谈BIM技术在住宅小区(群体)工程施工中的应用

宋 磊

(山西八建集团有限公司，山西 太原 030027)

谈BIM技术在住宅小区(群体)工程施工中的应用

宋 磊

(山西八建集团有限公司，山西 太原 030027)

结合某住宅小区(群体)工程施工，对BIM技术在辅助图纸会审、增强施工方案指导性、完善施工图、施工现场模拟、标准化构件应用、工程算量等方面的实际应用进行了研究探讨，以供参考。

BIM技术，制造业，标准构件，工程应用

0 引言

BIM即Building Information Modeling，国内称之为建筑信息模型，它是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，建立起建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物的真实信息。BIM具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。一个工程项目是否采用BIM技术以及应用的情况主要取决于工程的特点，软件本身只是以建模为主。而最早的BIM应用领域是在机械制造业，其管理的基本单位是单个的“零件”，而在建筑行业里，“零件”就是墙、梁、柱等标准构件。所以，具有规则的、标准化的住宅(小区)工程是最接近“原始的”制造业BIM的生产方式，这是在住宅(小区)工程中选用BIM技术的最主要原因。虽然目前此项技术的工程应用还处于探索尝试阶段，但学习和在施工当中应用BIM技术已是大势所趋。

本文以位于山西省介休市的一项保障性安居生活小区工程为例(包含12栋住宅楼、地下车库及其附属建筑物)，分别在工程技术、施工前期策划、进度模拟等方面介绍了BIM技术的应用情况。其介绍的重点不在于如何使用建模软件，而是放在对工程生产的实际应用当中。通过几处应用点的分析，来阐明此项技术在住宅小区(群体)工程中应用的可行性和优越性。

1 通过建筑模型，辅助图纸会审工作

在接收到设计单位的每一套单位工程的施工图纸之后，便进行建模工作，一星期左右的时间可有一个完整的结构与建筑的施工模型。建模的原则即建模标准为先按照尚未会审的施工图纸的尺寸标注1∶1进行建模，单位同样为“mm”。建模精度为LOD 3(Level of Details)即实际模型达到的精度要求为施工详图深度，包括施工模型中的精确尺寸，形状，定位，方向及其他信息。在原设计施工图纸的基础上利用BIM的三维可视化功能对图纸进行审查工作。在对单位工程完成建模后，项目BIM团队开始对其进行拼装组合，检查每套图纸的建筑与结构之间的衔接是否合理，利用BIM技术辅助图纸的会审工作(见图1)。

2 将BIM的可视化应用到专项施工方案当中，增强指导性

在专项施工方案当中免不了图像的说明，大到塔吊的剖立面，小到装饰装修的细部做法，而这些图像基本为AutoCAD制作的截图或是图集上的扫描照片，信息量的表达很有局限性且对施工的实际指导性较低。与这些传统方法相比，本工程在以往方案的基础上，利用BIM的三维可视化功能，并结合图集、施工图等资料建立出贴近工程实际的施工模型，在其关键部位再进行文字性的描述，极大地提高了专项施工方案的管理和指导水平(见图2)。

3 精品工程策划

要做好精品工程，离不开一套有效的科学的管理方法，事前策划是其关键。项目BIM团队的建模人员与项目工程师、生产经理利用模型的可观性对其工程的关键部位进行细部策划。在策划中对BIM技术进行了最大化、最符合实际施工情况的较为完美的运用，使得整个创精品方案“生动形象”，既利于管理，也利于指导施工，此方法得到建设、设计、监理单位的一致好评。

4 施工现场模拟

BIM团队组建半年多，目前正在工程施工实践中扮演着利用现有BIM技术为各项工种服务和技术辅助的角色，主要有以下四项：施工现场布置，以协调场地布置；大型机械运行空间分析；关键工序模拟、施工虚拟预演和进度分析，以验证施工进度计划的可行性，减少实际施工过程中发生的问题。碰撞检测，土建工程中建筑与结构原点到原点复核，快速计算砌体工程施工用量。

4.1 施工现场布置

小区施工现场及办公、生活区立体布设。模型中包括临时生活及办公区，样板房，钢筋加工棚，临时道路，项目大门，塔吊和施工电梯。我们可以直接在模型上寻找可以利用的空地，并且查询可利用空地的几何尺寸，方便场地的使用规划，同时也可以直接通过看实时更新的模型来了解工程实际的施工情况(见图3)。

4.2 大型机械运行空间分析

项目为群体工程，楼栋间距不大，为了最少的减少塔吊数量而且不能影响施工，需要对塔吊的空间运行进行分析。包括塔吊型号选择，塔吊基础位置，附墙的设置位置等。在以往的塔吊位置和附墙的距离确定时，是在电子版的施工图纸上进行绘制，用的是传统的AutoCAD 平面绘图的方法对其确定，但这样缺少立面的分析，考虑的因素不是很全面。项目BIM团队利用BIM软件把AutoCAD中的电子图按照1∶1的实际尺寸以照片jpg格式或dwg格式直接导入到BIM软件当中，并在此基础上进行施工所需的模型创建，生成的文件可以直接指导施工，提高了安全、技术交底的实用性。

4.3 关键工序模拟、施工虚拟预演和进度分析

将Revit及SketchUp(建模软件)关键部位模型结合预定的施工顺序在Navisworks中进行4D模拟，优化关键工序。给劳务队的交底形式突破了传统的纸质形式，以BIM技术为辅助手段让管理水平有了新的提升。为最大限度地缩短工期，BIM团队拟采用4D施工模拟这一技术来解决主体结构与砌体工程，砌体工程与安装和装饰装修工程之间工序衔接。根据施工进度安排利用Microsoft Project软件编制施工图。

将项目细化分解后，与BIM模型相结合，利用Navisworks中的Timeliner功能，达到4D模拟施工的目的。

5 标准化构件的应用

在以往的工程施工过程中，砌体部分的统计算量是一件枯燥繁琐的事情，需要整套施工图纸建筑和结构图的比对，而且容易出现错算、漏算。对此，在建模阶段每套图纸把建筑与结构图分开，各自进行建模，之后再对其进行合并，两者之间的差集就为后砌部分了。而进入标准层施工，每层、每个单元的建筑形式都是一样的，所以建筑部分的模型只需一个标准的楼层单元即可，省去大量的重复工作。团队利用Revit的族技术对建筑模型进行制作，然后再载入到结构模型当中(见图4)。

6 工程算量

投资的目的是增值，而不是为节约投资。而实现投资增值的重要手段是对项目实施全过程造价管理。无可置疑，工程算量是其中的一项重要环节。我们BIM团队在传统的算量软件使用的基础上，又选用了制图较为精确、与其他软件相容性较好的建模软件，在施工过程中按照土建工程的节点用传统与非传统的方法进行算量对比，相互检验算量精度。基于BIM的算量软件能创建具体结构化的工程数据库。通过组成建筑物的基本单元——构件，将所有关联工程信息数据组织存储起来，形成一个整体。同时，BIM技术具有强大的计算能力，能够随着具体的施工过程对工程量进行跟踪对比，快速得出节、超原因，利于项目成本分析。

7 质量与安全

质量、安全是施工企业的两条不可触碰的红线。在质量管理方面，项目BIM团队将全面质量管理(PDCA循环)与BIM技术结合，应用到管理当中，在QC活动中取得了良好的工程实际效果。在安全管理方面，项目BIM团队利用建筑信息模型的理念，借助SketchUp，Arich CAD制作施工现场安全文明标准化样板，达到施工现场临边、洞口、隔离等安全防护专项方案的目的，并作为模块灵活布置在施工现场三维图中，起到“现场文明强化”的作用。

8 结语

通过BIM技术在符合“工业生产化”的住宅小区(群体)工程中的应用，使得这种高端、复杂的技术在应用的过程中得以简单化和实用化。在每一个应用例子当中，均是从工程实际出发，而不是过分地强调BIM建模软件的万能性和复杂性。当我们将这项技术用好用的合理时，不管是对提高施工质量，还是确保施工安全及其加强成本控制均会起到较大的促进作用。

[1] 何关培，王轶群，应宇垦.BIM总论[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2] 丁 杰.建设工程项目4D模型实现方法的研究[J].项目管理技术,2008(11)：21-25.

[3] 张建平，李 丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,41(371):10-17.

[4] 李玉娟.BIM技术在住宅建筑设计中的研究应用[D].重庆：重庆大学，2008.

Discussion on the application of BIM technology in residential area (Group) engineering construction

Song Lei

(ShanxiEighthConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030027,China)

Combining with a residential area (Group) construction, this paper discussed the actual application of BIM technology in the auxiliary drawings review, strengthen the guidance of construction scheme, improvement of construction drawing, simulation of construction site, standardized construction application, engineering amounts and other aspects, for reference.

BIM technology, manufacturing industry, standard component, engineering application

2015-02-12

宋 磊(1980- )，男，工程师

1009-6825(2015)12-0250-02

TP319

A