BIM技术在天津铁建大厦二期工程中的应用

张 亮 柴小雨

（中国铁建大桥工程局集团有限公司，天津 300300）

BIM的英文全拼为Building Information Modeling，即建筑信息模型的简称。BIM技术可以理解为是首先建立好完整的建筑信息化模型，进而针对工程项目的建筑全生命周期的全过程的科学化和现代化管理与优化的方法与技术[1]。

天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目是中国铁建大桥局“三个基地”建设中的标志性工程，具有施工工期短、质量要求高、技术难点多和环保要求高等特点。单纯的二维平面设计手段不能完美地完成项目的建造任务，通过BIM技术这一手段，利用Revit 2016等软件进行三维参数化建模，将三维BIM模型与二维CAD图纸进行图纸审核和水电暖设备模型碰撞检查等，为项目实施提供了精确的数据模型，以期解决基于BIM技术的建筑施工过程精细化管理、机电给排水暖通工程方案优化和施工流程标准化中的关键问题。

1 工程概况

天津铁建大厦二期工程科技研发中心位于天津市空港经济区 （如图1所示） ，具体位置在兴航路以东，中环西路以西，西三道以南，地上部分包括A座办公 （8层） 、B座倒班宿舍 （9层） 及多层裙房 （2层） ，地下部分包括2层的汽车库、人防及设备用房设施。该项工程由中国铁建大桥工程局集团有限公司承建，新建地上建筑面积28 879.97 m2，A座建筑面积11 569.04 m2，B座建筑面积9 228.77 m2，多层裙房建筑面积8 082.16 m2，新建地下建筑面积14 901.19 m2，总建筑基底面积为7 535.85 m2。建成后的天津铁建大厦二期工程将与在用的天津铁建大厦办公楼合为一体，形成一个环境优美、功能齐全的综合型基地，将进一步改善员工工作、学习、科研、生活、文体、健身等人文环境，利于引进培育精英人才，提供发展平台，创新管理机制，进一步加快实现企业跨越发展领先发展的步伐。

图1 天津铁建大厦一期（左）与二期（右） 效果图

在充分研究建筑施工及安装工程需求的基础上，结合天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目，进一步研究了BIM技术在建筑及安装工程中的应用，包括主体模型建立、碰撞检查、净高分析和管线综合等。以期解决基于BIM技术的建筑施工过程精细化管理、机电给排水暖通工程方案优化和施工过程模式化的重要科学和技术问题[2]。BIM技术实施组织策划如图2所示。

图2 本项目的BIM技术组织策划路径

2 BIM技术在项目中的具体应用

2.1 建立BIM模型

在对天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目进行BIM建模时，前提是建成实用的参数化构件族库。由于本项目中，有很多同样的构件类型或者是参数类别，主要缘于两个方面的考量，一是注意到因为设计图纸变化或者项目自身改变，而使得天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目模型的改变，二是也要重视进度和成本等的控制[3-4]。在整个模型建立过程中，天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目首先进行参数化的BIM建模，构件属于本项目的构件族库。

在BIM技术运用时，根据天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目的自身特点，首先，规定好模式化的族库，对于常见参数进行了具体规定和假定，此外，也根据本项目自身的特点建立了专属专项族库。在本项目中应用参数化族库，这样便可以根据需求直接得到所需的组库数据，从而提升了工作效率。本项工作的建立在天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目中发挥了很好的作用。天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目应用的软件是美国欧特克公司的Revit2016版本软件，总结以往的经验，BIM模型的建立按照下述的顺序进行： （1） 识图。即对原有的CAD施工图纸进行整体上和局部上的把控； （2） 掌握BIM建模标准，即详细了解目前国家地方各级BIM建模标准，在设计、施工等建筑全生命周期内的规范、规程或标准； （3） 建模。即将原有的二维CAD工程图纸文件导入到Revit 2016软件中，从而根据设计图纸的规定绘制出三维的BIM模型。天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目中建立的参数化模型如图3～4所示。

图3 地上部分建筑专业模型

图4 地下一层机电专业模型

2.2 BIM图纸审核

在天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目主体模型的创建过程中，首先对图纸进行审核，形成问题报告，以便施工前进行协商及设计修改，避免施工过程中的变更返工问题出现，减少后续施工中的错误。最终，根据存在问题程度划分为三个级别，分别是重要问题、次要问题和一般问题，查找出主题模型重要问题6项、次要问题12项、一般问题27项，有利于加快施工进度，缩短施工工期。如：梁Lb5没有尺寸标准、无板厚标注、9#楼梯建筑与结构图中在第一跑楼梯位置不符 （如图5所示） 、梁与窗位置碰撞、屋顶结构板与梁标高不符导致结构梁悬空等图纸问题。

图5 图纸纠偏示意图

2.3 碰撞检查和警告分析

利用revit 2016软件所建立的全专业BIM模型进行碰撞检查[5]，可清楚发现天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目施工过程中的构件互相碰撞和冲突问题，BIM调模工程师通过局部调整、深化设计，对出现碰撞和冲突的构件做出相应优化调整，通过这项工作，能够更好地指导施工，最大限度地减少因返工造成的成本支出，同时，利于显著减少设计变更，大大提高施工现场的生产效率，初步统计可减少设计变更70%，提高施工现场的生产效率30%。碰撞检查报告见图6。

图6 地下二层机电与机电专业碰撞检查报告

3 结语

文章介绍了BIM技术在天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目的应用，解决基于BIM技术的建筑施工过程精细化管理、机电给排水暖通工程方案优化和施工流程标准化中的关键问题，通过BIM技术的应用对各专业管线进行整合，借助其3D可视化技术，从管线走向、排布、碰撞点处理，在相应样板区域施工中均得到修正，为大面积安装施工铺平道路。