BIM技术在城市综合体中的实践应用

4BIM技术施工模拟

4.1型钢结构与混凝土结构施工工艺模拟
        本工程有型钢混凝土组合结构、钢筋混凝土结构、型钢与钢筋混凝土交叉施工。为了使施工作业人员明确施工流程及次序，保证施工精度，建立型钢、钢筋参数模型，现场对各个复杂施工区域进行三维交底。保证施工质量及进度。型钢与混凝土模型（见图4）。

图4型钢与混凝土模型

4.2高支模施工节点工艺模拟

        本工程高支模部分超过9处，为使高支模施工能够安全有效进行，预先进行3维架体排布、确定安全网铺设位置、混凝土分层浇筑高度、剪刀撑位置及间距、梁柱节点加固方式、顶托自由端超长部位进行调整，最后制作成施工模拟动画对现场作业人员进行模拟交底，明确注意事项。高支模架体参数模型（见图5）。

图5高支模架体参数模型

4.3施工模拟及进度控制分析

        通过超前模拟施工，对爬架顶升、塔吊附墙、人货电梯附墙位置及时间进行分析，确定合理的时间及位置，保障施工进度。通过进度模型分析，综合考虑施工流水段施工，确定优先施工区域。根据对模型进度控制明确施工产值；使得形象进度更加可视化、直观化。现场整体进度三维模型（见图6）。

图6现场成体进度3D模型

5各部分方案优化及技术交底

        通过模型直观可视性对复杂节点的工序排布、施工难点作以优化并进行三维交底。本项目利用BIM技术对一下几个关键方面做了优化后交底。

5.1兰州中心海底世界

        兰州中心海底世界标高、预留孔洞、异形构造、混凝土标号均较多，通过建立BIM模型，发现建筑与结构之间的问题，确定异形构造的支模方案及混凝土浇筑方案，通过设置不同标号混凝土颜色方案，更加清晰不同标号混凝土浇筑位置。

5.2消防水池与旋转汽车坡道相结合

        希尔顿酒店消防水池结构形式较复杂，为保证混凝土连续浇筑不产生施工冷缝、跑模涨模等不良后果；利用BIM模型对支模体系、混凝土浇筑面内外标高控制、放坡比例、施工次序等进行逐一分析，并利用三维施工模拟进行交底，从而保证施工质量。

5.3泵管布置优化

        由于施工现场狭窄，可泵送点选择有限，综合考虑塔吊、场内交通、生活区环境等因素、确定合理的泵送点，明确泵管加固方式及附墙位置。确定裙房泵管分流位置，节约泵管，降低成本。

5.4BIM二次样板砌筑和机电管线排布

        通过建立BIM模型，对标准层进行BIM样板砌筑，明确构造柱位置。改变以往CAD排砖，利用三维模型排砖更加真实、可视化。通过建立机电模型，和土建模型整合，完成碰撞调整，综合管道排布，生成管道支架及加工图。BIM样板砌筑模型如图7所示。

图7BIM样板砌筑模型

5.5塔楼幕墙、裙房网架优化

        建立塔楼外幕墙BIM模型，发现幕墙预埋位置偏差，对幕墙效果进行可视化分析。优化最佳效果；本工程裙房网架全为变截面不等高异形，二维图纸指导施工困难较大，且容易出错。通过分析体量建立模型，明确网架结构形式，更加直观地指导施工，且做到了对网架材料的精确算量。针对现场安全防护进行BIM三维交底、做到规范化、标准化、可视化施工，使得现场作业人员更加明确，管理人员交底变的更加简单。裙房网架和幕墙3维模型如图8所示。

图8裙房网架和幕墙3维模型

6工程量统计分析

        利用BIM技术提取各构件信息、便于物资提料、有效控制现场材料使用情况，形成工程材料明细表，然后按模型中划分好的流水段提取砼工程图8裙房网架和幕墙三维模型量和钢筋工程量配合成本完成3算工作。具体实施主要是在BIM模型中快速对现场各段各层各标号的混凝土方量、模板面积、钢筋用量及水电管线数量进行输出，配合成本完成3算。可视化的三维钢筋模型，使得现场质量验收变的更加简单快捷，质检人员只需拿着模型就可以对钢筋锚固长度、搭接位置、钢筋型号、箍筋间距等进行检查验收。改变了以往拿着图集、二维图纸验收。加快了工作效率、提高了工作质量。BIM生成的工程材料明细表（见图9）。

图9BIM生成工程材料明细表

7方案优化、管线线路优化设计

        利用BIM技术通过对机电模型的建模，与土建进行模型整合，完成管道碰撞检测及调整，通过模型整合后的碰撞检查，及时发现并优化后期可能遇到的管线结构间问题，减少人材机的浪费。经过碰撞检查，就可以发现一些问题。例如，本项目中避难层原设计采暖管道如按设计走向，经三维排管后发现，导致走廊层高安装完成只有1.5m层高，为了满足功能要求，需对管线进行优化排布。通过对复杂机房管道进行排列，发现碰撞问题提前解决，将问题消化在工程前期，节约工期。通过模型直观可视性对复杂节点的工序排布、施工难点作以优化，按照三维图纸对支吊架数量及形式进行统计，形成二维可视化加工图，按照支吊架型号及编号批量进行加工，施工现场按照编号进行安装，最终完成管线布置。

8BIM在本项目应用的的经验总结

        BIM技术在项目招投标、项目可施工性、工程算量、各专业协调、施工组织设计及生产计划、预制加工、施工现场生产与管理、交付使用管理、进度管理、项目控制等方面提供了解决方案。本文主要对以下4方面做了总结。

8.1工程算量的精准化

        我们利用该技术创建算量模型，在精确的模型基础上是开展BIM工作。在模型中可以精确统计所有材料数量。从而达到现场精细化管理，节约成本，为我们的企业带来效益，但实际操作中存在一些问题[3]。例如，目前国内一些公司开发出了基于Revit的接口进行算量。但是，通过试用我们发现，Revit在导出为其他格式时，有一部分构件不被识别，需要手动修改其类别属性。这需要我们在建模初期，对建模规则进行细化调整。从而实现钢筋算量；本项目中我们实践中发现Navisworks2015具备2D/3D工程算量。我们可以通过编制相对应的计算的规则，实现更加个性化的工程算量，而且具备基于模型变更的算量，使得工程算量更加人性化，做到查缺补漏。

8.2安全管理的可控化

        通过应用我们发现，在安全管理方面仍需要我们手动翻看模型查找临边、洞口等安全问题，再建立标准化的防护模型，指导现场三维技术交底。通过研讨，我们提出了开发基于Revit的工具集，这样就可以实现自动防护，减轻了BIM工作人员的负担，提高了工作效率。在以后的应用过程中我们可以开发安全预警模块，由现在人为发现BIM模型中的危险源变为软件自动提醒危险源。

8.3物资管理的便捷化

本项目总结的物资采购阶段BIM应用流程：

        建立BIM模型→出构件加工图及零件清单→构件数字化生产加工→编制构件二维码→构件运输→进场二维码扫描→项目BIM信息管理系统。

        借鉴集团安装公司物资信息系统管理经验，基于Revit数据库插件，制定项目级物资编码规则，并结合仓库信息管理系统，打印条形码，对进场材料进行质量检查验收的同时进行贴码，从而实现对材料的分类堆码，库存量的实时统计，方便物资管理人员及工程技术人员进行工程决策。

8.4工具集的开放化

        在BIM技术工程实践中我们遇到了很多Revit软件无法实现或实现起来困难比较大的问题，比如：梁柱节点不同标号混凝土算量、模板算量、建模速率慢等特点，通过开发小插件这些问题都能得以解决。同时也了解到，中建八局已经有了自己的工具集，在BIM实施应用落地方面起到了很大的作用。建议公司能够在工具集开发方面提供支持。

9结语

        近几年BIM技术在国内飞速发展，已有好多企业走在了前面，由最初的2D到3D，现已发展到5D。兰州中心作为分公司BIM试点的先行单位，同时作为分公司BIM运行的载体，已经在BIM5D方面进行了探索应用。目前，我们了解到，基于BIM5D平台的项目综合管理。通过BIM5D平台整合各类资源，从而更好的实现项目精细化管理。BIM5D平台将土建模型、钢筋模型、机电模型、钢结构模型、三维场地模型、模架模型整合在一起，实现现场与模型一致。使得BIM技术在施工现场真正落地。