BIM技術(shù)在臨建工程標(biāo)準(zhǔn)化建造中的應(yīng)用

陳 亮 王露倩 龔旭峰 王奕炯

中天建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 310020

臨建工程是為建設(shè)工程服務(wù)，并隨建設(shè)工程進(jìn)度建設(shè)或拆除的辦公、生活、生產(chǎn)使用的非永久性建（構(gòu)）筑物及其他設(shè)施。在工程建設(shè)過程中，臨建作為工程一線建設(shè)者臨時(shí)辦公、生活的場(chǎng)所，可視為一個(gè)臨時(shí)生活社區(qū)，在保障建設(shè)工程順利實(shí)施方面扮演著重要角色。在建筑業(yè)綠色發(fā)展、轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下，隨著建筑材料和建筑技術(shù)的進(jìn)步，以便捷、環(huán)保、可移動(dòng)為特征的新型建筑材料被更廣泛地運(yùn)用，以模塊化設(shè)計(jì)、工廠化配送、裝配化施工為特征的新型建造方式被更普遍地采用。

本文結(jié)合浙江省溫州市文成縣城鎮(zhèn)管網(wǎng)改造工程臨時(shí)生活辦公區(qū)項(xiàng)目的實(shí)踐，探討B(tài)IM技術(shù)在策劃設(shè)計(jì)、建造實(shí)施、運(yùn)營管理中發(fā)揮的作用，為臨建工程更快、更準(zhǔn)、更好地實(shí)施提供借鑒[1-3]。

1 工程概況

浙江省溫州市文成縣城鎮(zhèn)管網(wǎng)改造工程PPP項(xiàng)目，建設(shè)地點(diǎn)分布于浙江省溫州市文成縣黃坦鎮(zhèn)、百丈漈鎮(zhèn)、大峃鎮(zhèn)、巨嶼鎮(zhèn)、珊溪鎮(zhèn)，建設(shè)內(nèi)容包括污水管、給水管、雨水管、電力管線、綜合通信管線、燃?xì)夤艿赖取?/p>

2 研究意義

當(dāng)前，臨建工程的場(chǎng)布策劃仍以平面方式為主，隨著BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用，選用三維可視技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)布策劃成為可能，相較于采用CAD的平面場(chǎng)布策劃，三維視角下的場(chǎng)布策劃更加逼真形象，構(gòu)筑物形體尺寸、功能區(qū)劃分、動(dòng)線組織等在三維模型中均能直觀感受，場(chǎng)布策劃方案的交流、調(diào)整也更易于充分表達(dá)，BIM技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提升了場(chǎng)布策劃的便利性、直觀性。

臨建工程一個(gè)顯著特點(diǎn)是其功能分區(qū)、設(shè)備設(shè)施和部品件配置等在很大程度上具有相似性和通用性，這為場(chǎng)布策劃的標(biāo)準(zhǔn)化提供了基礎(chǔ)。基于BIM的場(chǎng)布策劃，利用參數(shù)化族文件實(shí)現(xiàn)快速、可視化、標(biāo)準(zhǔn)化布置，同時(shí)利用BIM數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析功能快速導(dǎo)出各類工程量和物料清單，為臨建的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化建造提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

為實(shí)現(xiàn)過程的精細(xì)管控，在場(chǎng)布策劃基礎(chǔ)上依據(jù)施工組織、工程做法、工藝工序等進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，解決建造過程中工序界面不清晰、材料計(jì)劃不精準(zhǔn)、預(yù)留預(yù)埋不到位等問題，基于BIM深化模型可輸出定位布置圖、節(jié)點(diǎn)大樣圖、預(yù)留預(yù)埋圖、物料明細(xì)表等指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，實(shí)現(xiàn)精益建造。

臨建工程投入使用后好比一個(gè)工作、生活的小型社區(qū)，為最大限度營造良好的工作環(huán)境、生活環(huán)境、娛樂環(huán)境、職業(yè)環(huán)境，提升廣大一線工作者的滿意度，利用BIM＋物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決工人宿舍分配、空調(diào)能耗控制、設(shè)備故障維修等運(yùn)營管理問題，具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。

通過對(duì)臨建工程標(biāo)準(zhǔn)化建造技術(shù)應(yīng)用的研究，重新喚起了工程技術(shù)人員對(duì)臨建工程先進(jìn)建造方式的探索，為綠色建造、數(shù)字建造轉(zhuǎn)型發(fā)展開拓新的應(yīng)用場(chǎng)景和載體。

3 實(shí)施方法

3.1 準(zhǔn)備工作

在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行臨建工程三維場(chǎng)布之前應(yīng)歸納梳理臨建工程各功能分區(qū)中標(biāo)準(zhǔn)化、通用性的設(shè)備設(shè)施及部品件，并根據(jù)其幾何信息創(chuàng)建參數(shù)化族文件，為方便場(chǎng)布策劃中調(diào)用族文件，使用統(tǒng)一的族庫平臺(tái)并事先將族文件上傳至平臺(tái)中。

3.1.1 參數(shù)化族文件

根據(jù)臨建工程的功能分區(qū)，將主要設(shè)備設(shè)施進(jìn)行分類歸納，在設(shè)備設(shè)施分類基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確其應(yīng)包含的八件套及相關(guān)部品件，設(shè)備設(shè)施、部品件應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、可周轉(zhuǎn)的材料。

3.1.2 族庫平臺(tái)

族庫平臺(tái)是參數(shù)化族文件的存儲(chǔ)調(diào)用工具，在方便調(diào)用構(gòu)件族的同時(shí)也能上傳共享新的構(gòu)件族，運(yùn)用Revit軟件進(jìn)行三維場(chǎng)布策劃時(shí)可選用族庫大師等軟件廠商產(chǎn)品，也可自行開發(fā)平臺(tái)插件。

3.2 場(chǎng)布策劃

3.2.1 布置原則

在給定臨時(shí)用地范圍內(nèi)進(jìn)行臨建工程功能區(qū)塊、設(shè)備設(shè)施的綜合布置，首先應(yīng)滿足一線建設(shè)者辦公、生活的基本要求，明確臨建中必須配置的組成要素，一般主要功能區(qū)有辦公區(qū)、生活區(qū)及其他，具體的組成要素包括大門、門衛(wèi)、辦公樓、職工宿舍、職工食堂、配電房以及消防設(shè)施等。

設(shè)備設(shè)施應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的建材且其數(shù)量、間距等應(yīng)滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，例如圍擋的布置原則要滿足市區(qū)主要路段的工地圍擋高度≥2.5 m，一般路段的工地圍擋≥1.8 m，宿舍的布置原則要滿足人均使用面積不宜小于2.5 m2，室內(nèi)凈高不應(yīng)低于2.5 m，宿舍內(nèi)應(yīng)設(shè)置單人鋪，層鋪搭設(shè)不應(yīng)超過2層等。

場(chǎng)布還應(yīng)結(jié)合企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一些個(gè)性化布置，以“合理緊湊、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、方便管理”為布置原則，各功能區(qū)遵循定型化、模塊化、組拼式、可周轉(zhuǎn)的原則。先對(duì)平面策劃進(jìn)行施工圖深化設(shè)計(jì)，根據(jù)深化圖精準(zhǔn)定位，先進(jìn)行管網(wǎng)、道路施工，再進(jìn)行活動(dòng)房搭建，各功能區(qū)同步安裝，最后完善綠化收口。

3.2.2 場(chǎng)地策劃

根據(jù)臨時(shí)用地的地貌、邊線以及用工高峰等信息進(jìn)行臨建功能區(qū)的初步定位和劃分，利用BIM可視化開展方案的實(shí)時(shí)比選和論證，快速找到最優(yōu)規(guī)劃方式，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確各功能區(qū)臨時(shí)建筑、走道、排水溝等設(shè)施的標(biāo)高體系和具體定位。

3.2.3 臨建布置

在臨建布置原則指導(dǎo)下進(jìn)行宿舍、食堂、盥洗區(qū)等設(shè)備設(shè)施的可視化布置，布置完成后在三維模型中進(jìn)行漫游巡視，逼真體驗(yàn)臨建投用之后的生活辦公場(chǎng)景，局部場(chǎng)地作進(jìn)一步優(yōu)化細(xì)化，以提高土地利用率。

3.2.4 部品件配置

在設(shè)備設(shè)施布置完成后，對(duì)宿舍、廚房、餐廳、廁所、醫(yī)務(wù)室等設(shè)備設(shè)施所包含的具體部品件進(jìn)行細(xì)化配置，為部品件規(guī)格、數(shù)量等數(shù)據(jù)的導(dǎo)出做好模型準(zhǔn)備。

3.3 深化設(shè)計(jì)

3.3.1 深化出圖

根據(jù)建造過程需要，基于三維臨建模型輸出平面布置定位圖、工藝工序分解圖、工程節(jié)點(diǎn)大樣圖、預(yù)留預(yù)埋圖等深化設(shè)計(jì)圖紙來支撐建造過程的精確預(yù)埋、精準(zhǔn)備料、一次成活。

3.3.2 材料明細(xì)

依托標(biāo)準(zhǔn)化族文件，基于三維臨建模型快速導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備設(shè)施，標(biāo)準(zhǔn)化部品件的規(guī)格、數(shù)量、用途等物料信息，將物料信息發(fā)送至合作廠家后即能實(shí)現(xiàn)集中加工和精準(zhǔn)配送。

3.4 建造實(shí)施

基于三維臨建模型進(jìn)行施工組織模擬建造，明確主要里程碑節(jié)點(diǎn)和材料計(jì)劃，整體上按照土方平整、基礎(chǔ)施工、場(chǎng)地硬化、臨建施工（組裝）、水電安裝、裝飾裝修、家具配置等7個(gè)子項(xiàng)進(jìn)行人材機(jī)準(zhǔn)備和工期計(jì)劃。

3.5 運(yùn)營管理

生活區(qū)管理存在一線工人流動(dòng)頻繁、宿舍私拉亂接等問題，通過大膽引進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)思維，創(chuàng)新性研發(fā)了生活區(qū)BIM運(yùn)維軟件，將生活區(qū)建設(shè)為一個(gè)智慧社區(qū)，員工可以通過軟件找到園區(qū)內(nèi)涉及衣食住行的各類信息，而生活區(qū)管理員則可更直觀、迅速地掌握?qǐng)@區(qū)安全、能耗、人員、運(yùn)營等實(shí)時(shí)信息，為園區(qū)的有序管理提供了有力支撐。

4 結(jié)語

通過BIM技術(shù)在臨建工程場(chǎng)布策劃、建造實(shí)施以及運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)的應(yīng)用研究，得到了以下結(jié)論：

1）創(chuàng)建族文件、族庫平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)臨建工程標(biāo)準(zhǔn)化布置和物料統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)。

2）臨建工程應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)備設(shè)施及部品件，應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)地布置技術(shù)原則。

3）實(shí)施深化設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)導(dǎo)出物料明細(xì)是臨建工程一次進(jìn)場(chǎng)、一次移交、一次成活的技術(shù)保證。

4）建筑材料的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化提高了材料的周轉(zhuǎn)率和適用性，工廠化配送、裝配式施工有效加快了施工進(jìn)度。

5）信息化技術(shù)輔助園區(qū)管理有效提升了園區(qū)管理效率和員工滿意度。