BIM技術在傳媒商務中心大廈施工組織設計中的應用

張愛青

關鍵字：BIM技術；施工組織設計；傳媒商務中心大廈；雙河市

建筑工程的施工組織設計是建筑建設的重要環(huán)節(jié)，關系著建筑工程的進度、質(zhì)量、安全等方面的工作效率[1]。目前，部分建筑工程的施工組織設計還是以手工為主，沒有實現(xiàn)智慧化與自動化，導致工作效率較低。在一般的民用建筑工程施工過程中，施工組織設計更是被“形式化”，施工管理單位僅將施工組織設計文件作為辦理審批手續(xù)的資料，并沒有根據(jù)項目的基本特征編制有益于指導施工的施工組織設計文件，失去了其應有的功能[2]。

隨著BIM 技術的普及與應用，很多施工單位開始將BIM 技術應用在施工組織設計中，由傳統(tǒng)“靜態(tài)”的施工組織設計，轉(zhuǎn)變成“動態(tài)”的施工組織設計。但是，BIM 技術在普通民用建筑工程中的應用較少，目前市場上可借鑒的案例中，僅把BIM 技術用在一些超高層建筑或超大型的商業(yè)建筑上，由于項目規(guī)模相較于普通民用建筑有很大差異，不具備參考價值。

本文分析BIM 技術在雙河市傳媒商務中心大廈施工組織設計中的應用，旨在為BIM 在普通民用建筑工程的應用實踐中提供一些參考。

1 工程概況

雙河市傳媒商務中心大廈是一棟10層高的綜合辦公建筑，總建筑面積約為8 943.8 m2，建筑高度為50.60 m，結(jié)構形式為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構。建筑主樓外墻以弧形玻璃幕墻為主，設計上局部穿插石材幕墻，立面裝飾橫向線條逐層變化，建筑立面元素豐富多樣。

根據(jù)項目的性質(zhì)、規(guī)模、結(jié)構，初步分析雙河市傳媒商務中心大廈的特征，確定運用BIM 技術完成施工組織設計。建筑單位施工組織設計應用BIM 的技術路線如圖1 所示。

圖1 技術路線

2 BIM 技術在雙河市傳媒商務中心大廈施工組織設計中的應用

Revit 軟件是我國建筑業(yè)BIM 技術體系中使用最廣泛的軟件之一，同時也是建筑設計、結(jié)構設計、機電設計分析和文檔編輯的主流工具[3]。本工程項目擬采用Autodesk Revit 系列軟件構建工程項目建筑信息模型。

2.1 項目設計資料整理與分析

為了對雙河市傳媒商務中心大廈進行精確建模，需要先收集結(jié)構施工圖紙、建筑施工圖紙以及設備專業(yè)圖紙。在施工圖的基礎上，集中各個專業(yè)負責人共同對圖紙進行深入分析，并由各專業(yè)人員進行建模。如圖2 所示，因雙河市傳媒商務中心大廈首層平面圖呈現(xiàn)兩個橢圓的形狀，且兩個橢圓平面圖成45°夾角布置，若采用傳統(tǒng)創(chuàng)建平面軸網(wǎng)的方式，平面上的軸網(wǎng)會出現(xiàn)交叉的現(xiàn)象，勢必會干擾整個模型的創(chuàng)建進程。基于以上原因，把雙河市傳媒中心大廈的主樓與其裙樓分開獨立創(chuàng)建模型，在主樓與裙樓模型完整的基礎上做一次鏈接合并。

圖2 雙河市傳媒中心大廈首層平面圖

2.2 基于Revit 的模型創(chuàng)建

在分析項目特征的基礎上，首先進行建筑施工圖的預處理，從建筑施工圖里提取建筑的層高和軸網(wǎng)，然后新建項目樣板，建筑與結(jié)構模型采用統(tǒng)一的項目樣板。建筑標高是以建筑施工圖的專業(yè)標高為基準，而不用結(jié)構施工圖的專業(yè)標高。對于機電設備專業(yè)模型的標高，根據(jù)項目的具體要求創(chuàng)建即可。通過以上步驟解決了創(chuàng)建不同專業(yè)模型中標高不統(tǒng)一的問題。建模過程中還應該保證機電設備管線和實際機電產(chǎn)品的參數(shù)一致，以實現(xiàn)建模的統(tǒng)一化、精細化。

利用Autodesk Revit 軟件創(chuàng)建項目BIM 模型，其建筑模型、結(jié)構模型、設備模型可以同步進行，協(xié)調(diào)推進。合并模型也有先后順序，建筑模型與結(jié)構模型應該先合并，建筑與結(jié)構模型重疊的部分應該注意進行“連接”或“剪切”。本項目的建筑模型外立面是弧形的玻璃幕墻，因此在創(chuàng)建建筑模型時應該把外墻分為基本墻與幕墻。

2.3 基于Navisworks 進行碰撞檢測

Navisworks 軟件為項目提供了綜合模型進行碰撞檢查。雙河市傳媒商務中心大廈是一座公共建筑，圖紙多，空間關系復雜[4]。各專業(yè)人員借助Navisworks提供的檢測數(shù)據(jù)報告，能夠提前解決施工過程中專業(yè)之間可能出現(xiàn)的問題，能夠有效地減少施工過程的變更。

2.4 基于明細表導出工程量并且計算勞動量

工程量計算是建筑工程實施前的必要階段。在傳統(tǒng)二維設計階段，需要由造價工程師計算工程量，工作量大、花費時間較長、并且存在一定的誤差。而通過BIM 模型計算工程量，實現(xiàn)了項目信息的直接讀取、匯總與統(tǒng)計，大大縮短了計算時間，同時也提高了計算的準確性[5]。

從BIM 模型的建筑形態(tài)來看，雙河市傳媒商務中心大廈的外墻是弧形的大片玻璃幕墻，用人工計算方式勢必會產(chǎn)生更大的誤差，同時人工計算的工作量也比較大。Revit 軟件提供了明細表功能，能夠直接導出工程量[6]。導出的工程量可以直接用于計算流水節(jié)拍，計算公式如下：

式中，t表示流水節(jié)拍，P表示某施工段所需的勞動量或機械臺班量，R表示專業(yè)工作隊的人數(shù)或機械臺數(shù)，Z表示專業(yè)隊的工作班制。

2.5 編制施工進度計劃

編制施工進度計劃是施工組織設計的重要工作，也是施工項目管理的依據(jù)。本項目采用Project 軟件繪制施工進度計劃橫道圖，在繪制過程中，各專業(yè)負責人能夠通過Projece 模型直觀分析施工進度安排是否合理，形成既經(jīng)濟又合理的施工進度計劃，進而輸出對應的橫道圖以指導現(xiàn)場施工。

2.6 編制施工總平面布置圖

雙河市傳媒商務中心大廈的項目用地比較緊張，根據(jù)施工進度、施工方案標準，采用三維建模的方式合理布置臨時房、材料倉庫、施工便道等項目用地。設計施工總平面圖應遵循以下原則：第一，施工總平面圖設計合理，施工場地占用面積少；第二，合理組織運輸，減少二次搬運；第三，施工區(qū)內(nèi)的劃分和場地的臨時占用應符合總體施工部署和施工流程的要求，減少相互干擾；第四，充分利用既有建筑物和設施為項目施工服務，降低臨時設施的建造費用；第五，臨時設施應方便生產(chǎn)和生活，同時辦公區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)宜分離設置；第六，符合節(jié)能、環(huán)保、安全和消防等要求。

3 成果與效益

項目通過應用BIM 技術提前解決了施工過程中可能存在的問題，及時完善了施工圖紙，更是減少了122 處設計變更。由于雙河市傳媒商務中心大廈的制冷機房設備位置分散，所以對設備位置、管線走向進行了優(yōu)化布置，調(diào)整后的管線工程量減少了約25%。利用建筑信息模型對工序進行模擬施工，能夠有效控制施工進度，避免了因工序間沖突導致的誤工，共計節(jié)約工期約20 d。

4 結(jié)語

施工組織設計工作是建筑工程中的重要工作環(huán)節(jié)，做好這項工作可以提高工作效率，及時發(fā)現(xiàn)工作中存在的問題。通過在雙河市傳媒商務中心大廈施工組織設計中應用BIM 技術可以看出，BIM技術改變了傳統(tǒng)的落后方式，為后續(xù)開展相關工作奠定了基礎，有利于提高項目的設計質(zhì)量，是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。