BIM技術在超高層建筑預留孔洞中的運用探析

李曉蒙

廣東省第一建筑工程有限公司 廣東 廣州 510010

前言

超高層建筑在建筑行業中所占比重越來越高，其對建筑工程中的項目信息化、精細化要求日益增高，因此傳統的建筑工程技術在超高層建筑中力不從心。通過軟件自動出圖、三維碰撞檢查等運用模擬與優化施工，使各工序間相互協調穩步運行，保證了項目質量和進度，得到良好的施工效果。

1 BIM技術概念及其應用

BIM全稱BuildingInformationModeling，逐漸成為建筑行業常見技術的信息化管理系統。BIM建造建筑信息模型，將參建各方在設計、施工、運維等每一環節的所有信息整合到統一的數據庫中。應用BIM技術可以進行三維空間管線的模擬碰撞檢查，這不但在設計階段徹底清除硬碰撞，而且能優化凈空，減少由設備管線碰撞、預埋件漏設、預留孔洞錯設引起的拆裝、返工和浪費，有利于業主在工程項目后期建設中的運營管理，確保工程的順利完成以及業主后期的高效率管理。

2 超高層建筑在孔洞預留中的難題

超高層建筑雖然為人們帶來便利，但因為過于龐大的體型、復雜的功能、建設難度高于一般水平建筑和巨大的投資等特點，對建筑企業是一個不小的挑戰。在超高層建筑施工中預埋件、預留孔洞是工程中不可缺少的重要部分。

2.1 需要更嚴格的施工圖紙與合理性檢查

超高層建筑體型龐大，功能復雜，結構形式相比較一般建筑更為復雜，在設計和施工過程中，因經驗不足會產生很多不合理之處，常見的是建筑物技術經濟指標數據產生較大差異。超高層建筑設計人員對結構方案與機電安裝方案間的協調考慮不夠充分，各專業圖紙與施工不統一造成的功能不合理與結構浪費，因此在施工圖紙的會審中，一定要綜合性的進行圖紙合理性檢查，這將大大提升施工方案的成功率。

2.2 多專業交叉致施工難度大，孔洞復雜度提高

在超高層建筑施工過程中，施工人員需要注意建筑的結構、暖通、給排水和智能化系統的配合，尤其在預埋件、預留孔洞的施工過程中。施工人員若因為只重視建筑結構施工而忽視其他專業，首先會影響施工進度造成工程延期，超高層建筑工程建設進度的滯后，其次它直接影響到安裝質量，無法使BIM技術在工廠建設中的作用充分發揮，阻礙了BIM技術給超高層建筑建設效益的擴大。

3 BIM系統在超高層建筑預留孔洞中的難題應用

3.1 BIM模型的建立

為了在項目的施工過程中做到施工工序的準確無誤，先制定合理的BIM工作流程，從而保證BIM模型在建立過程中、設計過程和施工過程三者之間的合理銜接，BIM工作流程大致包括技術實施策劃、實施方案的編制和審批、建立管理制度、BIM技術的正式應用、各專業模型建立以及基于BIM的工程總承包輔助管理等環節。

3.2 檢查設計合理性

通過BIM系統并進行人工干預，綜合人工的經驗和BIM系統良好的模擬特性，對施工圖的設計優劣進行合理性檢查，以便于及時發現設計圖中所存在的問題，從而能夠盡早發現和解決問題，做到防患于未然，使得在后續的施工中不盲目、不返工、有的放矢。

3.3 實現可視化虛擬施工

在BIM模型中進行施工的建模、模擬和優化設計，為施工現場提供模擬施工圖紙，從而為施工現場提供技術指導。此外，還可以對施工過程中的各個專業進行可視化的管理，對施工過程中工程所涉及的所有信息進行記錄，例如設備的采購和加工記錄等，以便于對施工過程的追溯，管理人員可隨時在虛擬場景中查看，了解工程的施工進程，以便于進行決策。

3.4 施工進度模擬

在施工過程中可以通過BIM模型對整個工程的施工過程進行模擬，具體來說，可以將各個施工專業的三維建筑模型以及各自的施工計劃導入到Navisworks軟件中，然后對各個專業的施工進度進行模擬，分析各個專業施工進度的合理性以及配合的協調性，以便于對施工計劃進行調整，同時還可以對施工預算等信息進行掌握，做到全盤掌握。

4 BIM技術解決超高層建筑預留孔洞中的難題

4.1 應用BIM技術，可視化虛擬施工解決多專業交叉問題

運用BIM技術分段對預埋件、預留孔洞進行測量放線，測量放線應執行測量“三級”復核制。經過BIM系統中的協調、模擬、優化工作以后，可得出綜合結構流動圖、建筑結構-機電-鋼結構-裝飾綜合圖等施工圖，起作用是為現場施工提供可視化輔助。將每個施工行為進行及時記錄，施工過程中對于每個設備和構建的采購、加工、安裝等信息記錄在案，方便施工監管人員、管理人員隨時核查。在虛擬場景詳細了解工程中每個設備和構件的信息，有利于工程后期的運營管理工作。運用BIM技術提供的施工圖，超高層建筑工程項目施工人員，能夠更加清晰地了解施工流程，了解施工現場中所需要注意的一些事項，加快現場施工人員的施工效率，確保超高層建筑施工現場中每一個環節的順利完成，避免施工現場發生工程事故，保障施工人員的施工質量，從而解決多專業交叉問題。

4.2 運用BIM技術進行施工進度模擬來降低孔洞復雜難度

運用BIM技術進行三維模擬實施。預留孔洞模型應按設計大小、形狀、垂直度進行制作。其精度應符合設計要求。預埋件應按設計規定的材質、大小、形狀進行加工制作。并嚴格按測量放線位置正確安裝，保證焊接牢固，支撐穩固，不變形和不位移。利用BIM數據庫信息平臺，可以快速、準確提取精準的施工用料數量，隨時為采購計劃的制定及施工現場限額領料提供準確的數據支撐，減少因施工用料申報不精準造成的工期延誤、倉庫積壓、資金占用等問題。

5 結束語

在項目的施工過程中，傳統狀態和工作方法會有很多問題沒有辦法提前預知，利用BIM技術的碰撞檢查、管線綜合能力和虛擬施工等手段，對施工難點提前反映，就可以使施工組織的計劃更加形象精準。同時，對于后期施工階段的三維施工技術交底，進行虛擬施工和實際工程對比有重要指導意義。