BIM技术在银川绿地中心工程中的应用

陶双东

（宁夏容基工程项目管理有限公司 宁夏银川 760000）

1 项目概况和技术难点

作为西北第一高楼的银川绿地中心项目，整体投资达100亿元，建筑总面积350379m2，其中地下建筑面积约82425m2，3层地下室（局部地下一层有夹层），由南、北两座塔楼与裙房组成，作为集高端购物、休闲餐饮、娱乐沙龙、商务办公、酒店接待等城市功能于一体的超高层综合体，是宁夏回族自治区和银川市“十二五”规划的重大项目，也是银川市委市政府践行“一带一路”战略和加快构建内陆开放型经济的代表型项目。绿地中心位于银川阅海湾中央商务区，地处银川城北，阅海之滨，览山脚下，东至万寿路，西到亲水大街，南临小西湖，北接沈阳路。距离银川市火车站5min左右的车程，距离机场也仅需车程25min。项目预计2020年交付使用，可入驻总部型企业近200家，提供就业岗位20000个，可实现年产值达300亿元，成为强力带动阅海湾CBD经济发展、实现产业能级提升的新兴综合发展平台，对推动并实现银川从城市型经济向区域型经济和国际型经济发展具有十分重要的意义。

银川绿地中心南北2座塔楼均采用框架+核心筒混合结构体系，外框架由H型钢梁和型钢混凝土柱构成，均结合避难层设置两道伸臂桁架，塔楼高301m。超高层建筑物在银川特殊大风天气下，给施工安全带来了巨大的挑战。超厚基础底板浇筑、超大钢结构吊运安装、超高层泵送浇筑、非常规材料倒运等“高、大、上”等都成为技术难题。中铁城建组织协调各参建方利用BIM+互联网+智慧工地成功解决了以上难题，使项目建设在保证建设周期和工程质量安全基础上有条不紊的进行。

2 利用BIM技术进行施工安全管理

（1）利用BIM二维码+安全帽新技术，对现场所有施工人员实行“实名制”管理，现场所有施工人员信息统计汇总后输入BIM平台生成二维码，粘贴在各施工人员的安全帽上。利用BIM系统连接劳务与安全，劳务实名制可以实现考勤管理、安全教育管理、后勤管理等，提高项目现场劳务用工管理能力。

（2）利用BIM+VR技术，将施工现场中的容易发生危险的地方进行标识，告知现场施工人员在此处施工的过程中应该注意的问题，利用VR技术使技术工程快速理解并身临其境体验安全教育，BIM系统也能自动记录工人教育次数和受教育情况。

（3）利用BIM+塔吊/升降机/爬架应力应变系统，严格监管大型设备。在BIM模型中模拟优化塔吊位置，优化防碰撞系统摄像头和传感器的布置。利用塔吊“黑匣子”实时监测塔吊运行情况，包括塔吊转角、风速、载重、幅度等数据，为塔机碰撞提供实时预警，并将图像及相关数据传至BIM监控平台，方便塔吊管理。在BIM模型中合理规划出升降机的位置，指导现场升降机的布置。同时，利用将BIM平台与升降机安全监管系统连接，使用人脸识别对驾驶员身份进行监控管理，防止非专业驾驶员操作。安全监管系统可以对升降机的负载重量、运行高度、运行速度等进行全方位监控，违规运行立即进行语音播报，杜绝升降机的不规范运行。建立精确的BIM模型，进行复核计算，全面分析了爬架体在施工工况、爬升工况和停工工况下的受力性能特点。对支承结构在拉压杆不协同受力情况下适用性进行了重点分析，当遇危险状况时防坠系统自动锁死，为现场施工的使用性能得到保障。

3 利用BIM技术进行图纸深化设计

基于BIM的图纸会审有着不可忽视的优势。①基于BIM的图纸会审会发现传统二维图纸会审所难以发现的许多问题，传统的图纸会审都是在二维图纸中进行图纸审查，难以发现空间上的问题，基于BIM的图纸会审是在三维模型中进行的，各工程构件之间的空间关系一目了然，通过软件的碰撞检查功能进行检查，可以很直观地发现图纸不合理的地方。②基于BIM的图纸会审通过在三维模型中进行漫游审查，以第三人的视角对模型内部进行查看，发现净空设置等问题以及设备、管道、管配件的安装、操作、维修所必需空间的预留问题。本项目以三洞口四碰撞为主线，对图纸进行审核，共筛选出80余条图纸问题，提高了图纸会审工作的效率，为工程顺利施工生产铺平道路。

基于BIM的各专业深化设计与传统的深化设计相比，应注意以下几个方面：①各专业深化设计人员在完成接收设计单位的图纸交底之后，通过制定相应的深化设计原则之后，各专业通过安排专业的建模人员严格按照设计施工图纸进行各专业施工图设计模型的创建。②完成专业模型的创建之后，各专业深化设计人员可以在各自专业施工图设计模型基础上进行深化设计工作，如管线走向，节省材料，降低施工难度；校核型钢与钢筋穿插是否合理；通过软件的碰撞检查功能对各专业间的碰撞进行检查。③基于BIM的深化设计，可以直接导出施工图，在对模型完成相应的优化之后，在BIM软件中，对图纸、图层、尺寸标注等进行相关设置之后便可直接导出施工图纸，在出图过程中如果构件过于密集还可通过过滤器功能进行分系统出图，或单独导出某构件的详图。④在多专业进行协调深化设计时，各专业深化设计后的模型按照统一的坐标原点和高程整合到一起，形成项目的整体模型；在三维模型中通过碰撞检查发现各专业之间的碰撞点，还可通过三维漫游，以第三人的视角对三维模型进行巡视，发现问题，最后各方协调解决相关问题。

4 利用BIM技术进行施工物资管理

BIM+物资管理，让数据转起来，资源浪费少起来，管理的支撑是数据，项目部运用BIM技术，通过鲁班软件和其他BIM软件多算对比，保证两算误差在3%以内，为项目管理提供了精确可靠的基础数据。本工程钢筋量较大，塔楼单层钢筋重量达220余吨，现场浪费比较严重（暗柱箍筋和梁的纵筋）。BIM小组以鲁班钢筋为基础，对料单进行审核优化，每层减少钢筋浪费4t，目前已减少浪费260余吨，预计累计减少浪费280余吨。

5 利用BIM技术，进行全方位监控监测

BIM+传感器，让监管更有力有效，在BIM模型中可视化查找危险区域，明确监管范围，指导现场传感器布置，包括临边洞口边缘及限制区域入口位置等。当人员进入危险及限制区域时，传感器将信息传送到控制器发出警报提醒，关联BIM平台实现快速查看，定期管理。危险区域报警管理，系统记录并上传到BIM云平台中，通过按周、旬、月分析云平台中相关数据，按不同位置汇总数据，分析出现场各区域报警次数，加强现场管控；对违规报警汇总，提醒现场安全管理人员加强现场安全教育。BIM+自动检测，实时数据辅助现场环境监测，本项目在施工现场布置自动检测环境仪器，进行实时监测，数据分析结果自动上传到智慧工地平台，与BIM云平台实时数据对接，辅助现场环境监测。利用BIM技术对爬模及现场喷淋系统进行部署整合，保证作业面扬尘控制。同时，利用自动喷淋系统定时定点对混凝土楼板及竖向墙体实现了独特的“全自动、无人值守、无死角”的喷淋养护，既节省了人工，又节约了用水。

6 结语

BIM作为一项新兴的技术，在银川绿地中心超高层建筑物项目中多方位的应用为智慧建造和建筑的可持续发展提供强有力的技术支撑，各阶段参与方实现了数据共享，显著的提升了生产效率、工程质量和项目管理水平。不仅带来了直接的经济效益，节省工期，更是培养出了一批BIM建模、视频动画制作人才，为攻克超高层项目施工技术难题发挥出浓墨重彩的一笔。