1+X证书制度试点下BIM技术在某研发综合楼的应用研究

梅钢

摘 要：以某研发综合楼工程项目为例，通过BIM软件创建相应的模型，运用软件调整模型进度计划并优化方案，并对施工现场进行虚拟三维布置，再结合BIM5D技术将实际数据与虚拟模型关联，实现动态跟踪反馈，最后通过BIMVR可视化管理，实现模型信息化管理。

关键词：BIM技术;模型创建;进度计划;虚拟施工

中图分类号：TU17文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）31-0102-03

Research on the Application of BIM Technology in a Research and Development Comprehensive Building under the 1+X Certificate System Pilot

MEI Gang

（Wuhan Technical College of Communications，Wuhan Hubei 430065）

Abstract： Taking a research and development comprehensive building project as an example， the corresponding model was created by BIM software， the model schedule was adjusted and the scheme was optimized by using the software， and the virtual three-dimensional layout of the construction site was carried out. Combined with BIM5D technology， the actual data was associated with the virtual model to realize dynamic tracking feedback. Finally， the model information management was realized through BIMVR visual management.

Keywords： BIM technology;model creation;schedule;virtual construction

目前，BIM技術被越来越多地应用于建筑施工行业。但是，在BIM技术运用过程中，选择哪种软件进行建模，如何运用软件对模型进行优化调整，如何实现BIM技术的各项功能仍是需要思考解决的主要问题。本文通过阐述建筑施工过程中BIM软件应用的全过程，展现BIM技术的功能及效果，并为建筑施工行业BIM技术人员提供借鉴[1]。

1 BIM在项目中的应用概况

本文研究的项目综合楼共4层，总建筑面积为4 214.08 m2。地上3层，建筑面积为3 153.12 m2;地下1层，建筑面积为1 060.96 m2。室外建筑外标高为-0.45 m，建筑高度为13.95 m。该工程采用的是框架结构，抗震设防烈度为6度。本项目BIM应用主要分五大块：①土建模型创建及方案优化调整;②编制总体施工进度计划并确定关键线路;③施工现场设备设施三维布置;④实际施工与虚拟计划关联，实现动态跟踪;⑤与VR技术结合，实现施工场景化漫游。

本项目在应用BIM过程中主要用到的软件有广联达BIM土建计量GTJ2018、广联达BIM施工现场布置、斑马-梦龙网络计划编制、Project、广联达BIM5D、虚拟设计平台VDP、BIMVR。

2 基于BIM的工程项目模型创建

通过GTJ2018创建土建模型，对三维模型进行碰撞检查。因为机电管线预留洞在图纸上比较分散，单纯依靠人力查找不能保证预留洞口的准确性。根据碰撞检测报告，利用BIM软件对关键部位和关键管道进行预排布，能够快速、准确地在模型上生成预留洞口。同时，避免了后期二次开洞，节约了工期及人力、财力，改善了施工环境，实现了安全文明施工。图1为利用GTJ2018软件创建的土建模型。

3 基于BIM的施工进度计划编制

施工进度计划的编制主要用到斑马-梦龙网络计划2018软件，同时配合使用Project软件，通过绘制网络计划图来对施工流水段进行划分，具体将其划分为基础施工阶段、主体结构施工阶段、装饰装修施工阶段。编制进度计划时考虑到基础部分做完后开始做1F支模板、扎钢筋、浇混凝土，在做1F支模板、扎钢筋、浇混凝土的同时开始做2F支模板、扎钢筋、浇混凝土，在做完1F或2F支模板、扎钢筋、浇混凝土后开始做3F支模板、扎钢筋、浇混凝土，在做完1F、2F支模板、扎钢筋、浇混凝后可以开始做1F砌墙、安装、抹灰、门窗等工作，后依次进行2F、3F的工作流水。整体体现了楼层之间的流水性和施工工序的流水性。

从施工准备到竣工结束，每一道施工工序的施工时间、进度安排、各工序之间的逻辑关系，以及施工投入的人工、材料、机械设备等，都能在进度图上清楚地反映出来，能够保证有序的施工作业，还可以快速确定关键线路，保证施工按工期要求进行，有效避免了工期的延误。

4 基于BIM的施工现场布置

4.1 施工场地给排水布置

施工场地四周设置了连续围挡进行封闭，围挡高度为2.5 m。给水干管从室外管网引入，沿着围挡敷设，通过生活和生产区域用水水力计算得到主管和支管管径分别为DN75和DN50。管道材质为镀锌钢管，管道上设置有阀门、水表等附件。另外，消防用水与施工用水分开敷设，采用镀锌钢管DN100绕围挡四周形成环状闭合回路，进入室内的支管使用50 mm的管径，室外每间隔50 m设置一处消火栓箱。考虑到办公和生活区域的排水要求，在围挡的四周开挖了排水沟，排水沟断面宽度为300 mm、断面高度为300 mm，形成“U”形断面。排水沟坡度为0.3%，坡向室外排水方向，可以保证在施工期间的雨水、生活生产用水有组织地排到室外，确保施工场地不存在积水现象。图2为办公区场地给水布置图，图3为排水沟布置图。

4.2 机械设施、安全教育区域布置

施工场地内的生活区和办公区需要做硬化处理，地面硬化材料为200 mm厚的混凝土，主要放置的大型设备有塔吊、砂浆搅拌机、钢筋弯曲机、钢筋切断机、潜水泵等，机械设施及消防用具布置如图4所示。根据《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59—2011）[2]，文明施工一般项目的检查评定规定应符合下列规定：生活区内应设置供作业人员学习和娱乐的场所。因此，在北侧设立了安全教育体验区及生活娱乐区，如图5所示。

5 基于BIM的4D虚拟施工

采用广联达BIM5D 3.5软件对该工程进行虚拟施工模拟，将土建实体模型GTJ文件、主体阶段场地模型GBCB文件和GZPT文件、施工进度计划导入BIM5D软件中，通过软件的模型整合、划分流水段、模型进度链接等功能完成基于BIM的4D施工进度模拟[3]。整个施工过程可以展示在软件中，按照时间节点實现动态模拟施工，以网络图的形式直观地显示施工进度，准确无误地确定施工工期，对可以预知影响施工工期的工序，提前调整方案，以做到实时监控反馈[4]。在施工过程中，如果有工程变更，可以将变更项的project文件关联到BIM5D中去，及时了解工期以及费用变更情况。例如，计划在2019年8月7日完成该工程土方开挖，那么在8月7日时，将实际施工情况进行反馈，通过进度计划图以及施工模拟可以如实看到竣工工期是延迟还是提前，再根据实际情况调整施工进度以及人员状态。图6为该工程的动态施工模拟图。

6 基于BIMVR的方案

BIMVR是建立在BIM三维模型基础上，通过VR技术加强了建筑模型的可视性和具象性，通过构建虚拟展示平台，为使用者提供交互性设计和可视化印象。BIMVR主要是基于虚拟设计平台VDP，通过导入土建模型、主体阶段的场布模型、施工进度计划、4D虚拟建造动画，完成虚拟建造展示等交互处理。交互处理主要突出施工场地文字、视频、音频的插入，以及施工模拟活动范围的设置、主体结构材质的替换、整体效果表现的真实度等。图7为VR不同观察点的漫游展示图。

BIMVR对施工进度管理、成本管理、质量管理、安全管理[5]等方面起到的作用较大。BIMVR技术能够弥补视觉表现真实度的短板，能将建筑模型渲染得非常逼真，与施工人员之间的交互体验更加贴近实际。此外，它还能够做出VR的视觉体验、触觉体验，在VR场景中运用BIM技术解决建筑从设计、施工到成本、工期等方面的问题。另外，对于施工人员的培训也可以通过VR体现，身临其境的施工安全模拟可以极大程度上提高施工人员的安全意识。

7 结语

本文通过对某研发综合楼项目BIM技术的应用，总结了实际施工过程中BIM软件的使用功能、应用范围以及展现的实际应用效果。GTJ搭建BIM模型，在施工前期进行模型对比和方案优化;斑马-梦龙网络计划编制和Project创建工程网络代号图，在施工过程中调整工期和资源配置;施工场布根据实际图纸对施工现场生活区和工作区的设备设施进行布置，准确展示实际施工现场情况;BIM5D实现施工动态化模拟，在施工过程中进行进程实时跟踪反馈;虚拟设计平台VDP、BIMVR实现场景漫游和动态交互，推动施工可视化管理。1+X证书制度试点下BIM技术是解决建筑类专业问题的有效手段，对提高施工效率、模型信息化具有很大的推动作用。

参考文献：

[1]叶肖敬.BIM技术及理念在某医院项目的应用实践[J].江苏建材，2019（9）：62-65.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑施工安全检查标准：JGJ 59—2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]王胜军.BIM4D虚拟建造在施工进度管理中的应用[J].工程建设管理，2019（3）：145-149.

[4]杨二东.广联达BIM5D在施工管理中的应用[J].建筑技术开发，2017（10）：56-57.

[5]董婉婉.BIM+VR在施工管理中的应用研究[J].施工技术，2020（1）：171.