广西建工集团第三建筑工程有限责任公司
摘要：针对工程工期紧、时间短、任务重、技术要求高以及现场施工场地狭小等重、难点,结合建筑行业的未来趋势,运用BIM相关软件对某高层住宅项目建立三维可视化模型,对应用情况、应用效果进行分析。BIM技术在该超高层建筑工程中成功运用,提高了生产效率,缩短了工期,并节约了成本。
关键词：高层住宅项目; BIM技术; 应用
1 工程概况
1.1 项目简介
某高层住宅项目位于广西壮族自治区南宁市，项目所在地--南宁市，是面向东盟的核心城市、区域性国际城市和边境中心城市，正处于城市建设的快速发展期。该项目作为典型的高层住宅区，对于研究如何应用BIM为项目增值，具有重要的现实意义。该项目总占地面积超过3万 ㎡，建筑最高高度超过100m，框架剪力墙结构，总建筑面积超过30万㎡。
1.2 工程特点
本项目工程体量大，建筑高度稿，同时也是政府的大型民生工程，其BIM技术的应用与研究对同类型的住宅项目具有极大的借鉴意义。
2 BIM组织与应用环境
2.1 BIM应用目标
BIM技术在本项目的应用主要在施工阶段，项目力求通过应用BIM技术，解决施工过程中的管理难题，在确保安全的情况下合理安排施工进度、提升质量、节约成本。具体目标如表1所示。
BIM技术在本项目的实施方案包含搭建模型流程以及管理系统开发及应用、施工工艺、管线综合深化设计、BIM+VR相关应用、BIM+AR相关应用、工程量统计、可视化交底、基于BIM的脚手架管理系统等应用。BIM技术应用实施路线如图1所示。
2.3 团队组织
该项目的BIM应用及研发由项目BIM团队与高等院校通过校企合作共同完成。团队分为研发、建模、应用、驻场、技术和实践等6个小组，分别负责二次开发、BIM模型搭建、项目应用研究、配合现场施工、技术难题攻关、新应用的实践等内容。
2.4 应用措施
为保证BIM应用在该项目项目顺利实施，校企双方采取了以下措施：
（1）项目成立BIM部，制定项目的BIM实施标准，把BIM技术融入项目的管理工作；
（2）大学BIM研究中心与项目部联合成立BIM团队；
（3）大学数据中心及云计算平台提供管理系统开发技术支撑及部署平台；
（4）项目部设立VR、AR实验室，以进行VR、AR的现场应用研究；
（5）设立项目级BIM研究专项经费。
2.5 软硬件环境等
（1）硬件环境：BIM团队配备塔式工作站1台、台式机12台、笔记本2台、两套HTC Vive、一台TrimbleBIM放样机器人、一台Trimble激光扫描仪、（其他设备情况如表2所示）等设备。
（2）软件环境：BIM应用主要软件名称、版本及用途如表3所示。
3 BIM应用
3.1 BIM建模
BIM施工模型( 即施工阶段的BIM模型) 不同于BIM设计模型( 即设计阶段的BIM模型) ，BIM施工模型用于指导施工，要能够真实地反映施工现状，比如在BIM施工模型中要体现圈梁、构造柱等构造措施和施工段的划分等，而BIM设计模型并不包括这些内容。并且BIM施工模型除了包含建筑实体模型外，还应该包含施工机械、临时设施等施工过程元素模型。在某高层住宅项目中，创建的建筑实体模型。
3.2 BIM应用情况
（1）基于BIM的精细化管理系统开发。BIM引入国内已有10多年，纵观国内现状，BIM的推广并不如意，当前国内的主流应用皆集中于翻模和施工动画的制作，并没有包含太多的专业内容，这样导致了BIM应用的附加值不高，这也是BIM应用成为鸡肋的根本原因。 BIM要产生高附加值必须将专业知识融入BIM中，正是基于这样的思考，开发了BIM的精细化管理系统，本系统的开发基于PDCA管控原理，在NET环境下采用C＃语言并通过API将管理平台与Revit模型集成。以BIM模型及施工计划作为计划值，在Revit中设计停靠窗口并输入施工过程的实际值，从而实现PDCA的动态管理。
（2）由于施工现场空间及材料的制约，导致在现场难以布置完整的样板与工法展示样品。为解决这一问题，项目通过HTC Vive设备在Fuzor软件中以VR的形式进行样板与工法展示，并作为进行现场安全教育和可视化交底的重要手段。同时，基于Fuzor软件进行优化场地布置、监控模拟，实现在漫游中对场地进行优化布置，确定监控的范围，优化监控位置。
（3）BIM+AR辅助安全教育与技术交底。基于普适计算（pervasive computing）思想将BIM与AR技术相结合，通过“视+AR”平台，将所需的模型、视频等素材经过处理后上传云端，通过在现场扫描相应的物件，对应的模型、视频、图片等便以AR的形式投影于移动端屏幕，并通过AR界面的链接切换到对应的全景场景，以实现在现场的安全教育、现场定位、现场导航、预埋管系示意、复杂节点交底等应用。
（4）MEP可视化交底。基于BIM的管综应用，一般只是进行深化设计，没有进一步进行施工交底，在施工过程中还是会存在因施工顺序不正确而造成安装困难的情况。项目在完成管综深化设计的基础上，于 Navisworks Manage中进行管线安装步骤先后顺序模拟，以视频交底的形式对施工人员进行交底，确保施工顺序准确性，减少机电施工过程中的反复拆装的次数，并利用AR技术将管线模型投影于现场，辅助进行可视交底。
（5）脚手架管理系统。项目基于Revit2014软件搭建脚手架构配件族，用内嵌族的方法严格遵循《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(GB51210-2016) 等系列规范，精细化搭建各脚手架模型。通过Revit 2014 API 编制脚手架管理系统具备直接获取脚手架计算书以及脚手架工程量清单的功能。
（6）3D打印机房装配方案预演。设备机房管线复杂，施工人员按照传统做法进行安装，错误率高、施工周期长，为解决此问题，项目应用太尔时代的UP BOX3D打印机，将机房内部管线模型按零件逐件打印，用于推演机房装配方案，以此探究最优施工方案，形成错误率低、施工周期相对较短的有效方案指导施工。
4 应用效果
BIM技术应用效果如表5所示。
5 总 结
5.1 创新点
（1）自主开发的项目精细化管理系统，充分结合项目实际需求，实现项目全过程管控和成本精细化管理，且界面友好、使用便捷。
（2）自主开发的脚手架管理系统，可快速编制脚手架专项施工方案和提高脚手架管理水平。
（3）大规模运用VR、AR技术进行可视化安全教育和技术交底，显著提高教育和交底效果。
5.2 经验教训等
（1）要通过BIM为项目增值，关键是要将项目管理和BIM技术有机融合，只建立模型是没有附加值的。
（2）Revit、Bentley本质是设计软件，若要实现建设和运维阶段的BIM应用，对软件进行二次开发是必由之路。
（3）BIM的核心是信息的共享，而BIM软件众多，要实现信息的共享，除了二次开发外，IFC是实现这一目的的有效途径。
参考文献：
[1] 宋强． 建筑承包商、分包商、制造商BIM应用之研究［N］． 江苏商报•建筑界，2014( 2) : 5．
[2] 吴清平，时伟，戚铧钟，等． 超大深基坑BIM施工全过程模拟与分析研究［J］． 工程建设，2013( 5) : 20-24．
[3]乔会丹，罗晓生，闫冲冲，等． BIM技术在汉国城市商业中心避难层施工中的应用［J］． 施工技术，2013，42( 18) : 33-36．
论文作者:赖溯欣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/9
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