BIM技術在福州海峽文化中心施工過程中的應用★

李 括 付 興

(1.中國建筑股份有限公司，北京 100037； 2.大連理工大學建設工程學部，遼寧 大連 116023)

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BIM技術在福州海峽文化中心施工過程中的應用★

李 括1付 興2*

(1.中國建筑股份有限公司，北京 100037； 2.大連理工大學建設工程學部，遼寧 大連 116023)

簡述了BIM技術的特點，從優化設計、沖突檢查、空間凈高分析、管線綜合服務等方面，闡述了BIM技術在福州海峽文化中心施工中的應用，對提高生產效率、節約成本、縮短工期有重要的作用。

BIM技術，碰撞檢測，空間凈高，管線

BIM(Building Information Modeling)技術是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具[1-3]，通過參數模型整合項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

吳清平等[4]采用BIM技術對上海SOHO天山廣場超大深基坑工程進行了設計施工全過程模擬與分析，全方位清晰地展現了地下工程的虛擬施工過程，從而發現模擬施工中可能出現的各種問題并做出相應的預防控制措施。針對地鐵線路復雜問題，張祿[5]將BIM技術引入到地鐵安裝中，有效解決了綜合管線碰撞問題。目前城市軌道交通機電工程中各專業之間管線之間沖突、管線與結構沖突的矛盾不斷，李佳蔚[6]建立了上海軌道11號線北段二期石龍路車站BIM模型，解決了石龍路站中機電管線碰撞問題。

BIM技術具有模型信息的完備性、關聯性及一致性等特點。從完備性角度來說，除了對工程對象進行3D幾何信息和拓撲關系的描述，還包括完整的工程信息描述，如對象名稱、結構類型、建筑材料、工程性能等設計信息；施工工序、進度、成本、質量以及人力、機械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護信息；對象之間的工程邏輯關系等。從關聯性角度來說，信息模型中的對象是可識別且相互關聯的，系統能夠對模型的信息進行統計和分析，并生成相應的圖形和文檔。如果模型中的某個對象發生變化，與之關聯的所有對象都會隨之更新，以保持模型的完整性和健壯性。從模型信息的一致性角度來看，在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復輸入，而且信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進行修改和擴展而無需重新創建，避免了信息不一致的錯誤。這些特點為BIM技術在實際工程中的應用提供了重要的基礎。

1 項目概況

福州海峽文化中心是以福州市花“茉莉花”為靈感來源，不僅給予了福州強大的文化和經濟背景，同時也是現代而美麗的福州城市的生態象征。本工程擬建場地位于福州市倉山區城門鎮下洋村與梁厝村交界處，擬建工程由5幢3層～5層(編號為建筑A，B，C，D，E)單體建筑組成，建筑A為多功能劇場，建筑B為大劇院，建筑C為歌劇院，建筑D為展覽中心，建筑E為影視中心。效果圖如圖1所示。

福州海峽文化中心的五個場館均為異型場館，采用一個軟件難以滿足全專業的建模工作，本項目土建部分運用Revit建模，屋頂斜板上暖通部分運用MagicCAD建模，斜屋頂上斜梁運用Rhino建模，鋼桁架運用AutoCAD建模，室內內裝和外幕墻運用Rhino建模，進行各專業模型碰撞檢查和管道組合的工作時，需結合各個軟件進行協同工作，本項目執行過程中，開發了Rhino與Revit的軟件接口，使得兩個模型可以兼容，從而解決了各專業的碰撞檢查和設計協調等一系列問題。

2 基于BIM的3D技術應用

2.1 設計優化、沖突檢查

基于施工圖模型內的所有內容，建立了Revit分析模型，如圖2所示，通過三維方式發現圖紙中的錯漏碰缺與專業間的沖突。采用Revit碰撞檢測分析方法，發現了大量碰撞區域，碰撞位置通常位于各專業構筑物交匯處，說明現今各專業在設計時的互相溝通協調還較為匱乏，需要進一步加強溝通。較為典型的碰撞區域見圖3，圖3中白圈所示區域為碰撞區域，管道和鋼桁架發生了重疊。

在本項目中由于項目結構形式較為復雜，外立面、幕墻以及內部裝飾都極為復雜，按照傳統設計方式，結構、幕墻、內裝都是平行同時進行設計，各專業間的聯系很少，很多碰撞問題在二維圖紙上很難發現，而到了施工階段這些碰撞問題會逐漸顯露出來，導致大量增加設計變更，追加成本，影響工期進度。

而運用了BIM技術后，可以有效的發現設計時發生的“錯漏碰缺”問題，比如主體結構和室內裝修的碰撞，主體結構和外立面幕墻間的碰撞，屋頂鋼桁架與頂層各機組的碰撞，從而達到配合指導各專業間設計，把控圖紙質量，減少圖紙變更，節省設計周期的目的[3-7]。根據碰撞檢測分析結果，撰寫了碰撞檢測報告，以便設計單位對施工圖紙進行修改，進而調整Revit模型，并進行再檢測，直至解決全部碰撞問題，形成施工圖模型。

2.2 空間凈高分析

基于最終版土建結構施工圖模型進行各部分空間凈高預分析，并利用Naviswork軟件進行漫游模擬，檢查各空間凈高是否滿足規范要求。基于漫游的模型可以對各專業管線進行綜合檢查、優化，為之后施工作業及裝修提供指導作用。對福州海峽文化中心進行空間凈高分析，均滿足要求。

2.3 管線綜合服務

管線綜合服務是在上述基礎上開展的，管道綜合部分的工作主要分為：1)建立施工圖模型，包括與二維圖紙一致的設計模型、深化設計模型，詳細表達建筑構件的空間占位關系，構造關系；2)對建筑材料、門窗幕墻、電梯設備、結構體系、機電設備系統、現狀市政接駁等問題，進行模型檢驗，確保可實施性；3)對預留空間、樓層凈高，管井大小、室內空間效果與功能使用進行核查，對各專業設備系統選型、各專業系統影響下的建筑空間進行檢查；4)搭建過程階段模型，優化設施數量及位置。

3 結語

本項目屋頂結構較復雜，屋頂斜板上有大部分的風箱、暖通機組，還有大量的鋼桁架，通過傳統的設計方式各專業進行設計工作時只會注重自身專業的設計，很難顧忌到對于全專業的影響，二維圖紙很難查找出各專業“錯、漏、碰、缺”的問題，也很難進行凈高分析。利用BIM技術，通過各專業三維模型將各專業模型整合到一起，可以很直觀的看出各專業構件間的位置關系，進行碰撞檢查，從而達到指導協調設計的目的，利用模型進行管線綜合，可以對各專業的管線排布進行優化，達到節省空間，節省耗材，減少變更的目的。同時，在施工階段，也可利用三維的模型做基礎，進行再深化，之后進行4D的施工模擬，對于一些復雜的節點在施工前，利用模型進行分析，提前發現問題，指導施工[8]。

[1] 何關培.BIM和BIM相關軟件[J].土木建筑工程信息技術,2010,2(4):110-117.

[2] 程建華,王 輝.項目管理中BIM技術的應用與推廣[J].施工技術,2012,41(371):18-21,60.

[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] 吳清平,時 偉,戚鏵鐘,等.超大深基坑BIM施工全過程模擬與分析研究[J].工程建設,2013(5):20-24.

[5] 張 祿.基于BIM技術的地鐵風水電安裝碰撞檢測[J].鐵道建筑技術,2014(9):93-95.

[6] 李佳蔚.基于BIM技術的機電實驗分析方案[J].土木建筑工程信息技術,2012(4):47-50.

[7] 李廣輝,鄧思華,李晨光,等.裝配式建筑結構BIM碰撞檢查與優化[J].建筑技術,2016,47(7):645-647.

[8] 王雪青,張康照,謝 銀.基于BIM實時施工模型的4D模擬[J].廣西大學學報(自然科學版),2012,37(4):814-819.

The application of BIM technology in Fuzhou Strait Cultural Center construction process★

Li Kuo1Fu Xing2*

(1.ChinaStateConstructionEngineeringCorporation,Beijing100037,China;2.FacultyofInfrastructureEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023,China)

This paper introduced the features of BIM technology, from the optimization design, conflict check, space height analysis, pipeline comprehensive service and other aspects, elaborated the application of BIM technology in Fuzhou Strait Cultural Center construction, had important role to improve the production efficiency, save the cost, shorten the construction period.

BIM technology, collision detection, space height, pipeline

1009-6825(2017)15-0227-02

2017-03-15★：中央高校科研業務費(DUT17RC(3)007)

李 括(1989- )，男，助理工程師

付 興(1988- )，男，講師

TP319

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