海阳市毛衫产业创新园综合楼项目BIM技术应用

戴凯龙

摘 要：随着BIM技术在国内的应用与发展，越来越多的项目通过BIM技术来提升管理效果与管理效率。然而针对BIM技术与EPC管理模式的结合，国内现有可借鉴的工程案列仍然不多。本文从具体的工程项目入手，在设计与施工管理阶段应用BIM相关技术，在EPC项目管理中做了尝试性应用，提升了项目管理的协同与沟通效率，对缩短工期、降低成本提供了有效支持。

关键词： 设计协同 管线综合 施工模拟 三维交底

1.工程概况

1.1.项目简介

海阳毛衫产业创新园综合楼位于烟台市海阳市亚沙新城，海鑫西路以南，龙丰路以东，北京路西侧。综合楼由17层高层建筑与3层裙房组成，塔楼作为创新办公使用，裙房设置了会展中心、多功能厅等公共服务设施。塔楼建筑高度78.40米，裙楼建筑高度19.10米，地上建筑面積40128.94平方米，地下建筑面积7035.99平方米。

此次设计的综合大楼融合展览、办公等功能为一体，创新来自于融合，实现生产孵化、商贸物流、设计创意、展示营销之间的相互促进相互发展。建筑立面采用直白的几何理性逻辑，通过简洁的构造方式，通过实体墙面的错位与玻璃窗之间的跳跃变化，引发“编织”的联想，形成巧妙的形象暗喻，成为“毛衫”园区的形象代言者，南侧塔楼立面暗含字母H，海阳拼音的首字母。项目整体如图1-2所示。

1.2.工程特点及难点

本项目采用EPC总承包管理模式，和传统项目相比，EPC项目加入了设计协同和管理，对总承包管理能力提出了更高的要求，更加重视工程整体价值的创造。利用BIM技术进行精细化管理，提升公司在项目管理中的优势。

2.BIM组织与应用环境

2.1.应用目标

本项目BIM应用目标主要是应用BIM技术帮助提升EPC项目管理水平。设计阶段采用BIM技术提升设计质量，尽量减少施工阶段的图纸问题，力求实现“零变更”；施工阶段采用BIM技术辅助施工管理，实现精益建造。

2.2.实施方案

项目实施开始之前，编写针对本项目的BIM实施策划书，制定完整的实施方案，组建BIM技术团队。根据项目的整体工期要求及各专业的设计特点、BIM应用深度和广度等，进行分工，制定阶段性节点。实施过程中，定期进行模型检查、进度跟踪及应用总结会议，通过BIM实现全专业的深化设计，并以设计成果带动综合协调和施工模拟的开展，实现项目的全关联单位协同工作。

2.3.团队组织

为保障本项目的顺利实施，组建项目级BIM团队和公司集团级BIM团队，并指定一名专职的项目BIM总负责人，系统负责协同各团队间的工作部署，并与业主、监理、分包的BIM团队进行对接。下属设立设计团队、施工团队、运维团队等职能机构。

2.4.软硬件环境

本项目配置足够数量的满足软件操作和模型应用要求的硬件设备，具体配置不低于以下要求：

本项目BIM使用 Autodesk Revit2016、Navisworks Manage2016、鸿业、探索者、Tekla 18.1、Rhino、PKPM、Fuzor等软件创建。采用 Autodesk 建筑套件旗舰版和Tekla 18.1为基础平台软件，以鸿业、探索者等插件为建筑信息化模型（BIM）辅助软件。同时采用协同管理平台，进行项目管理及文档集中管理，对整个文档变化进行自动记录、跟踪、汇总。

3. BIM应用

3.1.BIM建模

项目BIM模型基于Revit平台分专业、分系统建模，各专业在本地建模并通过中心文件进行协同工作。本项目以建筑、结构模型为主导，协同机电、幕墙各专业，将二维图纸转化为三维模型，其中建筑、结构模型包含所有构件，机电模型包含所有干管、支管、末端设备等。施工图阶段模型深度为LOD300，深化加工阶段深度为LOD400。

3.2.钢结构深化设计

在深化设计工作中全面应用BIM技术，对钢结构、幕墙、机电等专业工程利用各自专业软件按，直接实现深化设计。其中利用tekla对钢结构进行深化设计，对实体模型进行节点深化，通过模型进行工程量分析、出深化加工图。将钢结构模型与其他专业模型进行碰撞检查，得出详细的碰撞报告，组织各专业开会讨论并解决碰撞问题，为钢结构二次深化设计起到指导作用，保证了钢结构深化图纸的准确性。同时能够提高钢结构加工的准确性、加工精度。

3.3.净高分析

在设计阶段，通过BIM模型对空间狭小、管线密集或净高要求高的区域进行净高分析，提前发现不满足净高要求功能和美观需求的部位，不仅能够通过优化管线路径的手段来优化净高，还能够通过调整结构来实现该目的，避免后期设计变更，从而缩短工期、节约成本。

3.4.碰撞检查

在各专业协同设计完成之后，再将各专业模型进行整合，分楼层进行BIM模型综合协调及碰撞检查，将大部分设计矛盾在施工前解决，最大程度减少拆改返工，为实体施工的顺利进行提供便利。

3.5.管线综合

本项目管线复杂、系统繁多、空间紧张，二维图纸难以有效沟通，通过BIM模型则有效解决，通过管线空间模拟排布，对管线做到空间合理利用，排布整齐，排布路由美观，安装施工方便。通过BIM模型进行冲突检测，对施工风险点进行提示。

3.6.施工模拟

结构施工中，将BIM模型与工程总控计划相结合，利用BIM系统规划现场的施工进度。利用Navisworks将Project进度计划与模型构件关联，实现施工进度的4D虚拟建造，分析影响施工工期的主要因素，实现可视化管理，合理安排每个构件的安装顺序及构件运输计划，减少现场的二次堆放，较少现场对临时场地的需求，优化施工进度，节约工期成本。

3.7.三维交底

本项目利用BIM模型可视化的特点，采用三维交底，将复杂节点、管线排布、复杂工艺等通过模型直观的展示出来，使工程人员充分了解设计意图，减少返工，节约工期。

4.应用效果

通过将BIM技术与建造技术、项目管理和信息化的结合，高效准确的解决技术难点问题，提高了项目管理的信息共享程度，丰富了管理手段，提高了管理准确性和科学性；通过深化模型提高了构件的生产及安装效率，降低了建造成本，节约了时间；利用BIM技术的可模拟与可分析的特性，对重点方案进行了预先模拟，降低了施工风险及成本。

5.总结

5.1.创新点

通过BIM模型，使原本在传统设计中独立的专业信息，在BIM上得到了集成，各专业设计过程中通过BIM共享信息，相互协调，真正实现了信息共享及协同工作的作用，极大的提高了协调沟通的效率；同时将BIM融入EPC设计管理中，利用BIM技术能够更好的考虑设计、施工、采购、生产等各方面的因素，对提出的便于施工、缩短工期、降低成本的建议，发挥了EPC模式的优势，提升工程整体价值。

5.2.经验教训

EPC项目较为显著的优势在于总包方早期就介入项目设计，利用BIM技术更好的进行设计的参与和管理。本项目通过BIM技术的应用，在设计阶段就充分考虑施工阶段模型使用的便利性，工作集的划分、区域的划分等都进行了统一规范；而当任一专业的模型精细度低与其他专业时，在综合协调及最终实施过程中均会影响其他专业；BIM实施过程中，涉及的单位、人员数量较多，对BIM技术的认知程度与掌握水平参差不齐，需要后续加强培养一批有BIM实践经验同时又具专业能力的工程师，通过专业知识与BIM理念的结合，用于解决实际问题，提升项目的管理水平。