BIM技術(shù)在活動中心項目的應(yīng)用

陳士軍

（成盛建設(shè)集團(tuán)有限公司）

1、工程概況

某活動中心項目是重點項目之一，其建成投入使用后，將作為一個集文化娛樂、休閑放松、觀展學(xué)習(xí)、生活服務(wù)為一體的綜合性公共文化服務(wù)中心。項目總占地面積73032平方米，總建筑面積為223622平方米。本工程具有以下建設(shè)難點，需要解決：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不規(guī)則，橢圓、弧形構(gòu)件多，質(zhì)量要求高，施工難度大。（2）公共建筑類多為大空間結(jié)構(gòu)，高大模板支撐區(qū)域多，安全控制是重點。（3）安裝工程涉及面廣，機電綜合管線多、密集，管線排布復(fù)雜，錯漏碰撞多，深化設(shè)計是重點。（4）降本增效，實現(xiàn)綠色施工，最大限度節(jié)約資源。

2、BIM技術(shù)在活動中心項目的應(yīng)用

2.1 基于BIM 技術(shù)的圖紙會審。本工程涉及的土建、機電等專業(yè)圖紙多達(dá)1300張，如果圖紙會審工作采用二維平面圖紙（電子版和紙質(zhì)版）會審方式，不但工作量大，周期長，而且審圖的效率也低，質(zhì)量不高。各專業(yè)通過各自的專業(yè)模型，在可視化模式下進(jìn)行自審，形成會審報告，由建筑單位組織圖紙會審，通過各自的BIM 模型現(xiàn)場展示，由設(shè)計單位對問題進(jìn)行一一解答。基于BIM 技術(shù)的圖紙會審，解決了效率低、周期長、會審質(zhì)量不高的問題，尤其是各專業(yè)模型統(tǒng)一鏈接后，對后續(xù)工作造成影響的隱藏問題得以發(fā)現(xiàn)和解決，使得會審結(jié)果有了質(zhì)的提高。

2.2 基于BIM 技術(shù)施工工序模擬。根據(jù)前期施工部署，群藝館舞臺區(qū)域超高空模板支撐體系采用盤扣式腳手架支撐體系，盤扣式腳手架支撐體系在普通民用建筑施工中使用較少，根據(jù)技術(shù)人員前期對現(xiàn)場施工班組人員進(jìn)行的摸底情況，現(xiàn)場施工人員及管理人員在這方面的施工經(jīng)驗有所欠缺。因此，在編制論證方案前，由BIM 工程師根據(jù)施工圖紙繪制所需模型，模擬施工內(nèi)容，輸出模擬動畫，并挖掘出施工過程中可能會遇到的難題以及可能發(fā)生的安全問題，再由技術(shù)人員提出切實可行的解決方案，確定最終的方案后，由BIM工程師模擬方案過程，采用可視化的施工模擬動畫方式，對施工技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員進(jìn)行方案交底，詳細(xì)地描述其施工工藝流程，使方案直觀、生動，易于理解，具有操作性，現(xiàn)場實施效果良好。

2.3 機電各專業(yè)管線綜合優(yōu)化。優(yōu)化過程如下：（1）給排水系統(tǒng)：先對無壓管道進(jìn)行定位，無壓管道不能上下翻彎，應(yīng)保持直線，滿足坡度要求。然后對有壓管道進(jìn)行排布定位。（2）通風(fēng)系統(tǒng)：暖通空調(diào)的風(fēng)管尺寸比較大，需要較大的施工空間。為了解決通風(fēng)管道與其他管道的碰撞，在不影響安全和使用功能的前提下，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整風(fēng)管的寬高比例，但是得保證風(fēng)量和截面積不變。（3）電氣系統(tǒng)：電氣系統(tǒng)繪制的是橋架，考慮到電纜價錢較貴的因素，橋架盡量少翻彎，并且盡量在其他管線之上，深化過程中要考慮到留放電纜的空間。

2.4 機電管線預(yù)留洞口優(yōu)化。預(yù)留孔洞可分為一次結(jié)構(gòu)預(yù)留洞和二次結(jié)構(gòu)預(yù)留洞。一次結(jié)構(gòu)預(yù)留洞分剪力墻洞口和樓板洞口，剪力墻洞口設(shè)計圖紙上一般都會有標(biāo)注，但是還需要核查是否有遺漏，本項目就有少許剪力墻上的洞口在設(shè)計圖中未標(biāo)明，通過三維模型及圖紙核查發(fā)現(xiàn)，及時通知現(xiàn)場預(yù)留，這便減少了后期不必要的損失。穿樓板預(yù)留孔洞是通過深化好的三維模型進(jìn)行立管準(zhǔn)確定位，并盡可能將分散的多根管合在一起預(yù)留孔洞。本項目一次結(jié)構(gòu)預(yù)留套管230余處，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計圖紙在剪力墻上遺漏洞口四處。如本工程地下二層消防泵房出口處，原設(shè)計為三排管線出消防泵房，經(jīng)BIM模型創(chuàng)建及初步深化后，三排管線出消防泵房后達(dá)不到地下二層建筑凈空使用要求，且三排管線需穿剪力墻，結(jié)構(gòu)需留1500×800的洞口，土建預(yù)留洞口做法要求較高，難度較大，經(jīng)BIM再次深化后，十根水管一排穿剪力墻出消防水池并在剪力墻上預(yù)留相應(yīng)的套管即可。二次結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞在施工過程中，若根據(jù)原設(shè)計施工圖布置管線預(yù)留洞口時，可能會有結(jié)構(gòu)梁柱等構(gòu)件妨礙管線預(yù)留洞口的布置。為了實現(xiàn)預(yù)留洞口的準(zhǔn)確性，達(dá)到預(yù)留洞口的精確定位，通過深化好的機電管線綜合模型與建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行檢查，提前發(fā)現(xiàn)管道孔洞預(yù)留是否合理。

2.5 設(shè)備機房管線優(yōu)化。冷熱機房、消防泵房、空調(diào)泵房等設(shè)備用房，在機電安裝工程中是整個機電安裝的重點和難點，復(fù)雜而繁瑣。這類設(shè)備機房中不同類型的機械設(shè)備，管線尺寸較大，易造成管線交叉擁擠無法排布，個別管線支架無法生根等問題。施工前要解決這些問題，首先收集各類設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，應(yīng)用BIM 技術(shù)對設(shè)備機房單獨建模和重點深化。從設(shè)備基礎(chǔ)、設(shè)備安裝到設(shè)備機房的綜合管線布置，進(jìn)行整體優(yōu)化部署。深化完成后協(xié)調(diào)安裝部門對模型進(jìn)行核查，綜合多家意見后對模型再次修改，最終出圖交底并于施工現(xiàn)場施工。

3、效益分析

3.1 過程效益。通過運行土建結(jié)構(gòu)模型和機電模型進(jìn)行參數(shù)和碰撞檢測，共發(fā)生碰撞1500 多處，其中土建部分350處、機電部分1300多處，及時與管理方、設(shè)計方溝通解決，降低了工作難度，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。同時，利用BIM技術(shù)進(jìn)行機電綜合管線排布，有效地縮短前期機電管線綜合排布的時間，很大程度上減少了施工過程中的協(xié)調(diào)工作量和拆改工程量。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益。BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢測有效避免后期拆改工程量，減少工程造價70 萬元，節(jié)約工期約30 天，完成機電管線綜合排布并導(dǎo)出預(yù)留預(yù)埋施工圖紙以及土建模型檢測，在建筑結(jié)構(gòu)施工階段洞口定位準(zhǔn)確率達(dá)90%以上，有效避免了后期大量二次開鑿和鉆孔，減少工程造價約40 萬元，節(jié)約工期約20 天。