BIM技术在屋面施工当中的应用

孔祥利　李川　李晓雷　宋锴笛 许刘晟

【摘要】复杂造型及功能多样的屋面工程是整个建筑施工重要的一部分，要想高效准确的完成施工设计、放线定位及各专业配合施工等要求，二维的传统施工技术已经难以达到建筑要求，必须进行突破改变采用BIM技术来对工程实践进行指导。本文就长沙国金中心项目的屋面工程施工中BIM技术应用进行介绍与研讨。

【关键词】屋面工程；BIM技术；施工模拟

1、前言

经济的快速发展，建筑施工技术的不断革新，现代化的建筑其复杂性不断在向上提升。其中屋面工程造型的复杂性及屋面工程与其他施工项目的综合管理难度表现尤为突出。如何在保证质量的情况下用最优的施工方案施工流程解决现场问题，将是施工中非常关键的一个部分，我们就此引出BIM技术来模拟现场的施工方式、规划施工顺序、检测施工纰漏。

2、施工BIM技術应用

2.1工程概况

2.1.1基本概况

长沙国金中心项目位于湖南省长沙市黄兴路与解放路的交界，本工程集办公、酒店、商业为一体的多功能綜合发展项目。建筑高度：塔楼T1屋面装饰体最高点452m，主屋面高约452m；塔楼T2屋面装饰体最高点315m，主屋面高约308m；建筑结构形式：T1塔楼为核心筒+框架+伸臂桁架+环带桁架结构体系；T2塔楼为核心筒+框架+环带桁架结构体系；裙楼为混凝土框架结构。

2.1.2工程重难点分析

本屋面工程的主要特点有：各专业间交接处的节点处理；屋面离地面距离大，材料转运及堆放场地较难规划；屋面包括幕墙专业、机电管线专业、土建专业、钢结构专业等交叉施工，工作面划分及施工顺序安排复杂。

传统施工，难以做到对各专业交界处节点的高效率处理，只能通过二维图纸以及对其他施工专业的了解来解决问题，对各专业人才的专业技能要求较高，难以完成几套施工顺序的优劣点分析对比。针对以上工程特点，项目采取BIM技术对屋面工程进行施工指导，顺利完成屋面工程。

2.2 BIM技术应用点

2.2.1屋面层结构施工BIM技术应用

屋面结构施工中的防水及屋面找坡是最关键的地方，防水不合格将对整个工程产生巨大影响。为保证施工质量，在后期的建筑防水做法上，通过Revit软件建立施工模块模型，细致的构建施工中需要涂刷的防水涂料及相关卷材模型，并输出NWC文件以便导入Navisworks软件进行后期处理。在Navisworks软件中模拟施工，通过三维动画的形式对施工人员进行技术交底，保证施工不出现纰漏。其中通过精确的建模，Revit软件将自动计算需要的材料用量，生成的材料清单对项目物质部采购材料有极大的帮助，可以达到降本增效的作用。

防水卷材施工各阶段图

2.2.2屋面各专业设备施工的BIM应用

屋面工程包括通风的风管、风机、支架；给排水的支架、管道等，其中的大部分管件机械安装前都需要预留预埋，以保证其安装固定的准确稳定性。

在结构模型的基础上，通过机电暖通各专业的模型建立与导出，在Navisworks软件中进行碰撞检测，对图纸进行审核，利用三维模型的协调性和可视化发现图纸问题，找出设计中的不合理点，即时反馈设计部和设计院，改变布局，深化设计图纸，提前解决了现场图纸问题，减少变更和返工。

本工程在模型中关联了现场的实际坐标，在模型中建立的整体坐标系与实际的是按照一定比例进行缩放绘制的。实际屋面施工中需要对相关的设备基础及电梯曳引机等机械安装前的预埋件进行定位，实际施工中难以完成对安装相应的设备的准确性及施工效果进行检验；通过BIM技术建模的三维实体查看及测量，分析预埋件位置对后期的安装设备的使用情况的影响，从而确定定位的有效性。

2.2.3屋面各专业构件综合管理的BIM应用

屋面工程包括结构施工、建筑施工、机电设备安装、外幕墙布置等内容；施工过程中需要对各个工种的协调配合合理安排，以保证施工过程安全有序的进行。在完成所有模型建立之后，对施工顺序的安排规划尤为关键，没有正确流畅的施工顺序，将造成施工工期的延误，材料的浪费，达不到项目要求的降本增效要求。

通过三维实体的模型按照施工时间不断生成，模拟现场施工顺序，生动形象的展示现场实际情况，通过Navisworks软件进行施工进度模拟，为技术人员进一步分析流程的可操作性提供了强有力的证据。

利用多个施工模拟的三维动画指导，从时间节点、流程分配、材料堆场的变化分析讨论各个流程的优缺点，对比得出了最优的施工方案，指导现场施工。

2.3 BIM技术应用效果

在传统施工中，二维图纸以及全文字性的计划排布，各专业分包沟通效率较低，对施工计划理解也有可能产生偏差，不能完全按照计划进行施工，导致各部位施工工序冲突。应用BIM技术通过模拟施工，各专业分包之间可直观的找出施工计划的不足，并且不断优化调整。从而减少分包间的穿插施工冲突，以及工作面交接处的施工节点问题，保证了整个施工过程中无返工，无漏工，所有安装构件一次到位。

结语：

信息化程度更高、更加透明化是建筑行业的发展趋势，现目前的设计已经开始由二维向三维转化，施工也开始通过三维模型来指导施工，建筑业将达到一个新的阶段。随着我国建筑行业的日趋成熟以及人们对建筑美学的更高追求，BIM 技术的应用将成为建筑业的主流，未来的行业模式。

参考文献：

[1]张鹏.何东海.BIM技术在幕墙工程中的应用[J].施工技术，2013.

[2]陈鹏，汤佳文，张建封.BIM在复杂异形金属屋面工程中的应用[J].武汉勘察设计，2015.

[3]龚文晔，何东林，白飚.房屋建筑屋面工程的防水技术措施[J].涂料工业，2011.