9 結(jié)語(yǔ)

BIM從設(shè)計(jì)階段、施工階段到后期運(yùn)維階段，從整體建模到局部細(xì)節(jié)的應(yīng)用，從設(shè)計(jì)圖紙、裝飾裝修、現(xiàn)場(chǎng)平面布置、工程量統(tǒng)計(jì)到設(shè)備管道安裝等，BIM的三維可視化、BIM的精細(xì)化管理等優(yōu)勢(shì)注定使其將成為建筑業(yè)的操作系統(tǒng)，建筑中的各崗位都將依附BIM完成相關(guān)任務(wù)，提高工作效率，保證工程質(zhì)量。