基于BIM技術的大體量項目安裝工程施工精細化管理

文／康凱峰 江蘇省建筑工程集團第二工程有限公司 江蘇蘇州 215131

引言：

本本文針對蘇州陽澄湖景區配套酒店項目中廣泛運用的BIM技術，綜合考量其于建筑安裝工程實際施工階段的運用點及合理性，分析酒店項目安裝工程精細化管理中BIM技術運用的側重點，總結出BIM技術目前于酒店項目應用過程的效益體現及提高建筑安裝行業的生產效率的有效措施。

1、工程概況

蘇州陽澄湖景區配套酒店項目（如圖1）由蘇州環秀湖旅游發展有限公司開發，中衡設計集團股份有限公司設計，蘇州市相城建設監理有限公司監理，江蘇省建筑工程集團第二工程有限公司承建，蘇州永正造價師事務所有限公司、北京長青升工程設計咨詢有限責任公司江蘇分公司、蘇州新天平工程咨詢有限公司提供咨詢服務。項目地處蘇州市相城區太東路以南，相融路以西；項目由主（塔）樓、輔樓、裙房、地庫及附建地下人防工程組成。項目占地面積164832平方米，總建筑面積308706.84平方米，其中地上197730平方米，地下108178平方米。本項目以主題鮮明、設施先進、功能兼容、美觀大氣為宗旨，以相城夢，筑中國夢為設計理念，是具有現代江南文化特點、集旅游接待、會議功能一體的高標準酒店。本項目是典型大體量建筑。

圖1 陽澄湖景區配套酒店效果圖

2、BIM技術

2.1 BIM技術簡介

Autodesk Revit MEP軟件是一款綜合考量工程師的思維方式并結合現場實際需求工作的面向安裝工程的智能設計制圖工具。使用Revit技術和建筑信息模型（BIM），可以在最大程度上減少各專業設計團隊之間的協調誤差。此外，它還能輔助工程師進行決策參考優化和建筑性能分析，促進項目的可持續性發展。同時可與由Revit Architecture軟件及Revit Structure軟件建立的土建信息模型進行鏈接協作，實現三方實時聯動調整，確保數據對接的時效性與準確性[1]。

Autodesk Navisworks Manage軟件輔助設計和施工管理專業人員全方面審閱解決方案，保證項目順利進行。Navisworks Manage將精確的錯誤查找和沖突管理功能與動態的四維項目進度仿真和照片級可視化功能完美結合[2]。

綜合利用Autodesk Revit MEP軟件及Navisworks Mange軟件進行結構、建筑、給排水、電氣及暖通等專業碰撞檢測，通過對碰撞的定義檢測管線綜合布置效果，并在模型內根據軟件生成的碰撞檢測報告進行二次優化，進而實現機電管線的協調布置，減少施工現場返工、責任推諉、無效協調等情況的發生。

2.2 標準化信息模型

本項目中通過LOD500精度模型的搭建及后續調整，實現了和施工現場實際建筑主體及機電管線的1:1仿真。施工人員可通過模型內相關部件信息（圖2）了解現場施工過程中需提前準備的相關工器具，減少了相關人員翻閱圖紙的工作，節約了勞動時間，提升了施工效率；同時，高精度的模型也為各施工區域的驗收提供了夯實的基礎條件，為現場核查提供了便利。

圖2 部件信息

2.3 可視化技術交底

面對傳統技術交底文本，因施工人員文化程度較低的客觀情況，導致存在大量囫圇吞棗，不甚了解的現象，相關技術要點無法高效準確地傳送至工地第一線。這是目前施工質量隱患，事故多發的重要原因。BIM技術為此給出了相應解決方案（圖3）。BIM模型的可視化性有助于施工人員直觀地理解技術交底內容，動態化了解施工流程，做到所見即所得。

圖3 可視化技術交底

2.4 重難點管線區域出圖

針對全專業建模的BIM模型可以導出平立剖面圖紙（圖4-圖5），其相較于單一專業出具的平立剖面圖紙，具有專業全面，管線布置貼合現場實際，易于落地等特點。針對重難點區域集中出圖，可以有效輔助現場施工，減少因溝通失誤導致的返工窩工現象。

圖4 地下室出具三維圖紙

圖5 重難點區域出具剖面圖

3、精細化管理

3.1 管理難點

（1）本項目按建筑用途主要分為五個功能區域：商業+餐飲+酒店+會議+車庫。除5層以上部分屬于酒店標準層，其內機電管線相對簡單外，其余各功能區域機電管線均較為復雜，其中裙房位置作為多功能綜合體，其內走廊區域存在大量順向密集管線，形成室內管廊，且因為吊頂造型多樣化，凈高需求較高[3]，機電管線排布空間有限。綜上所述，安裝工程布設空間有限且管路系統繁多，安裝工程依據原設計圖紙無法滿足實際需求，故深化設計階段的管線綜合布置顯得尤為重要。

（2）本項目設計階段由于周期較為有限，設計內容不完善，規范應用不恰當，設計對施工的可能性考慮不周，施工圖紙供應不及時、不配套等客觀因素，導致項目起始階段存在較大問題[4]。施工階段的工作由于前期設計問題的暴露逐步陷入停滯狀態。安裝工程由于上述客觀因素的存在，并且在機電管線施工過程中為滿足業主需求新增大量變更導致現場實際較為混亂。

3.2 BIM精細化應用

（1）二維圖紙參數模型化

將設計院提供的二維平面施工圖轉換為三維實體模型，與模型內結合施工實際需求綜合布置安裝工程各專業管線，將各管路上的管件、部件等均以1:1比例進行參數化建模，全面地展示施工現場各管路走向的全貌[5]。

本項目BIM主要工作界面為協同管理及參數化輔助，初期結合設計單位、建設單位、施工單位、物業單位等多方面資源構建數據信息庫。以設計藍圖為主要基礎，綜合考量施工需求、建設實際、后期運維等因素對數據庫進行資料收集，整理分類，進而實現BIM的全生命周期運維。本項目多方協作模式如下圖6所示：

圖6 多方協作模式

此模式下的BIM技術應用極大程度上規避了各單位因數據對接問題而導致的大量無效工作，減少了現場返工情況，并在各單位之間通過參數化的BIM模型搭建了工作橋梁進而提高了工作效率及工程效益。參數化BIM模型如下圖7所示：

圖7 參數化BIM模型

（2）管線綜合檢測調整模型

Autodesk Revit MEP軟件是一款按工程師的思維方式工作的智能設計制圖工具。使用Revit技術和建筑信息模型（BIM），可以最大限度地減少建筑設備專業設計團隊之間的協調錯誤。此外，它還能為工程師提供更佳的決策參考和建筑性能分析，促進可持續性設計。同時可與由Revit Architecture軟件或Revit Structure軟件建立的模型進行無縫協作，實現變更三方聯動，確保數據對接的時效性與準確性[6]。

Autodesk Navisworks Manage軟件輔助設計和施工管理專業人員全方面審閱解決方案，保證項目順利進行。Navisworks Manage將精確的錯誤查找和沖突管理功能與動態的四維項目進度仿真和照片級可視化功能完美結合[7]。

綜合利用Autodesk Revit MEP軟件及Navisworks Mange軟件進行結構、建筑、給排水、電氣及暖通等專業碰撞檢測，通過對碰撞的定義檢測管線綜合布置效果，并在模型內根據軟件生成的碰撞檢測報告進行二次優化，進而實現機電管線的協調布置，減少施工現場返工、責任推諉、無效協調等情況的發生。

如下圖8和圖9所示，按設計圖紙搭建好的初步模型，對局部區域運行碰撞檢測，碰撞點位共計554個，在進行初步管道綜合優化后點位減少至154個，極大地減少了管線沖突情況，提升了現場實際工作效率，為建設方及施工方創造了顯著的經濟效益。

圖8 初步模型局部區域碰撞沖突報告（共計554個點位）

圖9 初步管綜后模型局部區域碰撞沖突報告（減少至154個點位）

建筑信息模型的搭建及后續綜合深化的主要意義在于預先模擬施工現場管路布置。在模型內容無缺漏且無碰撞的大前提下，在有限空間內綜合考慮管路本身及其周圍所需空間（包括但不限于保溫，支吊架，管件等所占空間），兼顧管線布局的美觀與合理性需求，進而減少施工過程返工現象的出現。

4、BIM效益分析

經過模型綜合深化及可視化技術交底出圖，本項目與傳統方式相比，海量數據統籌兼顧、管理條線協同高效，管控風險大幅降低。本項目關于進度、預算、資源、施工組織等關鍵信息的交流需求降低50%，人力物力投入降低30%，返工率降低1.5%，綜合效益提升5‰。

結語：

本項目通過BIM 進行精細化管理，歸納總結實施過程中的經驗教訓，形成一套行之有效的工程施工 BIM 應用整體實施方案[8]，充分地將 BIM 技術與工程施工緊密結合，實現工程效率最優化，工程風險最低化，具有廣泛的應用價值和廣闊前景。