BIM技術案例分享：BIM如何助力施工?以清華城項目為例

溫馨提示：2021年中國圖學會BIM等級考試已經結束（點擊免費下載 圖學會第十八期《全國BIM技能等級考試》一、二級真題），同時考生們可以使用 免費預約短信提醒功能，及時獲取BIM考試成績公布等時間信息。環(huán)球網校已開通BIM報考資格免費查詢入口，輸入學歷等信息即可快速查詢，想要報名的小伙伴千萬不要錯過。

清華城項目位于河南省鄭州市中州大道與隴?？焖俾方徊婵谖鞅狈剑珊幽鲜∏迦A房地產開發(fā)有限公司投資建設，設計單位是機械工業(yè)第六設計研究院有限公司，土建工程承包方為河南四建股份有限公司。工程占地36140.358平方米，總建筑面積37.3067萬平方米，其中地下12.0810萬平方米，地上25.2257萬平方米。項目建筑功能主要包括了地下車庫、商業(yè)、辦公、超市、倉庫和居住等，是集餐飲、娛樂、辦公、住宅及商業(yè)配套的大型城市綜合體工程。

清華城項目整個建筑形體構成為一個在透明的玻璃體中懸浮著的白色金屬體，這既象征著一個天文學標志，也表現(xiàn)出了一個柏拉圖式的形態(tài)，在精神上能引起人們精神的共鳴。商業(yè)形體以曲線玻璃和金屬面塑造的自由形態(tài)，環(huán)繞著零售商店。

項目指揮部應用BIM技術管理的方法，在現(xiàn)場施工、進度控制、成本控制、重難點部位控制、材料控制、深化設計等多個方面提高工程項目指揮部的管理能力，在土建、結構、機電、幕墻、暖通等多個專業(yè)之中均發(fā)揮了不可替代的作用。

建筑結構特征

清華城1號院的5座塔樓，除1#、2#塔樓為住宅外，3#，5#，6#塔樓均為復雜異性曲面外形的辦公樓，多曲面的外形對BIM單位的模型創(chuàng)建能力提出了很高的要求。整個建筑地下4層，地上6層商業(yè)裙樓，1#、2#塔樓為30層，結構形式為部分框支剪力墻，3#塔樓29層，框架剪力墻結構，5#、6#塔樓分別為25和21層，結構形式均為框架核心筒?？拐鸬燃墳橐患?，局部位置為二級和三級抗震，耐火等級為一級，抗震設防烈度為7度，屋面防水等級為Ⅰ級。

項目特點

隨著我國改革開放的快速推進，國民經濟飛速發(fā)展，國家綜合力量增速逐漸提高，人民的生活水平也得到了不斷地提高。在這種經濟形勢下，我國各地開始興建許多規(guī)模龐大的城市綜合體項目。這類項目普遍具有規(guī)模龐大、功能特點突出、內部交通組織體系較強等特點。城市綜合體復雜的結構形式和裝修、管線設備安裝技術，在施工技術，深化設計，質量安全，藝術效果等方面增加了施工難度，同時都有利于整個建筑業(yè)水平的提高。

與其它大型公共建筑相比，本項目具有設計更加復雜，施工工序更加繁雜的特點：較高的建筑高度，超大的空間尺寸，建筑群體內部交通網絡和公共空間關系復雜，還要與城市交通和街道等公共設施聯(lián)系，組成一套復雜的交通體系，外部協(xié)調難度大。同時該項目又是高科技、高智能的集合，涉及專業(yè)眾多，其內部公共活動空間更有可能承擔起城市空間的角色。

地下和商業(yè)部分機電管線設備安裝的復雜性，對深化設計技術的要求尤為突出。地下2~4層設計功能為汽車庫和設備用房，其中地下四層和地下二層為機械復式停車位，建成凈空高度需控制為3.6m，造成地下MEP管道需要沿通道部位布置，集中程度高。4.4米、4.5米的層高和機械復式停車位3.6米、垃圾車通道凈高3.0m凈高的功能設計要求，需要BIM方對地下管線綜合深化設計，技術應用難度升高。

地下樓板結構設計中，存在部分空心樓板，又由于管線的集中布置，對樓板的承載力提出了較高的要求。在這種結構設計的情況下，MEP管線支吊架的設計與布置，也是本工程BIM技術應用需解決的難題之一。為了克服這些困難，清華城項目BIM小組，利用理論分析、現(xiàn)場調研和受力試驗等多種方式進行了難題的攻關。

BIM模型的應用

輔助圖紙會審

傳統(tǒng)圖紙會審的過程主要是在接收業(yè)主方移交的施工圖紙后，各專業(yè)人員通過熟悉圖紙并發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，然后召集監(jiān)理、設計單位以及項目經理部項目經理、生產經理、商務經理、技術員、施工員、預算員、質檢員等相關人員一起對圖紙進行審查。針對圖紙中出現(xiàn)的問題進行商討修改，最后形成會議紀要，作為施工指導性文件。而應用BIM技術從模型創(chuàng)建、碰撞檢查的基礎上有效輔助了圖紙會審的工作。具體的內容如下：

(1)模型創(chuàng)建的過程中發(fā)現(xiàn)圖紙問題

在項目各專業(yè)的模型建立過程中，發(fā)現(xiàn)了許多的圖紙問題。比如，尺寸漏標或標注錯誤、標高標注錯誤、詳圖與平面圖無法對應、系統(tǒng)圖與平面圖無法對應等。在模型創(chuàng)建的過程中，將這些問題記錄匯總，在圖紙會審時與各方進行協(xié)商溝通和交底，以便在施工過程中不因這些問題影響施工進度和施工質量，節(jié)約工程成本。

(2)碰撞檢查圖紙問題交底

在各專業(yè)BIM基礎模型創(chuàng)建完成之后，將各專業(yè)模型鏈接到Revit2014中，應用Revit碰撞檢查功能進行碰撞檢測。

BIM技術輔助現(xiàn)場施工

項目應用BIM技術、移動終端結合施工平面圖，在輔助現(xiàn)場施工指導和管理方面進行應用，取得了良好的效果。

(1)根據(jù)機電專業(yè)深化設計綜合模型，應用Revit軟件的“鴻業(yè)機電”插件進行留洞設計，導出留洞圖，到現(xiàn)場進行指導施工。留洞的有效設計與施工，能在后期安裝中發(fā)揮很大價值，最大程度地避免了無效留洞。

(2)對現(xiàn)場施工管理和技術人員進行三維和二維技術交底。通過BIM三維模型和導出的傳統(tǒng)二維圖紙，詳細演示施工需把握的關鍵部位，重點控制施工質量，加快施工進度，使一線施工管理和技術人員立體、直觀、有預見性地把握整個項目情況。

(3)項目現(xiàn)場管理人員配備了移動終端設備，應用Autodesk Navisworks Management軟件輔助平面圖進行施工指導，準確定位每根管線的具體位置，現(xiàn)場記錄需整改的問題，加強對施工質量的控制。

重點問題解決措施

新技術接受程度不一，軟件操作困難

對于參與方對新技術接受程度不一樣，本項目BIM團隊從BIM發(fā)展趨勢和優(yōu)勢上對項目各個參與方進行宣講，著重介紹BIM給各參與方講解BIM技術對其自身經濟和技術上的益處，使其了解BIM的勢在必行的趨勢、優(yōu)勢和能給自身發(fā)展、經濟效益帶來的好處。再配合獎懲制度措施，促使使其接受并嘗試使用BIM技術。

對于項目管理、技術人員對BIM軟件操作上手難度大的難題，定期為項目現(xiàn)場管理人員開展軟件技能培訓，并通過一系列的考核及獎懲措施，促使項目現(xiàn)場管理者能夠真正熟練地運用BIM軟件開展工作。另外，BIM設計方派駐常駐現(xiàn)場BIM工作指導人員，及時對BIM施工方進行技術上的指導和問題的解決。

機電管線排布復雜，支吊架施工難度高

工程體量巨大，機電安裝管線排布復制，各項指標要求嚴格，交叉作業(yè)嚴重，部分區(qū)域樓板為空心樓板，支吊架施工難度高。

管線的集中布置，主通道的凈高要求，使得預留操作空間及其有限，這就要求大梁撓度變形控制必須十分嚴格。

進行土建結構施工時，嚴格控制大截面梁的誤差范圍。管線安裝前，對重點區(qū)域全面布設“50”線，對主要梁的撓度變形進行精確測量，然后返回BIM模型對誤差較大的梁進行結構模型二次調整。最后，根據(jù)結構和管線的具體情況，再次進行管線綜合排布，指導現(xiàn)場精確施工。同時，要求施工單位嚴格按照模型精準施工，對重點區(qū)域實行管理人員實時控制制度，確保施工精準、順利進行。

BIM應用價值的實現(xiàn)

(1)提高組織決策的高效性

利用三維模型可視化的特點，為現(xiàn)場不同的管理人員提供管理的工具，從而進行科學地決策。比如，現(xiàn)場電氣工程師可以根據(jù)三維建筑和結構模型，更深程度理解復雜區(qū)域(坡道等區(qū)域)電氣設計意圖，對于不合理的地方，及時進行設計變更。BIM模型集成了工程項目自始至終的全部相關數(shù)據(jù)，避免信息錯漏，增強信息統(tǒng)一性，項目管理人員可以隨時調用所需信息，為整個項目的組織決策提供了最有利的支撐體系。

(2)圖紙事前審核，減少工程沖突和設計變更

應用BIM技術可以減少傳統(tǒng)二維設計方法中人為的失誤。在拿到設計院圖紙和圖紙變更信息后，首先對圖紙和變更信息進行核對，然后對CAD圖紙進行初步檢查，根據(jù)BIM模型對建筑、結構、機電等圖紙進行校對。截止到行文為止，共接收21版圖紙和87批變更信息，共發(fā)送聯(lián)系單84份，減少工程沖突和設計變更206處。

(3)避免返工，資源節(jié)約

利用BIM模型，通過凈空分析，做到重點區(qū)域嚴格控制，從而避免工程返工，節(jié)約資源，保護環(huán)境。

首先針對層凈高要求嚴格的區(qū)域進行重點分析，得到凈空分析預警圖。對不滿足凈空要求的區(qū)域對功能或機電管線布置進行重新設計優(yōu)化。對于在施工操作空間有限或預留誤差空間較小的區(qū)域，施工過程中需要加強管理的區(qū)域，提前對現(xiàn)場管理人員進行交底，項目管理單位在施工過程中做到重點把控。

BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內容就是“BIM技術案例分享：BIM如何助力施工?以清華城項目為例”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。