交投大廈項目BIM技術(shù)應(yīng)用研究

文/廣西建工集團第五建筑工程有限責(zé)任公司 陳真有 李書文 何羽玲 陳少楓 黃尚克

0 引言

新興BIM技術(shù)貫穿于工程項目的設(shè)計、建造、運營及管理等生命周期階段，BIM技術(shù)所需的各類軟件具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性及可出圖性特點，為建筑各階段的不同專業(yè)搭建三維協(xié)同可視化平臺，可對工程進行參數(shù)化建模，實現(xiàn)施工前三維技術(shù)交底及施工模擬，及時發(fā)現(xiàn)各類碰撞沖突及不合理的工序問題，極大減少工程損失，提高工作效率。

當(dāng)前，我國建筑工程要想提升整體建設(shè)質(zhì)量，需積極踐行系統(tǒng)化管理機制，其中，BIM技術(shù)的應(yīng)用效果尤為突出。BIM技術(shù)如何在總承包管理下有效落地實施成為大型建筑施工企業(yè)提升核心競爭力的目標(biāo)之一。本文以交投大廈項目為例，探討B(tài)IM技術(shù)的落地實施及應(yīng)用價值。

1 工程概況

交投大廈項目位于廣西壯族自治區(qū)南寧市五象新區(qū)核心區(qū)凱旋路南側(cè)，地下3層，地上A、B座塔樓23層，主體為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，外墻為玻璃幕墻，建筑總高度98.65m，工程總建筑面積為77057.52m2（見圖1）。項目由廣西交投投資集團有限公司投資興建，由廣西建工集團第五建筑工程有限責(zé)任公司實施總承包管理。

圖1 交投大廈效果

2 BIM技術(shù)應(yīng)用

2.1 基礎(chǔ)BIM應(yīng)用

1）BIM輔助圖紙會審 建模過程中可及時發(fā)現(xiàn)構(gòu)件尺寸不清、標(biāo)高錯誤、詳圖與平面圖無法對應(yīng)等圖紙問題。在圖紙會審時，與業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理單位進行圖紙溝通，直觀快捷地確定優(yōu)化方案。發(fā)現(xiàn)碰撞217處，設(shè)計問題87條，并在施工前提前解決，節(jié)約資金約63萬，節(jié)省工期約15d。

2）三維可視化交底 分析各種施工階段需注意的關(guān)鍵部位，通過BIM模型三維技術(shù)交底，使管理團隊及作業(yè)工人更快更好理解技術(shù)要領(lǐng)，保證工程質(zhì)量。如在項目轉(zhuǎn)化層施工前，利用模型對高低跨部位進行可視化交底，使工人迅速理解節(jié)點模板搭設(shè)細節(jié)。本項目進行三維可視化交底23次，大大提高交底效率。

3）方案模擬驗證 項目在落地式腳手架搭設(shè)之前，對搭設(shè)方案進行模擬建模，演示高低跨施工及其他細節(jié)施工過程及技術(shù)要點，并對附著升降腳手架爬升模擬進行方案驗證。清晰體現(xiàn)施工過程的同時，發(fā)現(xiàn)腳手架在提升過程中錨固點位置發(fā)生變換等問題，并及時作出調(diào)整及采取預(yù)防控制措施。

4）BIM三維場地布置 通過建立各類模型與族庫，直接在三維模型中進行平面布置，并針對施工階段進行動態(tài)調(diào)整，在三維模型中確保各施工道路、堆場、大型機械設(shè)備位置的合理性，保證現(xiàn)場施工平面布置的最優(yōu)化。利用參數(shù)化模型族庫可在公司范圍內(nèi)推廣平面布置的標(biāo)準化，并利用明細表統(tǒng)計功能，得出材料工程量，為項目成本管控提供支持（見圖2）。

圖2 應(yīng)用BIM技術(shù)規(guī)劃場地布置

5）機電管綜深化 通過BIM模型進行碰撞檢查，根據(jù)碰撞報告逐個修改與優(yōu)化，并在Navisworks軟件中進行工序模擬與漫游檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)計中各專業(yè)沖突問題500余個。綜合深化各種管線排布，盡可能利用綜合支吊架，實現(xiàn)100%零碰撞，共節(jié)約工期約30d。深化后導(dǎo)出明細表提供給設(shè)備廠家，對部分材料進行預(yù)制化加工，管材使用減少10%以上，節(jié)約資金約70萬元，大大降低人工及材料成本。

6）砌體排磚深化 通過整合建筑、結(jié)構(gòu)及機電BIM模型，運用廣聯(lián)達BIM5D排磚功能，在符合規(guī)范、設(shè)計要求及便于施工情況下，排布圈梁、構(gòu)造柱等，使磚塊耗損率大幅減少。最終導(dǎo)出CAD深化圖指導(dǎo)現(xiàn)場施工，使項目共完成砌體約10萬m2，節(jié)省材料費約15萬元，節(jié)省工期約15d（見圖3）。

圖3 應(yīng)用BIM技術(shù)對砌體排磚進行深化

7）幕墻BIM應(yīng)用 通過幕墻建模深化設(shè)計，利用三維模型更直觀地與設(shè)計單位進行溝通與調(diào)整，優(yōu)化局部幕墻網(wǎng)格中水平豎梃與垂直豎梃的間距。利用BIM技術(shù)統(tǒng)計出幕墻材料明細表，在項目成本管控與材料采購方面實現(xiàn)人力、時間和資源的合理配置。施工幕墻面積約6萬m2，節(jié)省資金約30萬，節(jié)省工期約20d。

8）精裝修BIM應(yīng)用 將BIM技術(shù)融入室內(nèi)裝修，最大化模擬現(xiàn)實狀態(tài)，利用虛擬現(xiàn)實展示等優(yōu)勢，提高溝通效率。如發(fā)現(xiàn)會議室裝修用的吊燈與掛式音箱位置突出等問題，通過BIM技術(shù)彌補深化設(shè)計考慮不周詳、不全面的缺陷，發(fā)現(xiàn)細節(jié)不足的同時大幅提高施工效率，保證施工質(zhì)量。節(jié)省資金約35萬，節(jié)省工期約25d。

2.2 BIM質(zhì)量與安全應(yīng)用

1）廣聯(lián)云管理平臺 通過BIM云管理平臺，集成現(xiàn)場管理人員的施工數(shù)據(jù)，通過平臺大數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)對項目質(zhì)量安全的精細化管理，生成有效數(shù)據(jù)11G，圖表2000多張。

2）質(zhì)量樣板 建立BIM樣板展示間，通過BIM樣板引路提高施工質(zhì)量（見圖4）。

圖4 建立BIM質(zhì)量樣板

3）安全欄桿防護及VR安全體驗 快速建立欄桿防護體系，同時建立VR安全教育體驗，通過事故真實模擬，加深管理人員與工人的安全防范意識。

4）應(yīng)急逃生模擬 對標(biāo)準層進行人員疏散應(yīng)急逃生模擬，為安全施工演練提供可靠數(shù)據(jù)，確保項目安全生產(chǎn)。

2.3 BIM綜合應(yīng)用

1）廣聯(lián)達算量計價 利用廣聯(lián)達BIM5D軟件與商務(wù)計價軟件無縫對接，將BIM模型導(dǎo)入廣聯(lián)達軟件中完成算量計價，為項目精細化管理提供支持。項目通過BIM模型統(tǒng)計混凝土、模板等工程量數(shù)據(jù)跟現(xiàn)場實際用量誤差率在2%以內(nèi)，共計輔助商務(wù)報量13次，真正實現(xiàn)一模多用（見圖5）。

圖5 廣聯(lián)達算量計價

2）廣聯(lián)達5D管控 利用廣聯(lián)云平臺與廣聯(lián)達BIM5D對資源、成本及進度等進行5D管控，全方位了解項目施工進展情況，及時對現(xiàn)場管理作出宏觀決策。截至目前，發(fā)出進度任務(wù)預(yù)警信息500余條，管理人員通過手機移動端上傳質(zhì)量、安全類問題267條，管理層通過數(shù)據(jù)分析進行宏觀調(diào)控。

3）放樣機器人 項目使用天寶放樣機器人與三維激光掃描儀對現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)進行實測實量，通過真實數(shù)據(jù)查錯糾偏，做到零誤差指導(dǎo)現(xiàn)場施工（見圖6）。

圖6 放樣機器人BIM應(yīng)用

4）BIM與二維碼 將BIM技術(shù)信息與二維碼技術(shù)相結(jié)合，提高精細化管理水平，通過二維碼快速有效整合應(yīng)用信息，提高各方溝通效率。截至目前已有超過90%以上的管理人員每天通過移動端獲取所需數(shù)據(jù)。

5）720°全景VR 項目以二維碼為媒介，通過720°全景VR展示場地布置，在水平360°和垂直360°環(huán)視效果下，給人以三維立體的空間感，使各方人員對現(xiàn)場有直觀了解。各類人員通過手機或任何可連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備點擊鏈接即可查看全景效果，為項目宣傳及展示提供平臺。

3 結(jié)語

通過BIM應(yīng)用落地實施，導(dǎo)出近15G圖表等可靠數(shù)據(jù)，為項目質(zhì)量、安全、成本、進度等方面的提升提供支持，同時培養(yǎng)一批優(yōu)秀的BIM人才，使項目節(jié)約資金200余萬，節(jié)省工期105d。