談BIM技術在住宅小區(群體)工程施工中的應用

宋 磊

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

談BIM技術在住宅小區(群體)工程施工中的應用

宋 磊

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

結合某住宅小區(群體)工程施工，對BIM技術在輔助圖紙會審、增強施工方案指導性、完善施工圖、施工現場模擬、標準化構件應用、工程算量等方面的實際應用進行了研究探討，以供參考。

BIM技術，制造業，標準構件，工程應用

0 引言

BIM即Building Information Modeling，國內稱之為建筑信息模型，它是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，建立起建筑模型，通過數字信息仿真模擬建筑物的真實信息。BIM具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大特點。一個工程項目是否采用BIM技術以及應用的情況主要取決于工程的特點，軟件本身只是以建模為主。而最早的BIM應用領域是在機械制造業，其管理的基本單位是單個的“零件”，而在建筑行業里，“零件”就是墻、梁、柱等標準構件。所以，具有規則的、標準化的住宅(小區)工程是最接近“原始的”制造業BIM的生產方式，這是在住宅(小區)工程中選用BIM技術的最主要原因。雖然目前此項技術的工程應用還處于探索嘗試階段，但學習和在施工當中應用BIM技術已是大勢所趨。

本文以位于山西省介休市的一項保障性安居生活小區工程為例(包含12棟住宅樓、地下車庫及其附屬建筑物)，分別在工程技術、施工前期策劃、進度模擬等方面介紹了BIM技術的應用情況。其介紹的重點不在于如何使用建模軟件，而是放在對工程生產的實際應用當中。通過幾處應用點的分析，來闡明此項技術在住宅小區(群體)工程中應用的可行性和優越性。

1 通過建筑模型，輔助圖紙會審工作

在接收到設計單位的每一套單位工程的施工圖紙之后，便進行建模工作，一星期左右的時間可有一個完整的結構與建筑的施工模型。建模的原則即建模標準為先按照尚未會審的施工圖紙的尺寸標注1∶1進行建模，單位同樣為“mm”。建模精度為LOD 3(Level of Details)即實際模型達到的精度要求為施工詳圖深度，包括施工模型中的精確尺寸，形狀，定位，方向及其他信息。在原設計施工圖紙的基礎上利用BIM的三維可視化功能對圖紙進行審查工作。在對單位工程完成建模后，項目BIM團隊開始對其進行拼裝組合，檢查每套圖紙的建筑與結構之間的銜接是否合理，利用BIM技術輔助圖紙的會審工作(見圖1)。

2 將BIM的可視化應用到專項施工方案當中，增強指導性

在專項施工方案當中免不了圖像的說明，大到塔吊的剖立面，小到裝飾裝修的細部做法，而這些圖像基本為AutoCAD制作的截圖或是圖集上的掃描照片，信息量的表達很有局限性且對施工的實際指導性較低。與這些傳統方法相比，本工程在以往方案的基礎上，利用BIM的三維可視化功能，并結合圖集、施工圖等資料建立出貼近工程實際的施工模型，在其關鍵部位再進行文字性的描述，極大地提高了專項施工方案的管理和指導水平(見圖2)。

3 精品工程策劃

要做好精品工程，離不開一套有效的科學的管理方法，事前策劃是其關鍵。項目BIM團隊的建模人員與項目工程師、生產經理利用模型的可觀性對其工程的關鍵部位進行細部策劃。在策劃中對BIM技術進行了最大化、最符合實際施工情況的較為完美的運用，使得整個創精品方案“生動形象”，既利于管理，也利于指導施工，此方法得到建設、設計、監理單位的一致好評。

4 施工現場模擬

BIM團隊組建半年多，目前正在工程施工實踐中扮演著利用現有BIM技術為各項工種服務和技術輔助的角色，主要有以下四項：施工現場布置，以協調場地布置；大型機械運行空間分析；關鍵工序模擬、施工虛擬預演和進度分析，以驗證施工進度計劃的可行性，減少實際施工過程中發生的問題。碰撞檢測，土建工程中建筑與結構原點到原點復核，快速計算砌體工程施工用量。

4.1 施工現場布置

小區施工現場及辦公、生活區立體布設。模型中包括臨時生活及辦公區，樣板房，鋼筋加工棚，臨時道路，項目大門，塔吊和施工電梯。我們可以直接在模型上尋找可以利用的空地，并且查詢可利用空地的幾何尺寸，方便場地的使用規劃，同時也可以直接通過看實時更新的模型來了解工程實際的施工情況(見圖3)。

4.2 大型機械運行空間分析

項目為群體工程，樓棟間距不大，為了最少的減少塔吊數量而且不能影響施工，需要對塔吊的空間運行進行分析。包括塔吊型號選擇，塔吊基礎位置，附墻的設置位置等。在以往的塔吊位置和附墻的距離確定時，是在電子版的施工圖紙上進行繪制，用的是傳統的AutoCAD 平面繪圖的方法對其確定，但這樣缺少立面的分析，考慮的因素不是很全面。項目BIM團隊利用BIM軟件把AutoCAD中的電子圖按照1∶1的實際尺寸以照片jpg格式或dwg格式直接導入到BIM軟件當中，并在此基礎上進行施工所需的模型創建，生成的文件可以直接指導施工，提高了安全、技術交底的實用性。

4.3 關鍵工序模擬、施工虛擬預演和進度分析

將Revit及SketchUp(建模軟件)關鍵部位模型結合預定的施工順序在Navisworks中進行4D模擬，優化關鍵工序。給勞務隊的交底形式突破了傳統的紙質形式，以BIM技術為輔助手段讓管理水平有了新的提升。為最大限度地縮短工期，BIM團隊擬采用4D施工模擬這一技術來解決主體結構與砌體工程，砌體工程與安裝和裝飾裝修工程之間工序銜接。根據施工進度安排利用Microsoft Project軟件編制施工圖。

將項目細化分解后，與BIM模型相結合，利用Navisworks中的Timeliner功能，達到4D模擬施工的目的。

5 標準化構件的應用

在以往的工程施工過程中，砌體部分的統計算量是一件枯燥繁瑣的事情，需要整套施工圖紙建筑和結構圖的比對，而且容易出現錯算、漏算。對此，在建模階段每套圖紙把建筑與結構圖分開，各自進行建模，之后再對其進行合并，兩者之間的差集就為后砌部分了。而進入標準層施工，每層、每個單元的建筑形式都是一樣的，所以建筑部分的模型只需一個標準的樓層單元即可，省去大量的重復工作。團隊利用Revit的族技術對建筑模型進行制作，然后再載入到結構模型當中(見圖4)。

6 工程算量

投資的目的是增值，而不是為節約投資。而實現投資增值的重要手段是對項目實施全過程造價管理。無可置疑，工程算量是其中的一項重要環節。我們BIM團隊在傳統的算量軟件使用的基礎上，又選用了制圖較為精確、與其他軟件相容性較好的建模軟件，在施工過程中按照土建工程的節點用傳統與非傳統的方法進行算量對比，相互檢驗算量精度。基于BIM的算量軟件能創建具體結構化的工程數據庫。通過組成建筑物的基本單元——構件，將所有關聯工程信息數據組織存儲起來，形成一個整體。同時，BIM技術具有強大的計算能力，能夠隨著具體的施工過程對工程量進行跟蹤對比，快速得出節、超原因，利于項目成本分析。

7 質量與安全

質量、安全是施工企業的兩條不可觸碰的紅線。在質量管理方面，項目BIM團隊將全面質量管理(PDCA循環)與BIM技術結合，應用到管理當中，在QC活動中取得了良好的工程實際效果。在安全管理方面，項目BIM團隊利用建筑信息模型的理念，借助SketchUp，Arich CAD制作施工現場安全文明標準化樣板，達到施工現場臨邊、洞口、隔離等安全防護專項方案的目的，并作為模塊靈活布置在施工現場三維圖中，起到“現場文明強化”的作用。

8 結語

通過BIM技術在符合“工業生產化”的住宅小區(群體)工程中的應用，使得這種高端、復雜的技術在應用的過程中得以簡單化和實用化。在每一個應用例子當中，均是從工程實際出發，而不是過分地強調BIM建模軟件的萬能性和復雜性。當我們將這項技術用好用的合理時，不管是對提高施工質量，還是確保施工安全及其加強成本控制均會起到較大的促進作用。

[1] 何關培，王軼群，應宇墾.BIM總論[M].北京:中國建筑工業出版社,2011.

[2] 丁 杰.建設工程項目4D模型實現方法的研究[J].項目管理技術,2008(11)：21-25.

[3] 張建平，李 丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的應用[J].施工技術,2012,41(371):10-17.

[4] 李玉娟.BIM技術在住宅建筑設計中的研究應用[D].重慶：重慶大學，2008.

Discussion on the application of BIM technology in residential area (Group) engineering construction

Song Lei

(ShanxiEighthConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030027,China)

Combining with a residential area (Group) construction, this paper discussed the actual application of BIM technology in the auxiliary drawings review, strengthen the guidance of construction scheme, improvement of construction drawing, simulation of construction site, standardized construction application, engineering amounts and other aspects, for reference.

BIM technology, manufacturing industry, standard component, engineering application

2015-02-12

宋 磊(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0250-02

TP319

A