基于BIM技术应用的施工管理分析

尹凯旋，江敏，余翔，王向前

（中国建筑第八工程局有限公司总承包公司，上海 201204）

近年来，随着建筑行业的飞速发展，异型结构的建筑开始逐渐兴起，同时机电施工管理的难度和复杂性也大幅提高。与传统的机电安装施工管理相比，管线优化与协同管理显得尤为重要。BIM技术作为新型建筑信息化进程中的重要环节，因其综合性的协同功能，能够较为有效地服务于施工管理。本文以舟山观音圣坛项目作为研究背景，将BIM技术主要应用于管线综合、预制化加工、施工指导、施工模拟及协同管理等方面，帮助现场专业工程师在设计阶段及时发现碰撞问题，降低成本浪费，提高工程质量。

1 工程概况

舟山观音法界1期观音圣坛项目位于浙江省舟山市普陀区朱家尖白山景区一带，项目总建筑面积65846m2，其中地下建筑面积约为63124m2，圣坛地下建筑面积约为2722m2，地上10层，局部地下1层，建筑高度98．24m2。功能包括观音圣坛、善财楼、龙女楼和广场。工程于2015年6月开工建设，目前主体结构阶段已结束，正在进行机电安装工程。中建八局总承包公司在采取协同管理的模式下，以BIM技术为基础，打造BIM+新型劳务关系，为施工管理做出合理的技术指导。

2 BIM技术应用点的分析

2.1 管线综合

结合施工情况，用revit软件分专业创建的给排水、消防、电气、暖通等三维信息模型，进行多专业综合性的碰撞检测，根据碰撞检测报告，调整模型、消除碰撞，完成模型深化设计。

2.2 构件预制加工（参数化建模）

本项目圣坛主楼内设4个钢筋混凝土束筒作为“巨型柱”，由地面层贯通至9层，内设H型钢柱，异形的结构给机电安装工程施工带来了不利因素，图纸深化综合布置难度加大。针对本项目的异构特点，对复杂处机电管件或路由等，利用犀牛或GH或DYNAMO等软件进行参数化建模，导入到Revit等BIM软件中生成相应模型，可用于绘制加工大样。基于BIM技术，能够提前对重要部位的安装进行动态展示，提供施工方案讨论和技术交流的虚拟现实信息。

2.3 施工指导（机房、节点VR展示+接管）

利用三维模型、VR视图等，对施工现场进行直观的展示。运用BIM三维可视化功能再加上时间维度，利用碰撞优化后的方案，可以进行施工交底、施工模拟，发现本工程的重难点施工部位，按照场地特点、国家规范制定详细的施工方案，有效指导现场施工。

2.4 设备与材料管理（物料追踪统计+二维码）

利用已经建立的模型，结合二维码技术，可以准确快速地统计到每个区域和构件的材料用量，点对点的材料运输，使得材料一次性到位，减少材料的二次搬运，进而有效提高各工序的配合程度，加快施工进度。

2.5 E-BIM协同管理

业主、设计、施工、BIM在同一平台进行操作，对所有问题进行实时更新和追踪。将三维信息模型集成、项目进度计划、成本信息、质量安全信息等集成于BIM5D平台，借助E-BIM协同管理，实现PC端、Web端、手机端的数据共享，对本工程进行流水段划分、实现工程量统计、物资提取、施工场地布置、质量安全管控等应用。

3 基于BIM技术的模型管理

3.1 深化设计管理

结合设计院图例、设计说明、施工说明编制针对本项目的BIM深化策划（见表1）。根据设计蓝图和项目BIM策划进行模型搭建，结合BIM工作进度，进行管道综合。由各专业工程师与BIM建模师对各专业的深化设计图纸进行会审，协调各专业的综合布局，同时对关键部位和重要节点要绘制剖面图和详图。深化后的综合图需要通过各专业的审查，并在与精装公司沟通或与精装图纸核对无误后，按照深化设计的要求签字确认，提交给建设单位(顾问)进行审批。

表1

3.2 协调会议制度

每周例行组织周例会和专项协调会议，项目专业工程师及BIM建模师参与会议，BIM建模师总结本周的模型深化进度，反馈深化过程中出现的问题，专业工程师根据现场的实际情况讨论管线的优化方案。建立协调会议机制，高效的协调解决问题，加快模型报审进度。同时，例行协调会议形成会议纪要，记录过程中做出的各项决定及优化方案，并归档留存。

3.3 模型文件管理

建立专门的项目模型云盘，由项目BIM负责人进行定期维护，每周将各楼层模型过程的版本文件上传至云盘，能够更直观的反映所完成的工作量，对比分析模型的深化进度。同时，建立单独的管理文档，包括BIM深化策划、设计说明、会议纪要、模型报审计划、模型报审设计回复意见等。模型管理机制贯穿整个工程工期，便于各工程师浏览、交流，减少过程中存在的“空白盲区”，有效的提高工作效率。

4 基于模型管理的施工管理

4.1 泵房及设备机房综合深化

本项目圣坛地面层主要为热力泵房、消防泵房、设备机房的集中区域，其中排烟机房、空调机房、精密空调机房共22间。考虑到本工程体量大，机房内设备较多，如果按原图纸安装，可能会出现管线过于密集无法排布或采购的设备尺寸较大无法安装等问题。因此，在设备选型时需要考虑诸多因素。首先根据设计单位提供的机房详图进行初步综合深化，生成多方位剖面图进行视图分析，根据每台设备的具体参数进行初步选型。其次结合选型后的设备尺寸大小、进出风口位置，需要进行二次深化。设备的布局及机房内管线的排步将影响到后期设备及管线的检修，因此需要根据机房结构优化设备排布，合理布置管线。最后提前与土建方进行技术交底，防止其按照原图纸进行设备基础浇筑及造成拆改。

4.2 Trimble BIM放线机器人定位放线

BIM结合Trimble BIM放线机器人将BIM模型中的数据直接转化为现场的标准点位。可实现单人放样操作，对室内管线安装及室外管网施工进行施工辅导与指导，极大程度提高了工作效率与施工进度。

4.3 E-BIM平台指导现场施工

在施工安装阶段，BIM技术应用的优势开始逐步体现。为使模型更好的指导现场施工，需要把模型从电脑端转换到平板或手机移动端。本项目充分利用EBIM协作平台，提前将模型文件转换格式，共享至平台，将模型从办公室带到施工一线。在安装项目的施工阶段，施工员提前优化模型，班组长根据现场情况参与模型调整，工人根据模型进行现场安装，充分发挥模拟性与协调性的优势，打造“施工员-班组长-工人”三位一体的协作体系，形成BIM+新型劳务关系。

5 结语

舟山观音圣坛项目由于自身异型结构及复杂的管线安装环境，BIM技术的应用能够充分指导现场施工、技术创优、材料管控、节点控制等，体现了协同管理的优势。BIM技术作为建筑业改革的核心，与传统的施工管理模式相比，基于BIM技术应用的施工管理模式能够将施工阶段的问题前置，缩短施工周期，在设计阶段将问题解决，减少施工管理过程中的拆改和返工。