BIM技術(shù)案例分享：BIM如何助力施工?以清華城項(xiàng)目為例

清華城項(xiàng)目位于河南省鄭州市中州大道與隴?？焖俾方徊婵谖鞅狈剑珊幽鲜∏迦A房地產(chǎn)開發(fā)有限公司投資建設(shè)，設(shè)計(jì)單位是機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司，土建工程承包方為河南四建股份有限公司。工程占地36140.358平方米，總建筑面積37.3067萬平方米，其中地下12.0810萬平方米，地上25.2257萬平方米。項(xiàng)目建筑功能主要包括了地下車庫(kù)、商業(yè)、辦公、超市、倉(cāng)庫(kù)和居住等，是集餐飲、娛樂、辦公、住宅及商業(yè)配套的大型城市綜合體工程。

清華城項(xiàng)目整個(gè)建筑形體構(gòu)成為一個(gè)在透明的玻璃體中懸浮著的白色金屬體，這既象征著一個(gè)天文學(xué)標(biāo)志，也表現(xiàn)出了一個(gè)柏拉圖式的形態(tài)，在精神上能引起人們精神的共鳴。商業(yè)形體以曲線玻璃和金屬面塑造的自由形態(tài)，環(huán)繞著零售商店。

項(xiàng)目指揮部應(yīng)用BIM技術(shù)管理的方法，在現(xiàn)場(chǎng)施工、進(jìn)度控制、成本控制、重難點(diǎn)部位控制、材料控制、深化設(shè)計(jì)等多個(gè)方面提高工程項(xiàng)目指揮部的管理能力，在土建、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、幕墻、暖通等多個(gè)專業(yè)之中均發(fā)揮了不可替代的作用。

建筑結(jié)構(gòu)特征

清華城1號(hào)院的5座塔樓，除1#、2#塔樓為住宅外，3#，5#，6#塔樓均為復(fù)雜異性曲面外形的辦公樓，多曲面的外形對(duì)BIM單位的模型創(chuàng)建能力提出了很高的要求。整個(gè)建筑地下4層，地上6層商業(yè)裙樓，1#、2#塔樓為30層，結(jié)構(gòu)形式為部分框支剪力墻，3#塔樓29層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，5#、6#塔樓分別為25和21層，結(jié)構(gòu)形式均為框架核心筒。抗震等級(jí)為一級(jí)，局部位置為二級(jí)和三級(jí)抗震，耐火等級(jí)為一級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度，屋面防水等級(jí)為Ⅰ級(jí)。

項(xiàng)目特點(diǎn)

隨著我國(guó)改革開放的快速推進(jìn)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，國(guó)家綜合力量增速逐漸提高，人民的生活水平也得到了不斷地提高。在這種經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，我國(guó)各地開始興建許多規(guī)模龐大的城市綜合體項(xiàng)目。這類項(xiàng)目普遍具有規(guī)模龐大、功能特點(diǎn)突出、內(nèi)部交通組織體系較強(qiáng)等特點(diǎn)。城市綜合體復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式和裝修、管線設(shè)備安裝技術(shù)，在施工技術(shù)，深化設(shè)計(jì)，質(zhì)量安全，藝術(shù)效果等方面增加了施工難度，同時(shí)都有利于整個(gè)建筑業(yè)水平的提高。

與其它大型公共建筑相比，本項(xiàng)目具有設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，施工工序更加繁雜的特點(diǎn)：較高的建筑高度，超大的空間尺寸，建筑群體內(nèi)部交通網(wǎng)絡(luò)和公共空間關(guān)系復(fù)雜，還要與城市交通和街道等公共設(shè)施聯(lián)系，組成一套復(fù)雜的交通體系，外部協(xié)調(diào)難度大。同時(shí)該項(xiàng)目又是高科技、高智能的集合，涉及專業(yè)眾多，其內(nèi)部公共活動(dòng)空間更有可能承擔(dān)起城市空間的角色。

地下和商業(yè)部分機(jī)電管線設(shè)備安裝的復(fù)雜性，對(duì)深化設(shè)計(jì)技術(shù)的要求尤為突出。地下2~4層設(shè)計(jì)功能為汽車庫(kù)和設(shè)備用房，其中地下四層和地下二層為機(jī)械復(fù)式停車位，建成凈空高度需控制為3.6m，造成地下MEP管道需要沿通道部位布置，集中程度高。4.4米、4.5米的層高和機(jī)械復(fù)式停車位3.6米、垃圾車通道凈高3.0m凈高的功能設(shè)計(jì)要求，需要BIM方對(duì)地下管線綜合深化設(shè)計(jì)，技術(shù)應(yīng)用難度升高。

地下樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，存在部分空心樓板，又由于管線的集中布置，對(duì)樓板的承載力提出了較高的要求。在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況下，MEP管線支吊架的設(shè)計(jì)與布置，也是本工程BIM技術(shù)應(yīng)用需解決的難題之一。為了克服這些困難，清華城項(xiàng)目BIM小組，利用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和受力試驗(yàn)等多種方式進(jìn)行了難題的攻關(guān)。

BIM模型的應(yīng)用

輔助圖紙會(huì)審

傳統(tǒng)圖紙會(huì)審的過程主要是在接收業(yè)主方移交的施工圖紙后，各專業(yè)人員通過熟悉圖紙并發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，然后召集監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位以及項(xiàng)目經(jīng)理部項(xiàng)目經(jīng)理、生產(chǎn)經(jīng)理、商務(wù)經(jīng)理、技術(shù)員、施工員、預(yù)算員、質(zhì)檢員等相關(guān)人員一起對(duì)圖紙進(jìn)行審查。針對(duì)圖紙中出現(xiàn)的問題進(jìn)行商討修改，最后形成會(huì)議紀(jì)要，作為施工指導(dǎo)性文件。而應(yīng)用BIM技術(shù)從模型創(chuàng)建、碰撞檢查的基礎(chǔ)上有效輔助了圖紙會(huì)審的工作。具體的內(nèi)容如下：

(1)模型創(chuàng)建的過程中發(fā)現(xiàn)圖紙問題

在項(xiàng)目各專業(yè)的模型建立過程中，發(fā)現(xiàn)了許多的圖紙問題。比如，尺寸漏標(biāo)或標(biāo)注錯(cuò)誤、標(biāo)高標(biāo)注錯(cuò)誤、詳圖與平面圖無法對(duì)應(yīng)、系統(tǒng)圖與平面圖無法對(duì)應(yīng)等。在模型創(chuàng)建的過程中，將這些問題記錄匯總，在圖紙會(huì)審時(shí)與各方進(jìn)行協(xié)商溝通和交底，以便在施工過程中不因這些問題影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，節(jié)約工程成本。

(2)碰撞檢查圖紙問題交底

在各專業(yè)BIM基礎(chǔ)模型創(chuàng)建完成之后，將各專業(yè)模型鏈接到Revit2014中，應(yīng)用Revit碰撞檢查功能進(jìn)行碰撞檢測(cè)。

BIM技術(shù)輔助現(xiàn)場(chǎng)施工

項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)、移動(dòng)終端結(jié)合施工平面圖，在輔助現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)和管理方面進(jìn)行應(yīng)用，取得了良好的效果。

(1)根據(jù)機(jī)電專業(yè)深化設(shè)計(jì)綜合模型，應(yīng)用Revit軟件的“鴻業(yè)機(jī)電”插件進(jìn)行留洞設(shè)計(jì)，導(dǎo)出留洞圖，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)施工。留洞的有效設(shè)計(jì)與施工，能在后期安裝中發(fā)揮很大價(jià)值，最大程度地避免了無效留洞。

(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工管理和技術(shù)人員進(jìn)行三維和二維技術(shù)交底。通過BIM三維模型和導(dǎo)出的傳統(tǒng)二維圖紙，詳細(xì)演示施工需把握的關(guān)鍵部位，重點(diǎn)控制施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，使一線施工管理和技術(shù)人員立體、直觀、有預(yù)見性地把握整個(gè)項(xiàng)目情況。

(3)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理人員配備了移動(dòng)終端設(shè)備，應(yīng)用Autodesk Navisworks Management軟件輔助平面圖進(jìn)行施工指導(dǎo)，準(zhǔn)確定位每根管線的具體位置，現(xiàn)場(chǎng)記錄需整改的問題，加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制。

重點(diǎn)問題解決措施

新技術(shù)接受程度不一，軟件操作困難

對(duì)于參與方對(duì)新技術(shù)接受程度不一樣，本項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)從BIM發(fā)展趨勢(shì)和優(yōu)勢(shì)上對(duì)項(xiàng)目各個(gè)參與方進(jìn)行宣講，著重介紹BIM給各參與方講解BIM技術(shù)對(duì)其自身經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的益處，使其了解BIM的勢(shì)在必行的趨勢(shì)、優(yōu)勢(shì)和能給自身發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益帶來的好處。再配合獎(jiǎng)懲制度措施，促使使其接受并嘗試使用BIM技術(shù)。

對(duì)于項(xiàng)目管理、技術(shù)人員對(duì)BIM軟件操作上手難度大的難題，定期為項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理人員開展軟件技能培訓(xùn)，并通過一系列的考核及獎(jiǎng)懲措施，促使項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理者能夠真正熟練地運(yùn)用BIM軟件開展工作。另外，BIM設(shè)計(jì)方派駐常駐現(xiàn)場(chǎng)BIM工作指導(dǎo)人員，及時(shí)對(duì)BIM施工方進(jìn)行技術(shù)上的指導(dǎo)和問題的解決。

機(jī)電管線排布復(fù)雜，支吊架施工難度高

工程體量巨大，機(jī)電安裝管線排布復(fù)制，各項(xiàng)指標(biāo)要求嚴(yán)格，交叉作業(yè)嚴(yán)重，部分區(qū)域樓板為空心樓板，支吊架施工難度高。

管線的集中布置，主通道的凈高要求，使得預(yù)留操作空間及其有限，這就要求大梁撓度變形控制必須十分嚴(yán)格。

進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)施工時(shí)，嚴(yán)格控制大截面梁的誤差范圍。管線安裝前，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域全面布設(shè)“50”線，對(duì)主要梁的撓度變形進(jìn)行精確測(cè)量，然后返回BIM模型對(duì)誤差較大的梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型二次調(diào)整。最后，根據(jù)結(jié)構(gòu)和管線的具體情況，再次進(jìn)行管線綜合排布，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)精確施工。同時(shí)，要求施工單位嚴(yán)格按照模型精準(zhǔn)施工，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵭泄芾砣藛T實(shí)時(shí)控制制度，確保施工精準(zhǔn)、順利進(jìn)行。

BIM應(yīng)用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)

(1)提高組織決策的高效性

利用三維模型可視化的特點(diǎn)，為現(xiàn)場(chǎng)不同的管理人員提供管理的工具，從而進(jìn)行科學(xué)地決策。比如，現(xiàn)場(chǎng)電氣工程師可以根據(jù)三維建筑和結(jié)構(gòu)模型，更深程度理解復(fù)雜區(qū)域(坡道等區(qū)域)電氣設(shè)計(jì)意圖，對(duì)于不合理的地方，及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。BIM模型集成了工程項(xiàng)目自始至終的全部相關(guān)數(shù)據(jù)，避免信息錯(cuò)漏，增強(qiáng)信息統(tǒng)一性，項(xiàng)目管理人員可以隨時(shí)調(diào)用所需信息，為整個(gè)項(xiàng)目的組織決策提供了最有利的支撐體系。

(2)圖紙事前審核，減少工程沖突和設(shè)計(jì)變更

應(yīng)用BIM技術(shù)可以減少傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)方法中人為的失誤。在拿到設(shè)計(jì)院圖紙和圖紙變更信息后，首先對(duì)圖紙和變更信息進(jìn)行核對(duì)，然后對(duì)CAD圖紙進(jìn)行初步檢查，根據(jù)BIM模型對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等圖紙進(jìn)行校對(duì)。截止到行文為止，共接收21版圖紙和87批變更信息，共發(fā)送聯(lián)系單84份，減少工程沖突和設(shè)計(jì)變更206處。

(3)避免返工，資源節(jié)約

利用BIM模型，通過凈空分析，做到重點(diǎn)區(qū)域嚴(yán)格控制，從而避免工程返工，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。

首先針對(duì)層凈高要求嚴(yán)格的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)分析，得到凈空分析預(yù)警圖。對(duì)不滿足凈空要求的區(qū)域?qū)δ芑驒C(jī)電管線布置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)優(yōu)化。對(duì)于在施工操作空間有限或預(yù)留誤差空間較小的區(qū)域，施工過程中需要加強(qiáng)管理的區(qū)域，提前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行交底，項(xiàng)目管理單位在施工過程中做到重點(diǎn)把控。

BIM模型在施工過程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：BIM如何助力施工?以清華城項(xiàng)目為例”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。