海陽市毛衫產業創新園綜合樓項目BIM技術應用

戴凱龍

摘 要：隨著BIM技術在國內的應用與發展，越來越多的項目通過BIM技術來提升管理效果與管理效率。然而針對BIM技術與EPC管理模式的結合，國內現有可借鑒的工程案列仍然不多。本文從具體的工程項目入手，在設計與施工管理階段應用BIM相關技術，在EPC項目管理中做了嘗試性應用，提升了項目管理的協同與溝通效率，對縮短工期、降低成本提供了有效支持。

關鍵詞： 設計協同 管線綜合 施工模擬 三維交底

1.工程概況

1.1.項目簡介

海陽毛衫產業創新園綜合樓位于煙臺市海陽市亞沙新城，海鑫西路以南，龍豐路以東，北京路西側。綜合樓由17層高層建筑與3層裙房組成，塔樓作為創新辦公使用，裙房設置了會展中心、多功能廳等公共服務設施。塔樓建筑高度78.40米，裙樓建筑高度19.10米，地上建筑面積40128.94平方米，地下建筑面積7035.99平方米。

此次設計的綜合大樓融合展覽、辦公等功能為一體，創新來自于融合，實現生產孵化、商貿物流、設計創意、展示營銷之間的相互促進相互發展。建筑立面采用直白的幾何理性邏輯，通過簡潔的構造方式，通過實體墻面的錯位與玻璃窗之間的跳躍變化，引發“編織”的聯想，形成巧妙的形象暗喻，成為“毛衫”園區的形象代言者，南側塔樓立面暗含字母H，海陽拼音的首字母。項目整體如圖1-2所示。

1.2.工程特點及難點

本項目采用EPC總承包管理模式，和傳統項目相比，EPC項目加入了設計協同和管理，對總承包管理能力提出了更高的要求，更加重視工程整體價值的創造。利用BIM技術進行精細化管理，提升公司在項目管理中的優勢。

2.BIM組織與應用環境

2.1.應用目標

本項目BIM應用目標主要是應用BIM技術幫助提升EPC項目管理水平。設計階段采用BIM技術提升設計質量，盡量減少施工階段的圖紙問題，力求實現“零變更”；施工階段采用BIM技術輔助施工管理，實現精益建造。

2.2.實施方案

項目實施開始之前，編寫針對本項目的BIM實施策劃書，制定完整的實施方案，組建BIM技術團隊。根據項目的整體工期要求及各專業的設計特點、BIM應用深度和廣度等，進行分工，制定階段性節點。實施過程中，定期進行模型檢查、進度跟蹤及應用總結會議，通過BIM實現全專業的深化設計，并以設計成果帶動綜合協調和施工模擬的開展，實現項目的全關聯單位協同工作。

2.3.團隊組織

為保障本項目的順利實施，組建項目級BIM團隊和公司集團級BIM團隊，并指定一名專職的項目BIM總負責人，系統負責協同各團隊間的工作部署，并與業主、監理、分包的BIM團隊進行對接。下屬設立設計團隊、施工團隊、運維團隊等職能機構。

2.4.軟硬件環境

本項目配置足夠數量的滿足軟件操作和模型應用要求的硬件設備，具體配置不低于以下要求：

本項目BIM使用 Autodesk Revit2016、Navisworks Manage2016、鴻業、探索者、Tekla 18.1、Rhino、PKPM、Fuzor等軟件創建。采用 Autodesk 建筑套件旗艦版和Tekla 18.1為基礎平臺軟件，以鴻業、探索者等插件為建筑信息化模型（BIM）輔助軟件。同時采用協同管理平臺，進行項目管理及文檔集中管理，對整個文檔變化進行自動記錄、跟蹤、匯總。

3. BIM應用

3.1.BIM建模

項目BIM模型基于Revit平臺分專業、分系統建模，各專業在本地建模并通過中心文件進行協同工作。本項目以建筑、結構模型為主導，協同機電、幕墻各專業，將二維圖紙轉化為三維模型，其中建筑、結構模型包含所有構件，機電模型包含所有干管、支管、末端設備等。施工圖階段模型深度為LOD300，深化加工階段深度為LOD400。

3.2.鋼結構深化設計

在深化設計工作中全面應用BIM技術，對鋼結構、幕墻、機電等專業工程利用各自專業軟件按，直接實現深化設計。其中利用tekla對鋼結構進行深化設計，對實體模型進行節點深化，通過模型進行工程量分析、出深化加工圖。將鋼結構模型與其他專業模型進行碰撞檢查，得出詳細的碰撞報告，組織各專業開會討論并解決碰撞問題，為鋼結構二次深化設計起到指導作用，保證了鋼結構深化圖紙的準確性。同時能夠提高鋼結構加工的準確性、加工精度。

3.3.凈高分析

在設計階段，通過BIM模型對空間狹小、管線密集或凈高要求高的區域進行凈高分析，提前發現不滿足凈高要求功能和美觀需求的部位，不僅能夠通過優化管線路徑的手段來優化凈高，還能夠通過調整結構來實現該目的，避免后期設計變更，從而縮短工期、節約成本。

3.4.碰撞檢查

在各專業協同設計完成之后，再將各專業模型進行整合，分樓層進行BIM模型綜合協調及碰撞檢查，將大部分設計矛盾在施工前解決，最大程度減少拆改返工，為實體施工的順利進行提供便利。

3.5.管線綜合

本項目管線復雜、系統繁多、空間緊張，二維圖紙難以有效溝通，通過BIM模型則有效解決，通過管線空間模擬排布，對管線做到空間合理利用，排布整齊，排布路由美觀，安裝施工方便。通過BIM模型進行沖突檢測，對施工風險點進行提示。

3.6.施工模擬

結構施工中，將BIM模型與工程總控計劃相結合，利用BIM系統規劃現場的施工進度。利用Navisworks將Project進度計劃與模型構件關聯，實現施工進度的4D虛擬建造，分析影響施工工期的主要因素，實現可視化管理，合理安排每個構件的安裝順序及構件運輸計劃，減少現場的二次堆放，較少現場對臨時場地的需求，優化施工進度，節約工期成本。

3.7.三維交底

本項目利用BIM模型可視化的特點，采用三維交底，將復雜節點、管線排布、復雜工藝等通過模型直觀的展示出來，使工程人員充分了解設計意圖，減少返工，節約工期。

4.應用效果

通過將BIM技術與建造技術、項目管理和信息化的結合，高效準確的解決技術難點問題，提高了項目管理的信息共享程度，豐富了管理手段，提高了管理準確性和科學性；通過深化模型提高了構件的生產及安裝效率，降低了建造成本，節約了時間；利用BIM技術的可模擬與可分析的特性，對重點方案進行了預先模擬，降低了施工風險及成本。

5.總結

5.1.創新點

通過BIM模型，使原本在傳統設計中獨立的專業信息，在BIM上得到了集成，各專業設計過程中通過BIM共享信息，相互協調，真正實現了信息共享及協同工作的作用，極大的提高了協調溝通的效率；同時將BIM融入EPC設計管理中，利用BIM技術能夠更好的考慮設計、施工、采購、生產等各方面的因素，對提出的便于施工、縮短工期、降低成本的建議，發揮了EPC模式的優勢，提升工程整體價值。

5.2.經驗教訓

EPC項目較為顯著的優勢在于總包方早期就介入項目設計，利用BIM技術更好的進行設計的參與和管理。本項目通過BIM技術的應用，在設計階段就充分考慮施工階段模型使用的便利性，工作集的劃分、區域的劃分等都進行了統一規范；而當任一專業的模型精細度低與其他專業時，在綜合協調及最終實施過程中均會影響其他專業；BIM實施過程中，涉及的單位、人員數量較多，對BIM技術的認知程度與掌握水平參差不齊，需要后續加強培養一批有BIM實踐經驗同時又具專業能力的工程師，通過專業知識與BIM理念的結合，用于解決實際問題，提升項目的管理水平。