BIM技术在公共建筑工程中的综合应用

BIM技术在公共建筑工程中的综合应用

尤恩奎

中铁上海局集团建筑工程有限公司 上海 200000

摘 要：近年来随着国内建筑行业信息时代的快速发展，BIM技术应用已广泛用于房建市场板块，建筑工程的BIM发展也从原始CAD二维图纸向BIM三维动态图纸演变，从设计阶段、施工阶段、运营维护阶段等不同阶段利用BIM技术实现项目全周期管理的目标。本文将通过实际案例对BIM技术在公共建筑项目中的应用功能进行详细介绍，深刻剖析BIM技术发展在公共建筑学校项目中的多样性、重要性。

关键词：BIM技术；建筑工程；低能耗、低污染；综合应用

1.工程概况

张家港某学校工程项目位于张家港市华昌路与书院路交叉口西南角，总建筑面积60857㎡，总投资为3亿元，合同总工期545天。项目包含7个功能部分，由8栋单体组成，单体通过敞开外廊依次连接。

张家港某学校工程作为锦丰镇和港城百姓的民生工程，自建设以来备受各界关注。为科学高效组织施工，贯彻落实精细化管理要求，中铁上海工程局集团有限公司决定在项目施工阶段全方位应用BIM技术，成立BIM科研小组，开展实施BIM技术应用。

2.图纸会审、深化设计

2.1整合分析模型

项目运用GGJ、GCL、GQI、GCB、3Dmax及Revit等建模软件分别建立了建筑、结构、安装、三维场地布置模型，通过BIM5D、fuzor应用软件整合模型，查看各专业实景，利用场地实景漫游解决不同专业技术人员处理模型时因为分工不明确或沟通交流理解偏差而产生重复工作和交接错漏问题。

2.2碰撞检查

本工程涉及安装专业多，管线布置走向错综复杂。项目利用BIM审图软件进行各专业间碰撞检查，提前发现并解决问题。如风管与结构碰撞、桥架与消防管道碰撞等，应用净高分析功能校核结构、管线标高并及时标注与反馈。通过错漏碰缺检测、净高分析和对施工效果进行预览，提高了图纸审核效率，避免了返工。据统计，检测碰撞265次，解决碰撞210次，缩短工期40余天，节约成本30余万元。

2.3高大模板支架

本工程报告厅结构设计高度16.3米，搭设宽48.03米，长62.9米，施工难度大，风险高。项目利用广联达模架设计软件建立支架模型，针对模架结构阴阳角处、斜交轴曲线梁的架体进行合理布置，优化并生成作业指导书。项目部利用Midas软件对模型进行分析计算，完成高支模区域支架的论证复核，确保报告厅高大模板结构施工安全。

2.4大跨度大截面预应力梁张拉

报告厅屋面结构梁纵横交错，其中大跨度预应力梁截面为500×2020，项目运用广联达GGJ导出钢筋三维节点查看复杂梁柱节点构造。采用Midas软件建立三维预应力张拉模型，模拟在施工不同时段的力学性能和变形状态，全面了解结构施工过程中内力和变形等的演化规律，实现设计和施工阶段的信息交换和共享。通过应用，进一步保证预应力施工质量。

2.5幕墙安装模拟

报告厅外墙为全隐框曲面玻璃幕墙，幕墙长度160m，高度9.5m，项目通过运用Revit建模，将幕墙单元区域合理分隔，查看埋件三维节点并出具施工图。通过fuzor日照模拟得出各时间段累计热量及日照强度，满足设计具体参数要求。项目利用模型中的测量数据导入测量机器人中，实现幕墙埋件、主龙骨主轴线定位自动化放样测量，提高测量放样效率和精度。

3.专项方案模拟

3.1群塔作业

本工程结构内场地狭小，塔吊布置要全面考虑安装拆卸可行性。项目采用BIM模型对三维场布模型建立，将建筑结构模型与塔吊运作进行动态关联。从而有效地模拟塔吊覆盖作业效果，保证布置的合理性。

3.2砌体排布

项目利用BIM技术，一键生成排砖施工图和材料进场计划，指导施工。应用BIM系统报表进行物资计划的提报，控制材料有序进场，提高施工效率。通过方案优化，减少砌体损耗360余方，减少砂浆105吨，减少建筑垃圾排放280余方，缩短工期25天。

3.3外架搭设

利用BIM技术，通过对悬挑脚手架的三维设计、模拟对方案进行优化，对结构阴阳角、楼梯转角处建立关键节点深化，并进行安全计算。通过广联达模架设计精确列出槽钢、钢管材料用量。利用BIM提高方案合理性、可行性、经济性。

3.4坡屋面施工

将本工程阁楼层坡屋面模型按要求进行拼模设计，将坡屋面模板方案优化后的三维拼模方案的效果图、材料统计表及时汇总进行预制加工，通过BIM模板拼模节省了二次配模的时间，促进施工生产。

4.可视化交底

4.1技术交底

项目利用三维BIM+VR实景模型结合BIM建立工序样板间对钢筋工程、机电工程施工进行指导和交底，利用BIM技术模拟管线拆分，优化安装施工步骤，提高交底质量和施工效率。

4.2 BIM+VR体验

项目建立基于BIM技术+VR实景模拟进行安全教育培训，利用真实生动的场景，充分发挥了VR交互沉浸式优势。大大降低了投入演练的时间成本，让体验者能沉浸式体验工地安全区的每个项目，起到宣传工地常规的操作安全教育及培训效果。

5.动态管控

5.1物资管理

根据施工需求，通过BIM各专业算量模型快速、准确获取工程量和优化物资计划，并依据物资清单对施工现场物资限额领取（如砌块），避免物资闲置和浪费；利用BIM技术通过二维码扫描技术快速获知物资的属性和位置信息，有利于物资归码堆放，方便施工。

5.2进度管理

在进度管理方面主要存在多专业编制计划无法整合、施工过程中进度优化调整困难问题。项目利用BIM5D施工进度模拟，提供模拟动画支撑工序穿插合理性判断。通过模拟预估未来周期内进度状态，根据关键任务资源信息，支撑进度优化调整。同时利用无人机巡航现场，使管理人员更易了解工程进度和部署，为工程下一步进度管控提供依据。

6.云协同管控

6.1安全质量云管控

施工现场作业面较多，利用BIM+视频监控对现场安全行为实时监督；通过BIM云协同管理平台直观显示现场的施工误区、安全误区，利用移动端对现场存在的安全、质量问题及时上传反馈，实现了现场管理的信息化。通过利用云平台及移动端形成从全员发现问题到问题整改闭合的高效联络和管理机制，极大的提高了现场安全质量管理水平。

6.2云端文档管理

在工程施工阶段，我们依据设计图纸建立BIM模型，并将已审核过的图纸、施工过程资料，包含施工照片、设计变更、实验报告、检验批等重要资料上传存储在BIM云管理平台，进行系统化管理，以便管理人员在不同时间、地点在电脑或移动云端调取或查看相关资料。

7.结论

通过BIM技术在施工阶段综合应用，为项目管理提供了新思路，利用BIM技术推进技术转型升级，助推项目精细化管理，为企业管理

提高总包安全、质量、进度、成本管理能力。

参考文献

[1]罗淑平，许桂芳。BIM技术在建筑设计及施工过程中的应用[J].价值工程，2018,37（03）

[2]钟炜，李粒萍。BIM工程项目管理绩效评价指标体系研究[J].价值工程，2018,37（02）

[3]张梦琪，李晓虹，熊伟。BIM技术的发展现状与前景展望[J].价值工程，2018,37（06）

[4]王威威，陈永锋，基于云模型的BIM项目质量协同管理绩效评价[J].湘潭大学自然科学学报，2018,40（01）

[5]李锦华，张增召，BIM在PPP项目中的应用研究[J].工程管理学报，2018,32（01）