建宁县汽车检测线北侧地块安置bim技术应用

建宁县汽车检测线北侧地块安置 bim技术应用

高存福、冯国梁

福建省民益建设工程有限公司 350803

摘要：随着我国建筑行业快速发展，BIM（建筑信息模型）技术得到广泛的应用，并贯穿应用于建筑项目策划、实施、运营阶段，实现建筑工程施工可视化，有效解决了传统项目施工存在的跨专业协调困难的问题。本文结合建宁县汽车检测线北侧地块安置项目，深入分析了BIM技术原理，并从场地布置优化、地下室管线碰撞检查、人防预留预埋结构设计与展示、现场观摩策划等方面分析了BIM技术应用，以期为同类工程施工提供有益参考。

摘要：地块；建筑工程；BIM技术；信息模型

  随着我国工业化、信息化快速发展，并与传统行业领域深度融合形成新业态、新模式，驱动了建筑行业的创新发展。BIM建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM)作为一种与建筑行业深度融合形成的生产范式，日益成为建筑行业改革创新的重要驱动力^[1]。通过BUM技术应用，可满足建筑场地分析、方案论证、协同设计、施工进度模拟、碰撞检查等需求，实现建筑工程项目集成化管理与控制。

2011年、2014年，住建部分别印发了《关于印发2011-2015年建筑业信息化发展纲要的通知》（建质[2011]67号）和《住房城乡建设部关于推进建筑业发展和改革的若干意见》（建市[2014]92号），旨在推进BIM信息模型在工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等全生命周期集成应用。2020年，住建部颁布了《关于推进建筑信息模型（BIM）应用的指导意见》，进一步强调BIM信息模型在建筑行业产业链贯通、工业化建造、精细化管理和虚拟建筑等方面的突出作用，并将BIM信息模型应用建筑勘察、设计、施工企业等级评定的重要标准^[2]。综合而言，BIM技术业已成为建筑行业转型升级的革命性技术，其体现出的巨大价值导向力，将对深刻影响建筑行业的未来。本文结合建宁县汽车检测线北侧地块安置项目，深入研究BIM信息模型在建筑工程项目中的运用，以期为BIM技术应用提供有益参考。

1 BIM信息模型概述及特点

1.1 BIM信息模型概述

BIM信息模型源自于三维设计理念，最早由Autodesk公司于2002年率先提出，并已在全世界范围内得到广泛的认可。BIM信息模型的核心是通过建立建筑工程三维模型，借助数字化技术建立与实际工程实际相符的建筑工程信息库，信息库中不仅包括建筑物构件尺寸、材质、状态等专业属性信息，而且包括非构件对象的状态信息，如空间、运动等。基于建筑工程信息库，可构建三维信息模型和建筑工程全寿命周期进行模拟，实现建筑施工过程的动态化演示、展示、信息共享^[3]，构建了基于建筑工程项目全寿命的的数据共享数据平台，实现各参与主体数据共享互动。

1.2 BIM信息模型特点

BIM信息模型作为一种新型技术，能够实现自项目规划、设计、建设、运营直至拆除的全过程数据集成与共享，其具有可视性、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点。（1）可视性。即“所见即所得”，BIM信息模型最重要的特点是将二维的设计图纸立体化，能够在工程项目建设前即展示建筑设计效果，有效解决了建筑工程二维图纸设计识图困难、不能直观反映建筑物实际情况的问题；（2）协调性。BIM信息模型实现了建筑工程建设方、设计方、施工方等参建主体的数据共享，并在设计变更后同步动态更新信息模型，有效解决了传统建筑工程管理中因信息协调不及时、理解差异造成的工程返工、工程纠纷、责任推诿等问题，有利于提高建筑工程项目管理集成性，减轻工程管理协调工作量，提高建筑工程项目建设效率；（3）模拟性。BIM信息模型可对建筑工程项目建设过程进行仿真模拟，不仅能够仿真建筑过程项目具体施工流程，包括三维画面模拟、能效模拟、日照模拟、热能传导模拟、紧急疏散模拟等，还能够结合工程造价控制要求和工程进度管理要求实现BIM-4D、BIM-5D模拟，能够为建筑工程项目建设提供全过程数据支持和决策依据；（4）优化性。BIM信息模型可在项目建设模拟中融入工期、造价等要素，从而为建筑施工技术方案比选提供依据，有利于建筑过程参建主体综合技术性、经济性因素合理选择施工技术方案；（5）可出图性。BIM信息模型可将经会审后的设计方案打印出图，形成各专业施工图纸，如管道碰撞检查图纸、综合管道线路图纸、给排水管道图纸等，提高了建筑工程设计的整体性，能够为各专业施工提供有效依据。

综上所述，BIM信息模型具有传统工程无可比拟的应用优势，通过信息技术应用整合了工程设计、施工技术方案、材构件、施工机械设备、场地等全方位信息，并实现了各类信息的相互关联，极大提升了建筑工程项目协同工作效率。

2 工程概况

建宁县汽车检测线北侧地块安置房建设工程，位于福建省三明市建宁县，合同造价1.15亿元，本工程总建筑面积约37288.97m

²，由一座大底盘地下室、地面有4栋高层和3栋商业网点及配套用房组成，其中；1#.2#楼均为14层；3#、4#楼均为18层。根据项目规划设计，该项目地上建筑占地面积3057.26m²，建筑面积27595.87m²，地下室建筑面积9693.1m²。

3 BIM技术在工程项目中的具体应用

结合该建筑工程项目实际需求，BIM信息模型在工程中应用主要应用于场地布置优化、地下室结构优化、人防预埋指导和现场观摩策划等方面。

3.1 场地布置优化

在建筑工程场地布置规划中，场地布置的要点是建筑材料堆放位置设计、塔吊作业半径设计。如建筑材料堆放位置和机械设备进场路径设计不当可能产生二次运输费用，并影响现场施工效率。如塔吊作业半径设计不合理可能因塔吊悬臂碰撞造成严重的安全事故。该工程中，根据《城市居住区规划设计标准》（GB 50180—2018）要求，综合日照、采光、通风、消防、绿化等要求确定建筑物间距为45m。在塔吊设计时，由于工程四周临近市政道路，为确保建筑施工安全和道路通行安全，工程现场材料堆放设计时，综合考虑建筑物施工便利性，该工程以建筑物之间的通道位置中心广场区域作为钢筋、模板、脚手架等建筑材料堆放区域，塔吊悬臂臂长60m，能够满足各建筑物吊装建筑材料要求。其他吊装工作量较小的建筑材料堆放区分散布置，能够有效减少吊装工程量，降低工程施工成本。塔吊悬臂碰撞设计时，考虑南侧1#.2#楼为14层，可与3#、4#建筑共用塔吊，即在1#与3#、2#与4#建筑之间布置2部塔吊即可满足建筑吊装施工要求。但结合该工程工期紧、各建筑同步施工的实际情况、群楼吊装覆盖半径和现场材料吊装要求，该工程现场设计3部塔吊，分别设置1#楼西北侧（1#塔吊）、2#楼北侧（2#塔吊）和4#楼北侧（3#塔吊），1#、3#塔吊较2#塔吊高2个基础节，1#与3#塔吊作业半径部相交，防止悬臂碰撞。2#塔吊较1#、3#塔吊低（如图1所示），主要用于1#、2#建筑施工，与2#、3#塔吊不交叉，能够有效防止悬臂碰撞问题。

图1 场地塔吊和材料堆放区域布置示意图

3.2 地下室优化设计

地下室结构设计时， 由于地下室管线较为复杂，水、电、消防、通风、监控等管线交错，各管线布置层级不同、走向差异较大，平面设计不易发现各类管线碰撞情况。结合该问题，通过将设计单位设计图纸导入到BIM信息模型中开展管线碰撞检查，并结合地下室车库通道标高要求优化设计各类管线。在管线优化设计中，严格遵循“小线管让大线管、有压管让无压管”的原则，借助BIM软件自动碰撞检查功能地下室管线，获得管线碰撞报告，并在碰撞报告的基础上结合空间净高、管线类型、管线介质优化管道设计。例如，在管线碰撞检查时发现局部电气线管与给水管线冲突，在二维图纸中未体现两种管线的高度信息，且管线预留孔洞高度一致，导致管线垂直相交。同时，消防管线距墙体结构间距过小，导致穿管操作空间不足。针对该问题，在发现管线碰撞后，通过适当调整消防管线与墙体结构间距、提高碰撞部位电气线管和给水水管高度并设置弯头等措施，有效解决了该部位管线碰撞问题。

3.3 人防预埋指导

在平面图纸中，预埋孔洞设计直观性较差，给土建施工预留预埋造成不便。该工程中，地下室人防区域预留预埋战时通风、电气、暖通、消防喷淋等管线，且管线布置集中，分支结构复杂，如预留预埋孔洞位置、尺寸、走向错误，将影响局部人防结构安全、战时保障等。结合该问题，该工程借助BIM信息模型进行预留预埋立体模拟，并打印出图各管线预留预埋位置、孔洞尺寸与位置等立体图纸，有效解决了人防区域管线集中、预留预埋施工图纸设计检查难度大的问题，有效避免盲目施工，降低造成损失的几率

3.4 现场观摩策划

施工模拟是BIM信息模型的突出特点，可在建筑工程施工前模拟建筑工程各阶段施工环境、工序，并为现场检查和检查监督提供支持。该工程中，通过将建筑信息、施工电梯、脚手架、围挡、场地区域布置等信息导入到BIM信息模型中，可在施工前进行施工三维模拟，给人一种身临其境的直观感受。结合三维展示效果，工程设计、u业主、施工、监理等单位可进行技术交底，并结合现场场地实际情况调整局部设计，并进行设计调整后效果演示。通过现场观摩策划，解决了平面图纸会审抽象性强、会审难度大、易遗漏、调整效果不能实时展示的问题，提高了该工程设计、管理信息化、智能化水平。

图2 BIM信息模型仿真模拟施工现场

4 结语

新时期背景下，BIM技术业已成为我国建筑行业技术创新、管理创新的重要工具，其技术应用具有良好的技术效益、经济效益，能够实现建筑工程项目数据信息集成、实时共享、动态调整和模拟仿真，有效弥补了传统建筑结构设计、施工管理中的难点问题。通过本工程中BIM技术应用，突出体现了BIM技术在场地布置优化、管线碰撞检查、预留预埋结构设计与展示、施工模拟等方面的应有优势。

参考文献：

[1]王建秀,殷尧,胡力绳.BIM及其在地下工程中的应用综述[J].现代隧道技术,2017,54(04):13-24.

[2]周勃,任亚萍.基于BIM的工程项目施工过程协同管理模型及其应用[J].施工技术,2017,46(12):143-150.

[3]马少雄,李昌宁,陈存礼,赵钦,张学钢.BIM技术在某工程施工管理中的应用[J].施工技术,2016,45(11):126-129.