BIM 技术在项目前期管理工作中的应用

2014-12-02李彬LIBin曰汪芦金WANGLujin

价值工程 2014年35期

李彬LI Bin曰汪芦金WANG Lu-jin

（中冶置业（安徽）有限责任公司，马鞍山 243000）

（China MCC Real Estate Group Co.，Ltd.，Maanshan 243000，China）

1 工程概况

南京江宁上坊片区安置房项目二期工程位于南京市江宁区。项目总建筑面积为218060.18m2，其中地下室面积为39612.9m2。7 栋地上33 层和3 栋地上26 层住宅（地下均为2 层），1 栋3 层幼儿园，1 栋3 层配套用房（地下2层），1 栋大地下室。框架剪力墙结构，机电安装专业包含消防、给水、排水、中水系统、开关站、配电、照明、通风、智能化、电信、有限电视、漏电报警、电梯等多个系统工程。

南京江宁上坊片区安置房项目二期作为中冶置业（安徽）有限责任公司BIM 技术的试点项目，在项目管理过程中我公司将BIM 技术应用到技术交底、工程例会、工程预算、物资供应等多个环节，对BIM 技术在高层住宅中应用起到了积极推动作用。

2 BIM 技术的应用方向

虽然本项目施工难度不高，但体量较大，地下室所包含的专业工程多，工期紧，设计阶段时间短促，需申报绿色建筑。根据以上原因，我们决定在项目管理上应用BIM 技术，计划应用的方向如下：

2.1 突破二维图纸局限性 2D 模式下的图纸有大量不可避免的人为错误：平、立、剖等图纸互不相符，修改繁琐，质量低下。三维建筑信息模型可以达到一处改动，各处即时更新、自动调整。

2.2 管线优化地下室有消防管、给水管、排水管、桥架、风管等多种管道，很难发现所有的管线碰撞。通过BIM中碰撞检查，可以很精准地找到管道敷设不合理的位置，提前做出管道优化施工方案，避免在后期施工中出现返工现象。

2.3 技术交底形象化传统的技术交底文件是靠文字、二维图纸完成，在工程管理过程中，发现其效果一般，作业人员不能理解交底的内容，完成的作业没有达到技术交底中所要求的标准。

2.4 工程量信息化统计商品混凝土方量、面积、材料、机电设备、相关材料表等工程量统计，工作量大、人工统计不够精确、技术含量偏低、工作效率低下。通过BIM技术可以对工程量进行预估，增强建造成本控制的准确性。

2.5 让沟通协调工作更加以往工程师在向甲方汇报时无法带给其清晰、直观的感受，不能增强甲方对项目细节的认知和了解，沟通不畅，问题得不到解决。通过BIM技术，给甲方可以提供直观的可视化模型。

2.6 方便交付使用后物业管理三维建模中，建模人员可以把施工单位、材料厂家的信息输入模型里。管理公司可以很方便的提取信息。

3 BIM 工具

为更好地掌握BIM 技术，并结合工程的特点，建模使用Revit 软件，虚拟现实使用Navisworks 软件，施工建造模拟使用Synchro 4D 软件，施工组织计划安排使用P6 软件，云端应用使用AutoCAD360、Autodesk360 软件。

4 BIM 在前期管理中应用情况

南京江宁上坊片区安置房项目二期建模工作由中冶置业（安徽）有限责任公司上坊片区安置房工程开发项目部工程技术人员担任，利用业余时间建立模型，由项目总工程师定期检查模型质量。

本项目于2013 年11 月12 日开始建模，经过工程技术人员的不懈努力，在2014 年6 月12 日模型建立完成。在模型的基础上，应用Revit 软件中管线碰撞检查功能，检查出了管线的碰撞位置，专业技术人员分析碰撞的原因，如是设计图纸存在的缺陷、不合理，及时与设计院沟通，制定管道优化方案，在沟通过程中采用BIM 的云端技术应用（见图1）。采用Navisworks 软件漫游功能检查地下室净高，设备用房布置的合理性。P6 和Synchro 4D 软件相结合，制作可视化五维施工建造模拟。

4.1 建立模型建模人员按照各自的专业分担建模任务，建立自己的工作集，轴网和标高由专门人员建立，保证其精准性，结构、建筑自下而上建立，管道遵循干管→立管→支管顺序建立。

图1 云端应用

混凝土强度信息、主体图元的位置编辑到梁板柱属性中，按标高建模，梁柱、墙板、墙柱相交处使用连接功能，避免了因重复绘制，工程量重复计算。

Revit 软件中自带的门窗族不能满足项目建筑建模要求，通过技术人员研究，将幕墙应用到门窗族的创建中，解决了这一难题。标记每个房间的功能，方便直观的了解项目的构造。

机电建模涉及多个专业，而每个专业中又分多个系统，以给排水专业为例，含有消防、给水、雨水、污水、中水等系统。在同种管材不同系统中，我们采用颜色区分。Revit 设备族库中没有图纸设计中的类型时，采用近似的替代或创建。模型如图2 所示。

图2 模型

4.2 碰撞检测模型建立完成后，针对机电管道做了碰撞检测，由于地库体量太大，电脑的配置存在一定的不足，难以做整体的碰撞检测，根据实际情况决定采用分段做碰撞检测。

防火分区一检查各专业管线之间碰撞总计169 处，自来水管道与喷淋管道碰撞有32 处，自来水管道与污水管道碰撞有20 处，自来水管道与消火栓管道碰撞有3 处，喷淋主管道与喷淋支管道碰撞有2 处，喷淋管道与排烟风管碰撞有1 处，喷淋管道与消火栓管道碰撞有62 处，喷淋管道与桥架碰撞有6 处，喷淋管道与污水管道碰撞有15 处，消火栓管道与污水管道碰撞有8 处，消火栓主管道与消火栓支管道碰撞有1 处，污水管道与污水管道碰撞有11 处，污水管道与桥架碰撞有8 处。通过检测报告中的ID 数据，准确查找到碰撞位置（见图3），工程技术人员对碰撞进行分析，其中由于模型建立过程的不准确造成的碰撞有4处，建模人员及时做了调整，因设计存在缺陷、不合理造成的碰撞，及时与设计院沟通，修改设计图纸。

经过碰撞检测，查找出了图纸中大量问题，针对问题及时解决，在施工前期就避免了后期施工的困难，给项目的质量、成本、进度带来了帮助，提高了图纸的精度。得到了业主单位、设计单位一致的赞许，给公司形象带来了提升。

图3 碰撞检查

图4 虚拟模拟

4.3 虚拟现实在地下室机械停车库、自行车库、地下储藏室等部位，应用Navisworks 软件虚拟现实功能，检查出多处实际净高满足不了正常使用，情况特别严重的是地下储藏室的过道部位（见图4），梁底距地面高度为2.1m，加上消防管道后管底距地面不足1.9m。对于这种功能使用缺陷的问题，如给排水专业施工技术人员在二维图纸审查过程中没有提出，等结构施工完，这个问题将无法得到很好的解决。虚拟现实的功能帮助我们把问题提前找出来了，第一时间和设计院联系，设计院对地下室储藏室的结构进行了优化，保证了项目后期的正常使用。

虚拟模拟能很好地让项目参与各方更好地对项目内部结构进行认识，促进管理人员对项目中复杂部位的把控，还用于各专项方案的编制，对项目的建设带来极大的方便。

4.4 成本控制在传统的工程量统计下，过程中出现设计变更，造价工程师要经过手动计算变更的工程量增减，相当繁琐，而且不精确。该项目采用我们Revit 软件中明细表功能统计出所需要的工程量，明细表中含有类型的位置、注释、规格、数量等信息（见表1、表2），一处改动，工程量即时更新自动调整，对工程量进行很好的预估，增强建造成本控制的准确性。

5 BIM 技术应用后期管理中需要解决的问题

5.1 建模软件选取需要改善 Revit 软件是目前使用最广泛的建模软件，软件的功能比较均衡，但也存在很多不足之处，在大批量建造钢筋和管线支吊架过程中就显得比较笨拙，应该寻找PKPM、Tekla、易蜀等替代工具，解决这个问题。

5.2 设备厂家提供自己产品的族厂家对自己的设备外观、尺寸是有自己的标准，如在设备模型建立中，将厂家提供的族插入到模型中，模型的精确性会有极大的提高，这也说明BIM 技术是要靠各家单位配合才能完成的。

5.3 BIM 技术应用缺少标准同一个专业，不同建模人员建立的模型有很大的差异，如各系统管道的颜色，缺乏统一性，展示时需要花费时间介绍，还有模型要达到什么样的标准才能应用。由于缺少标准，在项目中得不到各家参与单位的认可。

表1 风管明细表

表2 结构柱明细表

5.4 BIM 技术在绿色建筑方面的应用通常节能设计、能效分析、日照分析、采光分析、暖通负荷、通风模拟及噪声分析还是通过计算机的复杂分析计算给予量化的。如将BIM 技术应用到这些各项分析中，建筑各项物理信息分析从设计后期显著提前，有助于建筑师在方案、甚至概念设计阶段进行绿色建筑相关的决策。

5.5 可视化五维施工建造模拟的应用南京江宁上坊片区安置房项目是一项民生工程，工期是我们公司最大的挑战。我们将采用P6 软件编制了详细的施工进度计划，将其导入Synchro 4D 软件，可视化的展示了各工序的时间节点。统计出了施工高峰时期工程量，根据工程量优化资金投入、材料供应、资源配置、后勤保障等多项计划。通过模拟，选定了施工临时道路、塔吊、人货电梯合理的安装位置。