BIM 技術(shù)在地下車(chē)庫(kù)中的應(yīng)用
——以大學(xué)生活動(dòng)中心為例

李彭舉

（河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，鄭州 450000）

0 引言

BIM 技術(shù)在國(guó)內(nèi)經(jīng)歷十幾年的發(fā)展，從最初的探索到設(shè)計(jì)單位和施工企業(yè)的應(yīng)用落地，BIM 技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。BIM 技術(shù)的應(yīng)用存在有諸多優(yōu)勢(shì)，如三維可視化，通過(guò)BIM 模型的建立，可提取相關(guān)構(gòu)件和設(shè)備的信息，查看建筑內(nèi)部空間的管線和設(shè)備，進(jìn)而延伸到更多的視覺(jué)化分析中，甚至是動(dòng)態(tài)仿真施工，預(yù)測(cè)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提前預(yù)防并解決這些問(wèn)題。如協(xié)調(diào)性，工程項(xiàng)目的特點(diǎn)決定工程項(xiàng)目存在許多參與方，而項(xiàng)目的目標(biāo)達(dá)成往往取決于各個(gè)參與方的協(xié)調(diào)和配合，在傳統(tǒng)施工中，各專(zhuān)業(yè)作業(yè)交叉施工產(chǎn)生沖突時(shí)卻不能得到及時(shí)有效的解決，在應(yīng)用BIM 技術(shù)手段后，可更好地協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)之間的配合，比如管線碰撞類(lèi)問(wèn)題，借助建筑信息模型的建立，提前進(jìn)行三維管線綜合設(shè)計(jì)，檢測(cè)出碰撞點(diǎn)，并及時(shí)優(yōu)化，做出相應(yīng)的調(diào)整處理，使管線排布在施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題得到提前解決。如模擬性、可出圖性等，可在軟件中進(jìn)行5D 模擬，施工現(xiàn)場(chǎng)布置，生成輔助性圖紙。BIM 技術(shù)的人才需求也越來(lái)越旺盛，這也導(dǎo)致BIM 技術(shù)開(kāi)始由設(shè)計(jì)單位和施工企業(yè)向院校滲透，通過(guò)引企入校，加深校企合作，同時(shí)開(kāi)設(shè)相關(guān)課程培養(yǎng)BIM 人才。鑒于此，本文以大學(xué)生活動(dòng)中心為例，對(duì)BIM 技術(shù)的建模過(guò)程和應(yīng)用進(jìn)行了分析，以期對(duì)類(lèi)似項(xiàng)目的研究提供參考。

1 項(xiàng)目概況

大學(xué)生活動(dòng)中心位于河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院北門(mén)，處于文苑北路南側(cè)，總建筑面積為2.8 萬(wàn)平方米，建筑高度18.8 米，共5層。地上部分三層為開(kāi)放式大空間室內(nèi)風(fēng)雨操場(chǎng)，看臺(tái)層貫穿二、三層，屋頂采用大跨度鋼結(jié)構(gòu)并布置天窗，地下部分為兩層地下停車(chē)庫(kù)，一層兼作健身房、體操房和智能體測(cè)中心。在前期綜合樓機(jī)電管線施工過(guò)程中，機(jī)電各專(zhuān)業(yè)采用了依次公開(kāi)招標(biāo)的形式，各分包單位依次銜接施工，缺乏溝通，致使管線安裝混亂，出現(xiàn)多次返工現(xiàn)象，嚴(yán)重影響進(jìn)度，造成資源的浪費(fèi)。

為避免大學(xué)生活動(dòng)中心在機(jī)電工程施工過(guò)程中出現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題，故引入了BIM 技術(shù)。此單項(xiàng)工程總建筑面積較小，且二、三層為看臺(tái)層，存在多種標(biāo)高，故以各專(zhuān)業(yè)的形式建立了大學(xué)生活動(dòng)中心的模型，通過(guò)整合模型查看結(jié)構(gòu)構(gòu)件和水、電、暖管線之間的碰撞問(wèn)題，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)施工。

2 BIM 技術(shù)準(zhǔn)備

此項(xiàng)目BIM 技術(shù)主要依托工程經(jīng)濟(jì)學(xué)院BIM 協(xié)同創(chuàng)新中心完成，基建處人員和工程造價(jià)教研室老師成立了BIM 技術(shù)小組，組成了老、中、青的BIM 技術(shù)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，既有實(shí)際施工管理經(jīng)驗(yàn)非常豐富的基建處成員，也有對(duì)BIM 類(lèi)軟件操作非常熟練的老師，同時(shí)得到了校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，舉辦了相應(yīng)的BIM 技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)。BIM 協(xié)同創(chuàng)新中心配備了高性能雙屏圖形工作站30 臺(tái)，服務(wù)器1 臺(tái)，購(gòu)置了相關(guān)的BIM 類(lèi)軟件，專(zhuān)業(yè)老師和基建處負(fù)責(zé)人進(jìn)行了工作任務(wù)分解，并通過(guò)基建處負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方，將優(yōu)化后的設(shè)計(jì)圖紙交設(shè)計(jì)方審核，具體工作流程如圖1 所示。

圖1 圖紙優(yōu)化工作流程

3 BIM 模型搭建

本工程選用了HIBIM 軟件，它是一款基于Revit 的輔助設(shè)計(jì)類(lèi)軟件。包含有鏈接CAD 圖紙翻模、土建專(zhuān)業(yè)建模、水暖電專(zhuān)業(yè)建模等功能。土建專(zhuān)業(yè)的模型主要對(duì)柱、梁、墻、板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及砌體墻、樓梯和門(mén)窗等對(duì)象進(jìn)行創(chuàng)建，地下1 層土建模型如圖2 所示。

圖2 地下1 層土建模型

水電暖專(zhuān)業(yè)建模按專(zhuān)業(yè)分類(lèi)建模，對(duì)每個(gè)專(zhuān)業(yè)按系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)，如將給排水專(zhuān)業(yè)分為給水、雨水、污排水、壓力排水、消防栓和噴淋等系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置過(guò)濾器的方式控制各個(gè)系統(tǒng)的顯示，根據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)信息模型制圖標(biāo)準(zhǔn)定義各個(gè)系統(tǒng)的顏色。模型建立以后，按照結(jié)構(gòu)、建筑、水、電、暖的專(zhuān)業(yè)次序與二維圖紙進(jìn)行校對(duì)，保證各專(zhuān)業(yè)構(gòu)件不缺失，避免尺寸、標(biāo)高和位置關(guān)系不正確等方面的問(wèn)題。

土建模型和機(jī)電模型建立后，進(jìn)行機(jī)電模型的優(yōu)化。分專(zhuān)業(yè)和系統(tǒng)將給排水、暖通和電氣模型與結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁）進(jìn)行碰撞，在滿(mǎn)足規(guī)范凈高的情況下，不斷優(yōu)化調(diào)整。之后根據(jù)各專(zhuān)業(yè)規(guī)范要求，將水、電、暖專(zhuān)業(yè)模型進(jìn)行碰撞，生成碰撞報(bào)告，根據(jù)碰撞報(bào)告進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的總體原則：重力排水為先，其次為風(fēng)管、水管、橋架。

4 使用品茗建模軟件提高建模效率的分析

品茗建模軟件包含土建建模、機(jī)電建模等整體翻模功能，土建建模可依次對(duì)軸網(wǎng)、柱、梁、板以及墻、門(mén)、窗等構(gòu)件進(jìn)行提取轉(zhuǎn)化，機(jī)電建模可依次對(duì)噴淋、管道、風(fēng)管、橋架和設(shè)備等構(gòu)件進(jìn)行提取轉(zhuǎn)化，可不同程度地提高建模工作成效，但是翻模后需要按照?qǐng)D紙對(duì)構(gòu)件進(jìn)行逐一校核并對(duì)錯(cuò)誤部分進(jìn)行修正，花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)。

品茗翻模軟件翻模、校核和修正時(shí)長(zhǎng)如表1 所示。噴淋系統(tǒng)翻模前后分別如圖3、圖4 所示。

表1 翻模、校核、修正時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)

圖3 噴淋系統(tǒng)翻模前

5 品茗建模軟件特點(diǎn)分析

圖4 噴淋系統(tǒng)翻模后

品茗建模軟件根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)各種構(gòu)件和設(shè)備的布置特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了批量提取構(gòu)件的建模功能，比如按照二維圖紙批量創(chuàng)建柱、梁等構(gòu)件，雖然構(gòu)件提取完成后，仍需要時(shí)間去校正模型的正確性，但仍可以有效提高設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)效率。在品茗建模軟件使用過(guò)程中，也經(jīng)常會(huì)發(fā)生閃退現(xiàn)象，所以在利用軟件翻模后，通常會(huì)先保存翻模文件，關(guān)閉后點(diǎn)擊翻模的模型文件用Revit 打開(kāi)，在Revit 中對(duì)模型進(jìn)行細(xì)部修改，這樣可大大降低閃退現(xiàn)象的出現(xiàn)次數(shù)，而模型構(gòu)件的完整性仍可以得到有效保證。同時(shí)品茗建模軟件提供了強(qiáng)大的土建深化和機(jī)電深化功能，如可對(duì)砌體墻進(jìn)行排磚，并進(jìn)行材料的統(tǒng)計(jì)和導(dǎo)出CAD 圖紙，構(gòu)造柱和過(guò)梁等二次結(jié)構(gòu)構(gòu)件可自動(dòng)生成，砌體墻排磚效果圖如圖5 所示，材料統(tǒng)計(jì)表如圖6 所示。

圖5 砌體墻排磚效果圖

圖6 砌體墻材料統(tǒng)計(jì)表

6 總結(jié)

通過(guò)大學(xué)生活動(dòng)中心工程實(shí)例，證明利用品茗建模軟件快速翻模，在Revit 中對(duì)構(gòu)件進(jìn)行校核并進(jìn)行細(xì)部修改，并通過(guò)深化建模功能優(yōu)化土建和機(jī)電模型的建模思路是可以得到應(yīng)用的。綜合這兩款軟件的優(yōu)點(diǎn)，可在工程BIM 應(yīng)用中使建模流程明確清晰，大大降低建模人員工作量，同時(shí)減少了人為誤差，模型精度亦可滿(mǎn)足BIM 應(yīng)用點(diǎn)的需求。

此次大學(xué)生活動(dòng)中心工程的BIM 應(yīng)用，加深了學(xué)?；ㄌ幒凸こ探?jīng)濟(jì)學(xué)院BIM 協(xié)同創(chuàng)新中心的橫向聯(lián)系，減少了后期不必要的工程變更，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益，得到了基建處負(fù)責(zé)人的肯定。同時(shí)工程經(jīng)濟(jì)學(xué)院教師在此次參與過(guò)程中，不僅在軟件認(rèn)知和建模方法上得到了提升，還豐富了實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高校打造“雙師型”特色教師隊(duì)伍，建設(shè)引領(lǐng)教學(xué)模式改革的教師創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)具有重大的參考意義。