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BIM应用助力项目全过程管控

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：张泽泽1 王琦文2 孙鹏飞3

[导读] 摘要：随着社会的发展，BIM技术越来越多的应用于建筑领域，对于行业的发展起着非常积极的作用，BIM技术能够在总承包各个施工阶段提供不同方式的助力。

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        摘要：随着社会的发展，BIM技术越来越多的应用于建筑领域，对于行业的发展起着非常积极的作用，BIM技术能够在总承包各个施工阶段提供不同方式的助力。通过三维技术,能够更加直观生动的找到传统二位技术不容易发现的施工问题，具有很好的可视性和前瞻性，本文以山东省青岛市西部组团三四五期工程为例，简述了BIM技术在项目全过程管控起到的重要作用。
        关键词：BIM技术；可视化；前瞻性；总承包管理
        前言
        随着社会的不断发展，各行各业都在快速变革，作为建筑行业也不例外，我国自从2011年开始推行BIM技术，本单位积极响应国家号召，将BIM技术贯穿于项目施工总承包的各个施工阶段，应用3D打印机，VR技术,BIM协同管理平台，在项目的工期、质量、安全、资料等方面得到广泛应用，收到了社会各界的一致好评。
        1.BIM技术的基础应用
        1.1基于各专业模型的建立
        在进行各专业施工前，将BIM模型以专业为单位分别进行绘制，完成各专业模型后进行合模。模型所涉及的专业包括：土建、机电、装饰装修、样板实体模型。本项目工程体量较大，机电管线排布比较复杂，因此将模型分为结构专业、建筑专业（包含装饰装修和幕墙）、机电专业（机电专业分解为排水、暖通、电气），由专业性强的各专业工程师完成建模后进行模型链接，将各专业模型整合为一个整体，为日后应用提供基础。
        1.2基于BIM技术的可视化应用
        在项目施工前期，需要对图纸进行审查，传统的总承包单位使用二维CAD作为主要审查工具，不能第一时间直观的找到图纸中存在的问题，往往是在施工前夕或者施工完成才能找到图纸存在的问题，这样不仅仅会造成返工，还无形中增加了很大的工作量。而通过BIM技术能够直观的发现各专业存在图纸问题，为图纸会审提供依据。
        在项目临建和场布施工前，通过BIM技术对现场各个部位的机械、器具、现场生活区等进行进行提前三维展示，能够只直观的展示生活区、办公区、施工场地的各阶段的施工情况，能够清晰合理进行调整，生动和甲方进行沟通，提高施工效率。同时利用BIM技术可以建立BIM族库，为项目和工期的日后施工提供资料。
        此外，BIM技术还应用于现场的施工模拟安全防护，减少现场施工中存在的和潜在的危险，组织现场事故的发生。例如：在现场基坑、电梯井、脚手架等其他临边部位张贴精细建模和二维码的安全交底，用于现场文明化施工。由于现场人员众多，传统总承包安全部门的交底只是存在于二维层面，对现场的指导性有限。而通过BIM技术将二维交底转化为三维模型和动画演示能够更加直观的明确。
        1.3无人机扫描技术
        项目配备2台专业的无人机进行航拍，以满足日常航拍要求。在施工前期，无人机能够扫描现场地形地貌，对不同标高的地面能够通过无人机将标高进行扫描。将扫描结果通过软件导出地形地貌图，导出地形地貌图后通过软件能够直观的观看现场情况，并根据地形地貌图确定土方开挖，场地红线内部和外部情况。
        在施工过程中，可以通过无人机扫描技术和拍照技术可以实时掌控现场施工进度，将现场施工情况及时反馈。能够将情况实施反馈，让甲方和业主能够直观的了解工程进度。
        1.4深化设计应用
        BIM模型和BIM技术能够将现场的材料、场地、人员等信息进行汇总关联，总承包单位可以利用BIM模型，动态的模拟现场流程，通过模拟可以将存在的问题暴漏，提前进行解决。以本项目为例：现场存在屋面角度过高，坡面高度过高的情况（屋面的角度达到66度，高度超4m）。本项目通过BIM建模受力分析，最后确定确定了一种新型的施工屋面施工技术解决了这一问题。诸如此类的深化设计在BIM技术的加持下变的更加合理和高效。
        将现场深化设计的内容，通过BIM技术转化为三维交底卡，工人通过扫描即可观看交底的文字和视频，更加方便快捷，也介于三维模型的立体性，也能够更加明确。
        1.5各专业碰撞检测和调整
        BIM模型中能够存蓄大量的数据，例如尺寸、形状位置等，在施工前将土建专业的模型提前完成，通过软件进行碰撞检测，可以很大程度的解决设计阶段存在的问题。利用BIM建模也可以将机电各专业的管线管线净高进行计算，各专业的机电进行碰撞检测，利用软件对碰撞点进行实时定位，找出缺陷部位。

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        在完成各专业的碰撞检测后，及时与设计进行沟通，依据设计院管线初步设计方案，重新设计机电各系统管线高程及路由，并对复杂节点进行三维漫游交底工作，使专业分包快速了解各管线设计方案，不同专业交叉作业方法，并且满足装饰装修及正常使用的需求。对于涉及结构安全的部位，提前与设计院沟通，确定解决方案。
        为便于业主对地下超高压电缆的检修维护，将室外道路下，新建管线与原院区管线整合到BIM模型中，为周边建筑改造升级，提供精确的地下管网位置，把探测超高压电缆的费用降到最低。
        2.BIM5D的应用
        项目采用BIM5D软件进行协同管理，并取得了不错的效果，区别于传统的技术手段，通过BIM5D可以将项目各部门进行联动，减少了因为沟通不及时导致的工期延误问题。
        2.1工期管理方面
        利用BIM5D技术将进度计划和模型进行链接，同时将人材机物料等资源和资金进行关联。能够直观的了解现场进度和各项资源情况。将计划形象进度与现场形象进度跟踪比较，能够一目了然的进行进度对比，总结滞后原因，避免此类原因再次发生。
        2.2质安管理应用
        将施工模型和深化设计模型进行轻量化处理。通过手机平台将模型带至施工现场，对现场质安问题直接在平台上展示并指定责任人进行整改，提高了现场质安管理水平。
        2.3虚拟样板的应用
        利用BIM虚拟样板生成二维码来展示特殊的、复杂部位的施工节点，指导现场施工，杜绝错漏碰缺，提高现场施工的实体质量。
        2.4商务物资计算应用
        通过BIM5D物资查询功能，按照时间或者进度查询所需物资，合理计划采购周期，为项目订购材料物资时提供了数据支持，做到物资精确提量并及时入场，防止出现因物资不及时导致工期拖延。
        3.BIM创新应用
        3.13D打印机的应用
        针对复杂节点位置，通过3D打印机打印出实体模型，直观地对深化设计成果进行复核，并用实体模型对工人进行展示与交底，提高交底质量。图为后浇带模型打印
        3.2VR技术应用
        项目引进VR体验馆，通过VR技术能够实现安全教育内容的可视化以及教育过程的场景化，在事故还原、灾难体验等安全教育场景提供100%还原、真实的体验。
        项目将场地漫游和VR技术进行结合，通过手机端即可对项目现状进行VR观看，提高可视化程度，在项目检查和观摩中受到了包括甲方和第三方日本专家在内各方的一致好评。
        3.3三维扫描技术
        利用三维扫描技术对地下室外墙进行三维激光扫描，扫描实际点云结果与BIM模型轮廓差别如下图所示。注：橙色线表示实际点云的轮廓，黄色线表示BIM模型的轮廓。在机电管线安装后，将对机电管线进行扫描，核对设备位置接口、阀部件位置、管道主路由等模型与现场的一致性，整改现场或模型，为完善与现场一致的竣工模型做好准备，满足业主后期物业运维的需求。
        4结语
        随着时代的发展，BIM技术越来越多的应用于建设工程的各个领域。项目正全面贯彻中建总公司“十三五”科技与信息化专项规划，落实“智慧中建”发展策略，进一步推进 BIM 技术的发展应用，培养一批 BIM 技术人才，探索和实践 BIM 技术在施工领域的应用方法和应用效果，进一步提升工程建设管理水平，并通过BIM 技术的深入和广泛应用，努力达到提升品质、保证质量、确保安全的目标。
        参考文献：
        [1]邵彬彬.BIM技术在总承包单位建设工程管理中的应用[J].四川建材,2020,46(8):168-169.
        [2]尚宝虎.EPC总承包项目BIM技术的应用初探[J].砖瓦世界,2020,(16):28.
        [3]岳志恒.BIM 在工程总承包项目中的应用价值探索[J].建筑工程技术与设计,2020,(12):3297.