李云鵬，楊智凱，趙 丹（中國二十二冶集團有限公司華東分公司，上海 200120）

自建筑信息模型（Building Information Model，BIM）概念引入建筑行業(yè)以來，已經(jīng)有將近 20 a 的歷史。BIM 理論和技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到發(fā)展和推廣，促進了傳統(tǒng)建筑行業(yè)的信息化發(fā)展[1]。

在項目實施過程中應(yīng)用 BIM 技術(shù)可以直接提高項目管理的效率，節(jié)約項目的各項施工成本，提高項目的整體收益。啤酒廠在建設(shè)過程中，管道復(fù)雜，設(shè)備種類多，多專業(yè)合作等方面存在困難。合理的使用 BIM 技術(shù)將獲得巨大的效益。

1 建造過程的問題和需求

1.1 主要問題

（1）由于各專業(yè)設(shè)計流程的分割，導(dǎo)致施工圖給施工過程帶來大量的設(shè)計沖突。

（2）復(fù)雜節(jié)點不能形象展示，給指導(dǎo)施工帶來一定困難。

（3）設(shè)備安裝的工藝性管道布置復(fù)雜繁多，空間占有較大，設(shè)備安裝與施工大量穿插。

1.2 主要需求

（1）施工場地規(guī)劃與布置。

（2）模擬施工：施工工藝、工序、進度、人、材、機。

（3）工程量統(tǒng)計。

（4）物料、資產(chǎn)管理。

（5）預(yù)制構(gòu)件加工。

2 軟硬件應(yīng)用

（1）建模軟件（主要包括土建、機電、鋼結(jié)構(gòu)、主節(jié)點模型創(chuàng)建）：revit 2018、3dsmax 2018、tekla 19.0。

（2）渲染及受力分析軟件（方案模型配圖、工藝動畫及模型受力分析）：lumion 8.0、Phoenics、ECOTECT、Energy Plus。

（3）施工模擬及協(xié)同平臺：Navisworks、Fuzor、BIM 協(xié)同平臺。

（4）移動工作設(shè)備：臺式工作站、無人機、VR 眼鏡等。

3 在施工過程中BIM的應(yīng)用

3.1 建立各專業(yè) BIM 模型

任何的 BIM 應(yīng)用都是建立在完整的模型基礎(chǔ)上，所以建立各專業(yè) BIM 模型是最基礎(chǔ)也是最重要的環(huán)節(jié)。建立結(jié)構(gòu)、建筑 BIM 模型，結(jié)合由鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)分包提供的鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)模型以及機電安裝專業(yè)分包提供的機電模型。

以及對辦公生活區(qū)的建造要求等，根據(jù)現(xiàn)場情況，在紅線內(nèi)部布置現(xiàn)場辦公生活區(qū)。利用 BIM 技術(shù)對項目提前建立模型，提前針對現(xiàn)場施工、安全等環(huán)節(jié)進行檢查，使其滿足各種需求。

3.2 圖紙審核

作為 BIM 最基本的應(yīng)用，通過建立 BIM 模型，模型建立后進行項目部內(nèi)部模型審核，提交給公司，進行公司級別的 BIM 模型審核，確定無誤后，根據(jù) BIM 模型中發(fā)現(xiàn)的圖紙問題，在圖紙會審中提出反饋給設(shè)計院，在設(shè)計院下發(fā)設(shè)計變更后，及時建立設(shè)計變更臺賬。提前發(fā)現(xiàn)提前解決。減少后期因設(shè)計缺陷而導(dǎo)致的拆除、返工等問題。

3.3 深化設(shè)計

3.3.1 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計

使用 Tekla 軟件創(chuàng)建鋼結(jié)構(gòu)模型（精確到細部節(jié)點），并進行深化設(shè)計。通過深化設(shè)計軟件導(dǎo)出的加工數(shù)據(jù)清單，整理后導(dǎo)入專業(yè)加工設(shè)備進行加工，切實保證了構(gòu)件的精密性以及安裝的精度。

深化設(shè)計階段根據(jù)機電管線排布提前在鋼梁開洞，對洞口做加固處理，噴淋干管等放置在鋼梁中，增加凈高的同時也大大減少了支吊架的費用。

3.3.2 機電深化設(shè)計

啤酒廠專業(yè)設(shè)備安裝管線復(fù)雜。設(shè)計和施工變更的最常見原因之一是管道的各種碰撞，這一直是傳統(tǒng)啤酒廠管道設(shè)計中的一個問題。收到施工圖紙后，對施工單位提供的施工圖紙建立BIM模型并進行審核；根據(jù)其他專業(yè)的 BIM 模型、施工條件和操作流程，對機電專業(yè)圖紙進行深化設(shè)計。機電安裝深化模式包括本專業(yè)終端設(shè)備、管線布置、尺寸、定位及預(yù)留。在軟件中使用碰撞檢測功能，可以方便設(shè)計人員及時調(diào)整，減少不必要的返工，提高設(shè)計和施工效率。

（1）機電深化。對機電專業(yè)深化設(shè)計，在施工前解決碰撞等問題，保證管線的間距與標(biāo)高。凈高較低區(qū)域?qū)前遄鳛闃?biāo)高控制面，通過樓板與管線碰撞發(fā)現(xiàn)低于控制標(biāo)高管線，進行調(diào)整使管線標(biāo)高達到設(shè)計要求。

（2）碰撞檢測及調(diào)整。利用 Navisworks 協(xié)同管理平臺整合全專業(yè)模型，先進行本專業(yè)碰撞分析，再進行不同專業(yè)間碰撞檢查，并根據(jù)實際情況，結(jié)合規(guī)范要求進行調(diào)整。

（3）洞口預(yù)留?；诠芫€綜合 BIM 模型對圖紙標(biāo)明的預(yù)留預(yù)埋進行復(fù)核驗證工作。檢查預(yù)留洞口預(yù)埋套管的準確性和合理性，提前預(yù)檢各專業(yè)間預(yù)留預(yù)埋的不一致性問題，并將驗證結(jié)果反饋給施工圖設(shè)計單位，在施工前完成對預(yù)留洞口圖紙的修改工作。

3.3.3 砌筑工程深化設(shè)計。

對機電安裝管線優(yōu)化后，開始砌筑工程的深化，出具砌體排布詳圖，交底至施工班組。利用 revit 的插件對砌體墻按規(guī)則進行砌體排布，完成砌體排布后導(dǎo)出砌體用量及砌體排布圖，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

3.3.4 模板、腳手架深化設(shè)計。

啤酒廠項目設(shè)計有大量環(huán)形框架梁，且梁截面較大。將revit 模型導(dǎo)入設(shè)計軟件進行腳手架設(shè)計，對超過一定高度的腳手架進行受力分析計算，再合理規(guī)范的布置腳手架。最后針對這一區(qū)域現(xiàn)場使用定制化模板，提前建模設(shè)計，工廠定制化加工。

利用 BIM 腳手架模型生成腳手架采購清單，用于現(xiàn)場施工材料采購及為腳手架搭設(shè)提供安全依據(jù)。

3.4 進度模擬

BIM 模型可以自動生成進度計劃，設(shè)計人員也可以根據(jù)項目特點分配進度計劃。項目經(jīng)理可利用 BIM 軟件對施工進度進行動態(tài)模擬，提前預(yù)測施工過程中各關(guān)鍵節(jié)點施工現(xiàn)場所需的大型機械、布置方案和人員配置，減少因施工現(xiàn)場問題造成的施工進度延誤。BIM 數(shù)據(jù)模型還可以對實際進度與計劃進度進行對比分析，以便于員工及時發(fā)現(xiàn)不合理的進度并進行合理調(diào)整[2]。儲罐安裝是本項目的重中之重。采用BIM 技術(shù)進行施工模擬，在后期發(fā)現(xiàn)實際施工階段的各種問題，為后期施工提供可行的指導(dǎo)。

3.5 方案比選

在施工階段將整體方案進行優(yōu)化，對實際施工情況進行思維處理，包括利用三維的立體設(shè)計以及對施工進度加以分析與安排。利用四維技術(shù)對施工時間，施工進度，施工質(zhì)量加以優(yōu)化與分析。再利用技術(shù)平臺針對現(xiàn)場實際施工情況，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，在最根本的角度上尋找施工最優(yōu)方案。同時，利用 BIM 技術(shù)對整體施工工藝加以優(yōu)化與分析，確保整體施工方案更加完善。

3.6 工程量統(tǒng)計

建立 BIM 模型后，軟件可以自動生成并提取相應(yīng)的工程量，以支持成本控制數(shù)據(jù)，如果模型發(fā)生變化，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也會發(fā)生變化，造價管理需要的工程量信息都可以通過這些數(shù)據(jù)真實地提供，有了這些信息，計算機就可以快速對各個組件進行統(tǒng)計分析，很容易實現(xiàn)工程量信息與設(shè)計方案完全一致。利用管線分區(qū)模型，進行材料統(tǒng)計，可以迅速的編制材料采購計劃[3]。

軟件導(dǎo)入項目各分部分項任務(wù)的材料、人工、機械等費用，可以通過施工模擬更加清晰直觀的計算出各施工節(jié)點的施工成果及相應(yīng)費用，為建設(shè)方和施工方實施本工程提供有益的參考，在工程的施工階段可以隨時調(diào)出該工序的設(shè)計概算、施工圖預(yù)算等成本數(shù)據(jù)進行分析，以便專業(yè)人士進行深度分析、挖掘，找出成本管理中的問題[4]。

4 結(jié) 語

國家 BIM 技術(shù)的發(fā)展的大趨勢已經(jīng)不可阻擋，未來項目施工必定離不開BIM 技術(shù)。如何利用 BIM 技術(shù)給項目帶來切身的利益是每個 BIM 工作人員乃至企業(yè)、行業(yè)要思考的問題。不同項目、不同地區(qū)也應(yīng)針對性的實施不同的 BIM應(yīng)用。在未來的發(fā)展中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)更加深入，以高層次的利用方式，加深對 BIM 技術(shù)的利用與研發(fā)。實現(xiàn)其在工程施工中的重要價值與地位，并不斷為我國各項工程提供服務(wù)，提供施工保障。