BIM技術(shù)輔助建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋深化設(shè)計(jì)研究

王 濤 侯春明 劉五常 祝兆平

中建三局集團(tuán)有限公司成都分公司

BIM技術(shù)輔助建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋深化設(shè)計(jì)研究

王 濤 侯春明 劉五常 祝兆平

中建三局集團(tuán)有限公司成都分公司

建筑施工過(guò)程中，洞口預(yù)留、管線預(yù)埋看似非常簡(jiǎn)單的一道工序，但是卻成為工程返工的重點(diǎn)，造成費(fèi)用與工期增加。大部分原因是由于建筑結(jié)構(gòu)與機(jī)電預(yù)留預(yù)埋的溝通及協(xié)調(diào)不通暢造成。本文就BIM技術(shù)在施工過(guò)程中輔助建筑結(jié)構(gòu)洞口預(yù)留與管線預(yù)埋方面如何的的應(yīng)用，如何提前對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型、機(jī)電模型自身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如何利用土建與機(jī)電模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)，并通過(guò)反饋的結(jié)果得出優(yōu)化方案，減少二次返工，確保工程質(zhì)量，節(jié)約施工成本進(jìn)行闡述。

BIM；預(yù)留預(yù)埋；碰撞檢測(cè)；深化設(shè)計(jì)

1、前言

一般情況下，設(shè)計(jì)院出的二維圖紙無(wú)法做到各專業(yè)的零碰撞，我們提前利用BIM技術(shù)對(duì)土建及機(jī)電專業(yè)間的工序交叉部位進(jìn)行碰撞檢查分析，并應(yīng)用碰撞報(bào)告對(duì)相應(yīng)土建與機(jī)電圖紙進(jìn)行調(diào)整深化，將土建施工圖紙與機(jī)電施工圖紙做到真正意義的零碰撞，讓各專業(yè)間按照深化設(shè)計(jì)后的圖紙進(jìn)行施工，會(huì)降低施工成本，較少返工浪費(fèi)，節(jié)省工期，提高施工質(zhì)量。

2、依托工程

某項(xiàng)目位于朝天門與解放碑之間，項(xiàng)目直面長(zhǎng)江與嘉陵江交匯口，總占地面積為91，782 平方米，總建筑面積約1，134，264 平方米。本工程主體結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備管線種類及數(shù)量繁多，專業(yè)間施工協(xié)調(diào)及實(shí)施難度大，故該項(xiàng)目在先進(jìn)技術(shù)上做出了重大努力，尤其BIM技術(shù)輔助建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋深化設(shè)計(jì)這項(xiàng)應(yīng)用在確保工程質(zhì)量、保證工期方面做出了重大貢獻(xiàn)，取得了良好效果。

3、BIM技術(shù)輔助建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋深化設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 模型建立

首先按照相關(guān)專業(yè)圖紙進(jìn)行建模，模型分為土建模型和機(jī)電模型。土建模型分為建筑模型和結(jié)構(gòu)模型；機(jī)電模型分為電氣、暖通、給排水三大專業(yè)模型。為保證模型順利拼合與美觀，建模前確定建模規(guī)則，即確定原點(diǎn)、標(biāo)高、各專業(yè)構(gòu)件顏色、命名規(guī)則等，建模過(guò)程中各構(gòu)件位置必須與原圖一致，模型從建立到交付過(guò)程中必須實(shí)時(shí)更新。

3.2 專業(yè)內(nèi)模型深化

在二維圖紙轉(zhuǎn)換為三維模型的過(guò)程中，通過(guò)觀察三維模型對(duì)圖紙進(jìn)行初步審查，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)前圖紙的構(gòu)件布置提出疑問，如標(biāo)高、尺寸缺失或信息不一致，特定構(gòu)件間距不滿足規(guī)范要求等。根據(jù)本專業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)顧問的答疑或下發(fā)的設(shè)計(jì)變更，及時(shí)將模型進(jìn)行完善，并將原施工圖進(jìn)行完善，形成初版深化圖紙。

3.3 專業(yè)內(nèi)碰撞檢查

隨著專業(yè)模型的初步深化工作的完成，接下來(lái)對(duì)專業(yè)內(nèi)模型實(shí)施碰撞檢查，即建筑和結(jié)構(gòu)模型，電氣、暖通、給排水模型間的碰撞。

通過(guò)專業(yè)內(nèi)碰撞檢查，對(duì)相應(yīng)模型進(jìn)行調(diào)整，尤其機(jī)電管線綜合調(diào)整尤為復(fù)雜，過(guò)程緩慢且問題頗多。調(diào)整過(guò)程中注意問題收集并向設(shè)計(jì)顧問提出圖紙問題，經(jīng)顧問答疑后，對(duì)模型進(jìn)行第二次深化，并對(duì)第一版深化圖進(jìn)行修改，形成第二版深化圖紙。

3.4 專業(yè)間碰撞檢查

(1)管線與建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生的碰撞優(yōu)先采用開設(shè)洞口，如圖1所示與樓板的碰撞，其中梁柱設(shè)置洞口必須取得設(shè)計(jì)顧問同意，并采取洞口加強(qiáng)措施，當(dāng)開設(shè)洞口影響結(jié)構(gòu)安全時(shí)，采用繞線繞管方式。

圖1 結(jié)構(gòu)樓板與管線碰撞

(2)當(dāng)局部區(qū)域管線過(guò)于密集，導(dǎo)致該區(qū)域無(wú)論如何調(diào)整管線均不能達(dá)到凈空要求，此時(shí)即需聯(lián)合業(yè)主與設(shè)計(jì)顧問尋找解決方案，如調(diào)整該區(qū)域結(jié)構(gòu)布置。

3.5 最終模型確認(rèn)及出圖

經(jīng)綜合碰撞檢查并調(diào)整后，總承包單位負(fù)責(zé)對(duì)分包模型進(jìn)行檢查，確認(rèn)已達(dá)到零碰撞后，將模型與碰撞資料提交設(shè)計(jì)顧問審核，同意后報(bào)業(yè)主審批，審批通過(guò)后即按最終模型調(diào)整方案，對(duì)第二版深化圖進(jìn)行調(diào)整，形成各專業(yè)最終版深化圖紙。

主體結(jié)構(gòu)施工階段，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)最終版結(jié)構(gòu)施工圖、綜合機(jī)電留洞圖進(jìn)行洞口的預(yù)留與機(jī)電管線的預(yù)埋，施工過(guò)程中管理人員隨時(shí)檢查是否按圖施工，并與最終封模前，召集分包與土建管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)洞口與管線進(jìn)行最后的檢查，確保無(wú)一遺漏。

砌體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，定期檢查是否按圖進(jìn)行洞口留設(shè)，確保洞口的準(zhǔn)確性，保證砌體結(jié)構(gòu)的整體性與美觀性。

4、應(yīng)用效果

該項(xiàng)目自將BIM技術(shù)用于輔助建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋深化設(shè)計(jì)當(dāng)中，取得了良好的效果。

質(zhì)量方面：自從使用了經(jīng)綜合調(diào)整后出的施工圖紙，主體結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量有了重大的提升，相比未使用BIM技術(shù)的項(xiàng)目，該項(xiàng)目將傳統(tǒng)洞口施工二次返工率由10%～20%降至1%～3%，現(xiàn)場(chǎng)洞口預(yù)留準(zhǔn)確率達(dá)到了97%以上，確保了工程質(zhì)量。

工期方面：自使用了BIM技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)返工率的降低，讓項(xiàng)目工期得到了巨大的保證。與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，該項(xiàng)目節(jié)省了總工期8%左右的時(shí)間，為項(xiàng)目降低了工期風(fēng)險(xiǎn)，確保了合同履約。

經(jīng)濟(jì)方面：在預(yù)留預(yù)埋方面使用了BIM技術(shù)后，現(xiàn)場(chǎng)基本沒有了后期開洞、補(bǔ)洞的人工、材料和機(jī)械費(fèi)用，良好的成型效果大大的減少了裝飾裝修階段的修補(bǔ)，工期的縮短，更是降低了工期罰款的風(fēng)險(xiǎn)，BIM技術(shù)的使用為項(xiàng)目創(chuàng)建了巨大的價(jià)值。

5、結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)是一項(xiàng)功能非常全面的技術(shù)，它的應(yīng)用前景非常廣闊，采用BIM技術(shù)也是國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，但是國(guó)內(nèi)目前能用到的功能還十分的局限，隨著單方面應(yīng)用優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，我相信更多的人愿意去學(xué)習(xí)它并應(yīng)用它，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣定會(huì)勢(shì)不可擋。

[1]李豐會(huì)，張超，楊林忠，朱桐昕.BIM模擬安裝技術(shù)在建筑機(jī)電圖紙深化階段中的應(yīng)用.建筑施工.2015年02期

[2]劉政.BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.安裝.2014(6)