BIM技术辅助建筑结构预留预埋深化设计研究

王 涛 侯春明 刘五常 祝兆平

中建三局集团有限公司成都分公司

BIM技术辅助建筑结构预留预埋深化设计研究

王 涛 侯春明 刘五常 祝兆平

中建三局集团有限公司成都分公司

建筑施工过程中，洞口预留、管线预埋看似非常简单的一道工序，但是却成为工程返工的重点，造成费用与工期增加。大部分原因是由于建筑结构与机电预留预埋的沟通及协调不通畅造成。本文就BIM技术在施工过程中辅助建筑结构洞口预留与管线预埋方面如何的的应用，如何提前对建筑结构模型、机电模型自身进行优化设计，如何利用土建与机电模型进行碰撞检测，并通过反馈的结果得出优化方案，减少二次返工，确保工程质量，节约施工成本进行阐述。

BIM；预留预埋；碰撞检测；深化设计

1、前言

一般情况下，设计院出的二维图纸无法做到各专业的零碰撞，我们提前利用BIM技术对土建及机电专业间的工序交叉部位进行碰撞检查分析，并应用碰撞报告对相应土建与机电图纸进行调整深化，将土建施工图纸与机电施工图纸做到真正意义的零碰撞，让各专业间按照深化设计后的图纸进行施工，会降低施工成本，较少返工浪费，节省工期，提高施工质量。

2、依托工程

某项目位于朝天门与解放碑之间，项目直面长江与嘉陵江交汇口，总占地面积为91，782 平方米，总建筑面积约1，134，264 平方米。本工程主体结构造型复杂，机电设备管线种类及数量繁多，专业间施工协调及实施难度大，故该项目在先进技术上做出了重大努力，尤其BIM技术辅助建筑结构预留预埋深化设计这项应用在确保工程质量、保证工期方面做出了重大贡献，取得了良好效果。

3、BIM技术辅助建筑结构预留预埋深化设计应用

3.1 模型建立

首先按照相关专业图纸进行建模，模型分为土建模型和机电模型。土建模型分为建筑模型和结构模型；机电模型分为电气、暖通、给排水三大专业模型。为保证模型顺利拼合与美观，建模前确定建模规则，即确定原点、标高、各专业构件颜色、命名规则等，建模过程中各构件位置必须与原图一致，模型从建立到交付过程中必须实时更新。

3.2 专业内模型深化

在二维图纸转换为三维模型的过程中，通过观察三维模型对图纸进行初步审查，根据施工经验对当前图纸的构件布置提出疑问，如标高、尺寸缺失或信息不一致，特定构件间距不满足规范要求等。根据本专业内设计顾问的答疑或下发的设计变更，及时将模型进行完善，并将原施工图进行完善，形成初版深化图纸。

3.3 专业内碰撞检查

随着专业模型的初步深化工作的完成，接下来对专业内模型实施碰撞检查，即建筑和结构模型，电气、暖通、给排水模型间的碰撞。

通过专业内碰撞检查，对相应模型进行调整，尤其机电管线综合调整尤为复杂，过程缓慢且问题颇多。调整过程中注意问题收集并向设计顾问提出图纸问题，经顾问答疑后，对模型进行第二次深化，并对第一版深化图进行修改，形成第二版深化图纸。

3.4 专业间碰撞检查

(1)管线与建筑结构发生的碰撞优先采用开设洞口，如图1所示与楼板的碰撞，其中梁柱设置洞口必须取得设计顾问同意，并采取洞口加强措施，当开设洞口影响结构安全时，采用绕线绕管方式。

图1 结构楼板与管线碰撞

(2)当局部区域管线过于密集，导致该区域无论如何调整管线均不能达到净空要求，此时即需联合业主与设计顾问寻找解决方案，如调整该区域结构布置。

3.5 最终模型确认及出图

经综合碰撞检查并调整后，总承包单位负责对分包模型进行检查，确认已达到零碰撞后，将模型与碰撞资料提交设计顾问审核，同意后报业主审批，审批通过后即按最终模型调整方案，对第二版深化图进行调整，形成各专业最终版深化图纸。

主体结构施工阶段，现场根据最终版结构施工图、综合机电留洞图进行洞口的预留与机电管线的预埋，施工过程中管理人员随时检查是否按图施工，并与最终封模前，召集分包与土建管理人员对现场洞口与管线进行最后的检查，确保无一遗漏。

砌体结构施工时，定期检查是否按图进行洞口留设，确保洞口的准确性，保证砌体结构的整体性与美观性。

4、应用效果

该项目自将BIM技术用于辅助建筑结构预留预埋深化设计当中，取得了良好的效果。

质量方面：自从使用了经综合调整后出的施工图纸，主体结构成型质量有了重大的提升，相比未使用BIM技术的项目，该项目将传统洞口施工二次返工率由10%～20%降至1%～3%，现场洞口预留准确率达到了97%以上，确保了工程质量。

工期方面：自使用了BIM技术，现场返工率的降低，让项目工期得到了巨大的保证。与传统施工技术相比，该项目节省了总工期8%左右的时间，为项目降低了工期风险，确保了合同履约。

经济方面：在预留预埋方面使用了BIM技术后，现场基本没有了后期开洞、补洞的人工、材料和机械费用，良好的成型效果大大的减少了装饰装修阶段的修补，工期的缩短，更是降低了工期罚款的风险，BIM技术的使用为项目创建了巨大的价值。

5、结语

BIM技术是一项功能非常全面的技术，它的应用前景非常广阔，采用BIM技术也是国内建筑行业的发展趋势，但是国内目前能用到的功能还十分的局限，随着单方面应用优势逐渐凸显，我相信更多的人愿意去学习它并应用它，BIM技术在国内的推广定会势不可挡。

[1]李丰会，张超，杨林忠，朱桐昕.BIM模拟安装技术在建筑机电图纸深化阶段中的应用.建筑施工.2015年02期

[2]刘政.BIM技术在机电安装工程深化设计中的应用.安装.2014(6)