BIM技術(shù)案例分享：BIM如何助力施工?以清華城項目為例

清華城項目位于河南省鄭州市中州大道與隴海快速路交叉口西北方，由河南省清華房地產(chǎn)開發(fā)有限公司投資建設(shè)，設(shè)計單位是機械工業(yè)第六設(shè)計研究院有限公司，土建工程承包方為河南四建股份有限公司。工程占地36140.358平方米，總建筑面積37.3067萬平方米，其中地下12.0810萬平方米，地上25.2257萬平方米。項目建筑功能主要包括了地下車庫、商業(yè)、辦公、超市、倉庫和居住等，是集餐飲、娛樂、辦公、住宅及商業(yè)配套的大型城市綜合體工程。

清華城項目整個建筑形體構(gòu)成為一個在透明的玻璃體中懸浮著的白色金屬體，這既象征著一個天文學標志，也表現(xiàn)出了一個柏拉圖式的形態(tài)，在精神上能引起人們精神的共鳴。商業(yè)形體以曲線玻璃和金屬面塑造的自由形態(tài)，環(huán)繞著零售商店。

項目指揮部應用BIM技術(shù)管理的方法，在現(xiàn)場施工、進度控制、成本控制、重難點部位控制、材料控制、深化設(shè)計等多個方面提高工程項目指揮部的管理能力，在土建、結(jié)構(gòu)、機電、幕墻、暖通等多個專業(yè)之中均發(fā)揮了不可替代的作用。

建筑結(jié)構(gòu)特征

清華城1號院的5座塔樓，除1#、2#塔樓為住宅外，3#，5#，6#塔樓均為復雜異性曲面外形的辦公樓，多曲面的外形對BIM單位的模型創(chuàng)建能力提出了很高的要求。整個建筑地下4層，地上6層商業(yè)裙樓，1#、2#塔樓為30層，結(jié)構(gòu)形式為部分框支剪力墻，3#塔樓29層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，5#、6#塔樓分別為25和21層，結(jié)構(gòu)形式均為框架核心筒?？拐鸬燃墳橐患墸植课恢脼槎壓腿壙拐?，耐火等級為一級，抗震設(shè)防烈度為7度，屋面防水等級為Ⅰ級。

項目特點

隨著我國改革開放的快速推進，國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，國家綜合力量增速逐漸提高，人民的生活水平也得到了不斷地提高。在這種經(jīng)濟形勢下，我國各地開始興建許多規(guī)模龐大的城市綜合體項目。這類項目普遍具有規(guī)模龐大、功能特點突出、內(nèi)部交通組織體系較強等特點。城市綜合體復雜的結(jié)構(gòu)形式和裝修、管線設(shè)備安裝技術(shù)，在施工技術(shù)，深化設(shè)計，質(zhì)量安全，藝術(shù)效果等方面增加了施工難度，同時都有利于整個建筑業(yè)水平的提高。

與其它大型公共建筑相比，本項目具有設(shè)計更加復雜，施工工序更加繁雜的特點：較高的建筑高度，超大的空間尺寸，建筑群體內(nèi)部交通網(wǎng)絡和公共空間關(guān)系復雜，還要與城市交通和街道等公共設(shè)施聯(lián)系，組成一套復雜的交通體系，外部協(xié)調(diào)難度大。同時該項目又是高科技、高智能的集合，涉及專業(yè)眾多，其內(nèi)部公共活動空間更有可能承擔起城市空間的角色。

地下和商業(yè)部分機電管線設(shè)備安裝的復雜性，對深化設(shè)計技術(shù)的要求尤為突出。地下2~4層設(shè)計功能為汽車庫和設(shè)備用房，其中地下四層和地下二層為機械復式停車位，建成凈空高度需控制為3.6m，造成地下MEP管道需要沿通道部位布置，集中程度高。4.4米、4.5米的層高和機械復式停車位3.6米、垃圾車通道凈高3.0m凈高的功能設(shè)計要求，需要BIM方對地下管線綜合深化設(shè)計，技術(shù)應用難度升高。

地下樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計中，存在部分空心樓板，又由于管線的集中布置，對樓板的承載力提出了較高的要求。在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的情況下，MEP管線支吊架的設(shè)計與布置，也是本工程BIM技術(shù)應用需解決的難題之一。為了克服這些困難，清華城項目BIM小組，利用理論分析、現(xiàn)場調(diào)研和受力試驗等多種方式進行了難題的攻關(guān)。

BIM模型的應用

輔助圖紙會審

傳統(tǒng)圖紙會審的過程主要是在接收業(yè)主方移交的施工圖紙后，各專業(yè)人員通過熟悉圖紙并發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，然后召集監(jiān)理、設(shè)計單位以及項目經(jīng)理部項目經(jīng)理、生產(chǎn)經(jīng)理、商務經(jīng)理、技術(shù)員、施工員、預算員、質(zhì)檢員等相關(guān)人員一起對圖紙進行審查。針對圖紙中出現(xiàn)的問題進行商討修改，最后形成會議紀要，作為施工指導性文件。而應用BIM技術(shù)從模型創(chuàng)建、碰撞檢查的基礎(chǔ)上有效輔助了圖紙會審的工作。具體的內(nèi)容如下：

(1)模型創(chuàng)建的過程中發(fā)現(xiàn)圖紙問題

在項目各專業(yè)的模型建立過程中，發(fā)現(xiàn)了許多的圖紙問題。比如，尺寸漏標或標注錯誤、標高標注錯誤、詳圖與平面圖無法對應、系統(tǒng)圖與平面圖無法對應等。在模型創(chuàng)建的過程中，將這些問題記錄匯總，在圖紙會審時與各方進行協(xié)商溝通和交底，以便在施工過程中不因這些問題影響施工進度和施工質(zhì)量，節(jié)約工程成本。

(2)碰撞檢查圖紙問題交底

在各專業(yè)BIM基礎(chǔ)模型創(chuàng)建完成之后，將各專業(yè)模型鏈接到Revit2014中，應用Revit碰撞檢查功能進行碰撞檢測。

BIM技術(shù)輔助現(xiàn)場施工

項目應用BIM技術(shù)、移動終端結(jié)合施工平面圖，在輔助現(xiàn)場施工指導和管理方面進行應用，取得了良好的效果。

(1)根據(jù)機電專業(yè)深化設(shè)計綜合模型，應用Revit軟件的“鴻業(yè)機電”插件進行留洞設(shè)計，導出留洞圖，到現(xiàn)場進行指導施工。留洞的有效設(shè)計與施工，能在后期安裝中發(fā)揮很大價值，最大程度地避免了無效留洞。

(2)對現(xiàn)場施工管理和技術(shù)人員進行三維和二維技術(shù)交底。通過BIM三維模型和導出的傳統(tǒng)二維圖紙，詳細演示施工需把握的關(guān)鍵部位，重點控制施工質(zhì)量，加快施工進度，使一線施工管理和技術(shù)人員立體、直觀、有預見性地把握整個項目情況。

(3)項目現(xiàn)場管理人員配備了移動終端設(shè)備，應用Autodesk Navisworks Management軟件輔助平面圖進行施工指導，準確定位每根管線的具體位置，現(xiàn)場記錄需整改的問題，加強對施工質(zhì)量的控制。

重點問題解決措施

新技術(shù)接受程度不一，軟件操作困難

對于參與方對新技術(shù)接受程度不一樣，本項目BIM團隊從BIM發(fā)展趨勢和優(yōu)勢上對項目各個參與方進行宣講，著重介紹BIM給各參與方講解BIM技術(shù)對其自身經(jīng)濟和技術(shù)上的益處，使其了解BIM的勢在必行的趨勢、優(yōu)勢和能給自身發(fā)展、經(jīng)濟效益帶來的好處。再配合獎懲制度措施，促使使其接受并嘗試使用BIM技術(shù)。

對于項目管理、技術(shù)人員對BIM軟件操作上手難度大的難題，定期為項目現(xiàn)場管理人員開展軟件技能培訓，并通過一系列的考核及獎懲措施，促使項目現(xiàn)場管理者能夠真正熟練地運用BIM軟件開展工作。另外，BIM設(shè)計方派駐常駐現(xiàn)場BIM工作指導人員，及時對BIM施工方進行技術(shù)上的指導和問題的解決。

機電管線排布復雜，支吊架施工難度高

工程體量巨大，機電安裝管線排布復制，各項指標要求嚴格，交叉作業(yè)嚴重，部分區(qū)域樓板為空心樓板，支吊架施工難度高。

管線的集中布置，主通道的凈高要求，使得預留操作空間及其有限，這就要求大梁撓度變形控制必須十分嚴格。

進行土建結(jié)構(gòu)施工時，嚴格控制大截面梁的誤差范圍。管線安裝前，對重點區(qū)域全面布設(shè)“50”線，對主要梁的撓度變形進行精確測量，然后返回BIM模型對誤差較大的梁進行結(jié)構(gòu)模型二次調(diào)整。最后，根據(jù)結(jié)構(gòu)和管線的具體情況，再次進行管線綜合排布，指導現(xiàn)場精確施工。同時，要求施工單位嚴格按照模型精準施工，對重點區(qū)域?qū)嵭泄芾砣藛T實時控制制度，確保施工精準、順利進行。

BIM應用價值的實現(xiàn)

(1)提高組織決策的高效性

利用三維模型可視化的特點，為現(xiàn)場不同的管理人員提供管理的工具，從而進行科學地決策。比如，現(xiàn)場電氣工程師可以根據(jù)三維建筑和結(jié)構(gòu)模型，更深程度理解復雜區(qū)域(坡道等區(qū)域)電氣設(shè)計意圖，對于不合理的地方，及時進行設(shè)計變更。BIM模型集成了工程項目自始至終的全部相關(guān)數(shù)據(jù)，避免信息錯漏，增強信息統(tǒng)一性，項目管理人員可以隨時調(diào)用所需信息，為整個項目的組織決策提供了最有利的支撐體系。

(2)圖紙事前審核，減少工程沖突和設(shè)計變更

應用BIM技術(shù)可以減少傳統(tǒng)二維設(shè)計方法中人為的失誤。在拿到設(shè)計院圖紙和圖紙變更信息后，首先對圖紙和變更信息進行核對，然后對CAD圖紙進行初步檢查，根據(jù)BIM模型對建筑、結(jié)構(gòu)、機電等圖紙進行校對。截止到行文為止，共接收21版圖紙和87批變更信息，共發(fā)送聯(lián)系單84份，減少工程沖突和設(shè)計變更206處。

(3)避免返工，資源節(jié)約

利用BIM模型，通過凈空分析，做到重點區(qū)域嚴格控制，從而避免工程返工，節(jié)約資源，保護環(huán)境。

首先針對層凈高要求嚴格的區(qū)域進行重點分析，得到凈空分析預警圖。對不滿足凈空要求的區(qū)域?qū)δ芑驒C電管線布置進行重新設(shè)計優(yōu)化。對于在施工操作空間有限或預留誤差空間較小的區(qū)域，施工過程中需要加強管理的區(qū)域，提前對現(xiàn)場管理人員進行交底，項目管理單位在施工過程中做到重點把控。

BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：BIM如何助力施工?以清華城項目為例”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領(lǐng)取精品學習資料。