论文部分内容阅读
摘要：随着BIM信息化技术应用的日益成熟及给项目带来的价值有显著的提升。同时BIM软件的功能不断的完善，给施工总承包单位实施BIM全生命周期的应用提供了大量的便捷性。BIM信息化技术已成为项目各阶段工作开展、管理的必备技术条件。BIM设计阶段采用BIM协同平台对项目设计流程、人员权限、项目资源进行高效管理和应用，以及采用BIM全专业协同设计，解决设计图纸的错漏碰缺，提高了设计效率，加快项目设计周期;BIM施工准备阶段利用BIM模型进行装配式构件深化设计，绘制构件加工图纸、安装图纸及明细表，作为构件原材料采购、加工、施工的基本数据保障;BIM施工阶段采用VR技术进行施工进度模拟，找寻最佳施工进度，合理的施工场地布置，提升装配式构件吊装、安装的效率。通过以上BIM全过程的应用与管理大大提升了项目品质。
关键词：协同设计、深化设计、净高分析、施工模拟
1、工程概况
1.1项目简介
温州市现代冷链物流中心項目南区（图1）（装配式建筑）建设工程总承包（EPC）位于温州经济技术开发区滨海园区C608地块南区。总用地面积为：45757㎡，建筑面积：总98839.98㎡，其中地上68139.98㎡，地下30700㎡。建筑组成：地下1层，地上1栋14层宿舍（1#楼）、1栋14层办公楼（2#楼）、2栋单层物流用房（3、4#楼）、1栋2层物流用房（5#楼）、1栋2层冷库（6#楼）、2栋单层配套辅助用房（7、8#楼）。
1.2项目特点、难点
本项目采用装配式钢结构集成建筑体系，构件均在工厂预制加工，现场装配施工，装配率达到76%。对构件的加工精度及设备管线孔洞的预留、预埋提出更高的精度要求。本项目地处温州沿海地区，每年都会经受强台风天气的影响，在现场施工周期短、环境恶劣的条件下，要保证项目施工顺利进行，业主给我司项目部提出了更高的施工工序、工艺合理性要求及对施工进度的高效管控。作为冷链物流交易市场，人员、车辆流动性大，停车位均设置在地下室。为保证车辆在地下室通行顺畅，必须把车位车道的净高精细化控制，满足车辆的行径要求。
BIM组织与应用环境
2.1应用目标及思路
本项目的BIM应用定位为全生命周期的项目应用，重点是以1#宿舍楼、2#办公楼、3#～5#物流用房为依托开展项目BIM设计、BIM施工两方面应用。
本项目BIM应用思路详见以下几点：
（1）全专业模型以构件族的形式体现在BIM模型中，同时创建本项目的构件族资源库，达到装配化技术要求;
（2）基于装配化集成建筑体系，以BIM为设计依据绘制各专业施工图纸，作为本项目现场施工、工厂制作的依据;
（3）BIM设计团队深化原有BIM模型，绘制各专业深化图纸，达到能够指导工厂加工及现场施工深度。
（4）根据施工组织设计方案完成本项目的施工模拟;
（5）工程全部完工，提交BIM的竣工模型;
2.2实施方案
依据本项目BIM技术应用目标及思路开展工作。在项目实施前期，做好项目级BIM策划书、实施计划及工作流程等。由数字中心组织本项目BIM成员对前期BIM各专业建模及设计阶段BIM应用。在施工准备阶段，依托BIM设计模型开展装配式构件深化设计，深化设计必须满足原材料采购、构件加工、现场施工等要求，同时BIM深化模型的数据能够支撑信息化管理平台在生产、施工等阶段的应用。在施工阶段，采用BIM施工模拟，分析施工计划的合理性，如遇台风、暴雨等不可预估的施工环境，可对施工计划做三维可是化调整，让项目参与人员能直观的了解项目进度，同时能准确的对项目总体进度进行调整与决策。实施方案流程图如下（图2）所示：
2.3团队组织
本项目BIM全过程应用由公司数字中心主导，协调设计、工厂、项目现场、业主、监理等各参与方通过BIM信息化技术合理、有效的管理项目进度及质量。数字中心的BIM工作人员配置：建筑专业2人;结构专业2人;设备专业（给排水2人、暖通2人、电气2人）6人，概预算工程师1人，施工技术BIM管理2人（土建BIM管理1人、机电BIM管理1人），技术负责人和项目经理各1人，共计15人。本项目BIM团队组织架构图如下（图3）：
2.4软硬件环境
软硬件是实现BIM信息化技术应用的必备条件，我司在本项目中BIM应用过程中，结合项目工程量大、构件连接复杂及施工周期短等特点，单独配置了软硬件，配置表如下图4、图5所示：
BIM应用
3.1建模-协同设计
本项目的BIM建模（图6）是以Revit软件为主，因本项目要做BIM深度应用，钢结构需要出具加工图纸及材料清单，故结构模型采用Tekla软件绘制，建筑、机电模型采用Revit绘制。由于项目单体多、地下室面积比较大，对硬件的配置要求比较高，为此我部采用探索者协同设计平台实现同一个中心文件，多个用户同步。采用工作集划分工作任务，给每个专业的构件、零件、部件、材料等按照其类别进行划分，条理清晰，任务明确。
3.2深化设计
本项目主体结构为钢结构，采用Tekla软件做钢结构深化软件，用于指导工厂精细化加工，现场高效施工。
通过全专业BIM协同设计之后，分析设备管线、建筑墙体与结构直接的碰撞问题、预留预埋定位问题。在深化时将分析后的注意点在深化模型（图7）中提前解决，减少了现场应碰撞或设备管线无法安装带来的返工现象。
3.3净高分析
在施工图设计时，无法重平面直观反映车位的净高是否满足车辆高度。采用BIM软件模拟车辆行径，在车位处发生车辆与管线碰撞的情况，则说明此车位的净高不够，同时按住设计、业主要求的净高尺寸对比模型中的高度（图8）。发现高度不满足要求的情况后，采用不同颜色区分净高值。把净高分析结果反馈给设计，优化或调整管道的大小及走向，保证车位净高满足需求。
3.4碰撞检查
本项目地下室风管比较大，对于地下室顶板梁的底标高及地下室净高都有设计要求，在布置风管走向是应避开与梁的碰撞，因此采用Navisworks软件进行地下室的结构与管线的碰撞检查，将分析的结果反馈至BIM中心文件模型，出具碰撞检查报告（图9）。并结合BIM设计经验提出合理化建议，给设计师提供参考，定期组织设计师召开项目BIM审查例会，将碰撞问题逐一解决。
3.5管线综合
本项目水泵房设置在地下室，水管的敷设错综复杂，为水泵设备安装能够顺利进行及优化水泵房的空间布局，在BIM设计过程中，单独对此区域做了管线综合（图10）。管道合理化的敷设，能够减少管到接头及安装难度。为此后的设备管道检修提供了有利的条件。
3.6施工模拟
因本项目施工周期短、安装精度要求高，在施工准备阶段通过BIM技术对施工进度计划通过三维动态表达出来（图11），提前预演构件安装，分析施工进度计划编排及施工工序的合理性。保证了本项目的施工进度在计划时间内完成。
3.7 VR漫游
通过VR漫游（图12）技术将项目BIM技术应用从设计阶段直至施工阶段进行多方位的漫游模拟，让项目各参与方能够以第一人视角体验整体建筑效果及地下室空间布局。
本项目采用BIM信息化技术从设计阶段、施工准备阶段、施工阶段实现全过程的应用。深度挖掘BIM模型数据，将理论数据与实际构配件相结合，把项目中的隐蔽问题提前暴露并解决，加快了项目现场施工进度及提升了项目品质。
参考文献：
[1] 孟庆菊，盛朋.建筑施工进度管理与控制研究[J].现代商贸工业，2011，23（19）：279-280.
[2] 姜曦. 谈BIM技术在建筑工程中的运用[J]. 山西建筑， 2013.1（2）：109-110.
[3] 杨佳. 运用BIM软件完成绿色建筑设计[J]. 工程质量， 2013（2）：55-58.
关键词：协同设计、深化设计、净高分析、施工模拟
1、工程概况
1.1项目简介
温州市现代冷链物流中心項目南区（图1）（装配式建筑）建设工程总承包（EPC）位于温州经济技术开发区滨海园区C608地块南区。总用地面积为：45757㎡，建筑面积：总98839.98㎡，其中地上68139.98㎡，地下30700㎡。建筑组成：地下1层，地上1栋14层宿舍（1#楼）、1栋14层办公楼（2#楼）、2栋单层物流用房（3、4#楼）、1栋2层物流用房（5#楼）、1栋2层冷库（6#楼）、2栋单层配套辅助用房（7、8#楼）。
1.2项目特点、难点
本项目采用装配式钢结构集成建筑体系，构件均在工厂预制加工，现场装配施工，装配率达到76%。对构件的加工精度及设备管线孔洞的预留、预埋提出更高的精度要求。本项目地处温州沿海地区，每年都会经受强台风天气的影响，在现场施工周期短、环境恶劣的条件下，要保证项目施工顺利进行，业主给我司项目部提出了更高的施工工序、工艺合理性要求及对施工进度的高效管控。作为冷链物流交易市场，人员、车辆流动性大，停车位均设置在地下室。为保证车辆在地下室通行顺畅，必须把车位车道的净高精细化控制，满足车辆的行径要求。
BIM组织与应用环境
2.1应用目标及思路
本项目的BIM应用定位为全生命周期的项目应用，重点是以1#宿舍楼、2#办公楼、3#～5#物流用房为依托开展项目BIM设计、BIM施工两方面应用。
本项目BIM应用思路详见以下几点：
（1）全专业模型以构件族的形式体现在BIM模型中，同时创建本项目的构件族资源库，达到装配化技术要求;
（2）基于装配化集成建筑体系，以BIM为设计依据绘制各专业施工图纸，作为本项目现场施工、工厂制作的依据;
（3）BIM设计团队深化原有BIM模型，绘制各专业深化图纸，达到能够指导工厂加工及现场施工深度。
（4）根据施工组织设计方案完成本项目的施工模拟;
（5）工程全部完工，提交BIM的竣工模型;
2.2实施方案
依据本项目BIM技术应用目标及思路开展工作。在项目实施前期，做好项目级BIM策划书、实施计划及工作流程等。由数字中心组织本项目BIM成员对前期BIM各专业建模及设计阶段BIM应用。在施工准备阶段，依托BIM设计模型开展装配式构件深化设计，深化设计必须满足原材料采购、构件加工、现场施工等要求，同时BIM深化模型的数据能够支撑信息化管理平台在生产、施工等阶段的应用。在施工阶段，采用BIM施工模拟，分析施工计划的合理性，如遇台风、暴雨等不可预估的施工环境，可对施工计划做三维可是化调整，让项目参与人员能直观的了解项目进度，同时能准确的对项目总体进度进行调整与决策。实施方案流程图如下（图2）所示：
2.3团队组织
本项目BIM全过程应用由公司数字中心主导，协调设计、工厂、项目现场、业主、监理等各参与方通过BIM信息化技术合理、有效的管理项目进度及质量。数字中心的BIM工作人员配置：建筑专业2人;结构专业2人;设备专业（给排水2人、暖通2人、电气2人）6人，概预算工程师1人，施工技术BIM管理2人（土建BIM管理1人、机电BIM管理1人），技术负责人和项目经理各1人，共计15人。本项目BIM团队组织架构图如下（图3）：
2.4软硬件环境
软硬件是实现BIM信息化技术应用的必备条件，我司在本项目中BIM应用过程中，结合项目工程量大、构件连接复杂及施工周期短等特点，单独配置了软硬件，配置表如下图4、图5所示：
BIM应用
3.1建模-协同设计
本项目的BIM建模（图6）是以Revit软件为主，因本项目要做BIM深度应用，钢结构需要出具加工图纸及材料清单，故结构模型采用Tekla软件绘制，建筑、机电模型采用Revit绘制。由于项目单体多、地下室面积比较大，对硬件的配置要求比较高，为此我部采用探索者协同设计平台实现同一个中心文件，多个用户同步。采用工作集划分工作任务，给每个专业的构件、零件、部件、材料等按照其类别进行划分，条理清晰，任务明确。
3.2深化设计
本项目主体结构为钢结构，采用Tekla软件做钢结构深化软件，用于指导工厂精细化加工，现场高效施工。
通过全专业BIM协同设计之后，分析设备管线、建筑墙体与结构直接的碰撞问题、预留预埋定位问题。在深化时将分析后的注意点在深化模型（图7）中提前解决，减少了现场应碰撞或设备管线无法安装带来的返工现象。
3.3净高分析
在施工图设计时，无法重平面直观反映车位的净高是否满足车辆高度。采用BIM软件模拟车辆行径，在车位处发生车辆与管线碰撞的情况，则说明此车位的净高不够，同时按住设计、业主要求的净高尺寸对比模型中的高度（图8）。发现高度不满足要求的情况后，采用不同颜色区分净高值。把净高分析结果反馈给设计，优化或调整管道的大小及走向，保证车位净高满足需求。
3.4碰撞检查
本项目地下室风管比较大，对于地下室顶板梁的底标高及地下室净高都有设计要求，在布置风管走向是应避开与梁的碰撞，因此采用Navisworks软件进行地下室的结构与管线的碰撞检查，将分析的结果反馈至BIM中心文件模型，出具碰撞检查报告（图9）。并结合BIM设计经验提出合理化建议，给设计师提供参考，定期组织设计师召开项目BIM审查例会，将碰撞问题逐一解决。
3.5管线综合
本项目水泵房设置在地下室，水管的敷设错综复杂，为水泵设备安装能够顺利进行及优化水泵房的空间布局，在BIM设计过程中，单独对此区域做了管线综合（图10）。管道合理化的敷设，能够减少管到接头及安装难度。为此后的设备管道检修提供了有利的条件。
3.6施工模拟
因本项目施工周期短、安装精度要求高，在施工准备阶段通过BIM技术对施工进度计划通过三维动态表达出来（图11），提前预演构件安装，分析施工进度计划编排及施工工序的合理性。保证了本项目的施工进度在计划时间内完成。
3.7 VR漫游
通过VR漫游（图12）技术将项目BIM技术应用从设计阶段直至施工阶段进行多方位的漫游模拟，让项目各参与方能够以第一人视角体验整体建筑效果及地下室空间布局。
本项目采用BIM信息化技术从设计阶段、施工准备阶段、施工阶段实现全过程的应用。深度挖掘BIM模型数据，将理论数据与实际构配件相结合，把项目中的隐蔽问题提前暴露并解决，加快了项目现场施工进度及提升了项目品质。
参考文献：
[1] 孟庆菊，盛朋.建筑施工进度管理与控制研究[J].现代商贸工业，2011，23（19）：279-280.
[2] 姜曦. 谈BIM技术在建筑工程中的运用[J]. 山西建筑， 2013.1（2）：109-110.
[3] 杨佳. 运用BIM软件完成绿色建筑设计[J]. 工程质量， 2013（2）：55-58.