夏清
湖南南托建筑股份有限公司 身份证号码：43062419870421****
摘 要：国内很多城市都存在建设用地紧张问题，高层建筑可以为城镇居民提供更多的办公与居住空间，但由于高层建筑都位于市区，施工空间都比较狭小，这就对工程项目管理提出了更高的要求。利用BIM技术建立起模型可以对高层建筑施工项目不同阶段进行高效管理，达到项目管理数字化、智能化的要求，本文结合高层建筑工程实际情况，从不同的方面就BIM技术在高层建筑管理中的应用进行探讨，可供相关人员参考。
关键词：高层建筑项目；BIM技术；精细化施工管理；深化设计
1引言
高层建筑工程对项目管理要求比较高，需要协调处理好不同参建方间的矛盾，解决在受限空间内组织施工作业存在的问题，需要采用数字化手段对工程项目进行全阶段管理，对施工进度计划进行优化调整。BIM技术可以一项信息技术，可对超高层建筑项目进行全过程管理，实现建筑工程管理的信息化、数字化，对不同施工阶段提供全方位的施工信息，对提高工程管理效率、保证工程质量等方面发挥着重要作用。
2?BIM技术与高层建筑结构施工特点分析
BIM技术具有可视化、模拟性和协调性等特点，使建筑工程管理更为高效和精细，保进了建筑行业的发展。1）可视化。BIM可视化在建筑工程应用比较广泛，可以为业主方和监理方提供设计效果图，让人们更为清楚地了解建筑构件颜色、尺寸等信息，还可以更为直观地了解构件间的关系，避免建筑构件间产生碰撞，这是传统二维设计软件所不具备的，还可以更为方便地对图纸进行优化，降低设计图纸出错的可能性，保证高层建筑工程项目从设计、施工和验收等不同阶段都可以在可视条件下进行管理。2）模拟性。BIM技术具有模拟功能，可以对高层建筑工程不同阶段进行模拟，进一步优化施工方案，降低施工过程中的风险。在工程设计阶段，应用BIM技术可以建立起三维模型，设计方案可以更为直观地展现出来，建筑构件间是否设计合理，能否存在碰撞等都可以得以发现。在材料采购阶段，通过建立BIM模型可以准确得到材料费用、施工机组费用和人工费用等，结合高层建筑工程项目实际情况，制定出科学合理的施工材料采购计划，对施工成本进行有效控制。在高层建筑项目的施工阶段，建立起的BIM模型可以将施工信息、进度信息等录入进来，结合施工组织设计来对高层建筑进行模拟，可以探索出最优化的施工方案。3）协调性。建筑工程涉及到建筑、结构、机电、智能化等多个专业施工队伍，还有监理方、业主方等，不同单位间需要进行及时的沟通与协调，这样才能保证工程顺利进行。同时，高层建筑工程项目多会采了分包方式，不同分包方无法进行及时交流，会存在施工组织不到位的问题。BIM技术可以对高层建筑工程项目进行协调管理，实时获取到不同参建方施工信息，可以更为准确地作好协调保障工作。
不低于10层或高度超过28米的建筑物定义为高层建筑物，具有施工工序多、工程量巨大、组织配合难度大、交叉作业等特点，需要采用先进的施工技术，才能满足对质量和进度的要求。高层建筑项目施工周期和规模很大，很多项目都需要在2-4年内施工完成并交付给业主使用，对工期的要求比较严格，为了进一步保证工程质量，需要科学合理地安排工序，并采取切实有效的安全防范措施，如果在冬、雨季施工，还需要制定特殊的技术措施。高层建筑层数比较多，需要开展高空作业，对作业人员的安全防护要求十分严格，安全措施费用要比普通建筑工程高出很多。高层建筑需要满足耐久性要求，对土建、给排水、消防等的施工质量的要求很高，并要求建筑物具备足够的稳定性。
3某高层建筑工程概况及难点
某高层建筑工程项目占地面积为12100平方米，建筑面积为25.6平方米，建筑物高度235.2米，为超高层建筑。塔楼高45层，裙楼为14层，地下为5层，合同工期为1078天。主体建筑为主楼与裙房，采用钢筋混凝土框架结构该工程深化设计专业比较多，主要有建筑、机电、装修和智能化等专业，不同专业间的深化设计和协调工作量比较大。施工场地空间狭小，特别是深基坑工程附近，基坑边线与围挡间宽度大致为2米，南侧道路无法通行大型的施工车辆，材料运输受到空间约束，无法在施工区域内形成有效的环形首富路，在进行地下室工程施工期间，基坑附近不能堆放大型材料和机具。
4 BIM组织架构设计和实施流程
为了对高层建筑工程进行科学管理，需要组建一个经验丰富的BIM管理团队，保证建立起的BIM模型可以按照要求执行各项管理规定。高层建筑工程项目需要设置BIM部门，具体负责BIM体系建设，督促各项管理内容的实施，对执行情况进行系统检查，对工作流程进行优化改进。BIM部门下设建筑、机电、装饰装修等多个管理小组，配置足够数量的工程师和BIM工程师，把工程进度作为高层建筑项目的主线，把BIM模型作为项目管理的核心，形成BIM项目管理体系，使各参建方可以在协同管理平台下有序开展施工活动。在高层建筑早期的策划阶段，需要根据前期勘查资料来制定BIM实施方案，确定BIM管理体系。在BIM实施阶段，BIM管理团队需要做好模型的维护与深化设计工作，组织开展构件碰撞检测和深化设计工作。对施工进度、平面布置和工序等进行模拟，把模拟出来的结果与实际进行对比分析，为决策和交底提供数据支持。利用BIM技术对工程量、材料用量进行计算，并对设计变更进行评估，为施工作业现场进行辅助管理。
5 BIM技术在高层建筑管理中的应用
5.1建立起专业施工模型
创建专业化的BIM模型可以为后续深化设计、碰撞检测、3D布管等工作提供基础条件。将施工图纸、设计模型作为建筑基础，采用3D max、Revit等软件进行精装修、土建专业模型创建，再采用Grasshopper对建筑幕墙参数化处理，将精度等级提升到LOD350。在进行模型创建时，采用可视化漫游及碰撞检测技术，可以更好地掌握并理解设计意图，更好地检查出设计图纸中存在的错误，判断出对施工的影呼。建模后发现的问题应该出具碰撞检测报告， 组织业主方、监理方、施工方、设计方等对存在的问题进行讨论，完成对三维设计图纸的会审。
5.2碰撞检测
按照BIM实施方案来确定碰撞检查范围，再结合不同专业建立起的BIM模型，应用Naviswork软件对内部建筑构件及管线进行碰撞检测。对检测中发现的碰撞点进行优化调整，形成碰撞检测报告来交给业主方、设计方进行图纸会审，避免设计失误对后续施工造成影响。
5.3深化设计
高层建筑工程涉及到的机电管线数量较多，需要对机电管线进行深化设计，在BIM可视化条件下合理设置管线走向和空间布置，再结合土木工程、装饰装修工程等专业模型对机电管线进行碰撞检测，准确计算出管线高程，根据空间大小对管线走向和排列进行优化，生成二维施工图和节点图。深化设计后的图纸交付给业主方进行审核，由设计方出具设计更改通知单，业主、设计和监理方审核通过后交给工程技术人员和作业班组，为现场施工作业提供指导。在精装修设计深化方面，以建立起的施工模型作为基础，并地面构造、天花吊顶等进行对缝深化处理，科学布置不同专业点位，保证装修空间的整齐与美观。深化设计后需要与建筑工程、机电工程等不同专业进行碰撞检测，根据检测报告对模型进行优化与调整。可以采用Lumiont等软件对建筑装修效果进行渲染处理，为确定装修方案提供支持。对于复杂的装修工艺节点，可通过BIM模型进行现场施工指导。在高层建筑幕墙深化设计方面，应该充分考虑美观、遮阳等多方面因素，用Grasshoper软件进行参数化设计，由具备丰富制作经验的工厂进行预制加工，达到预制单元板块高质量建造的要求。在进行二次结构深化设计方面，可以采用Revit对建筑砌体构造柱、砌块砖等进行合理布置，再通过BIM模型准确计算出流水作业段砌体用量，并生成二维码来将布置图、节点图和施工材料用量粘贴到施工作业现场相关区域，为现场施工指导提供更多的便利条件，材料信息查询只需通过智能手机扫码就可以获取到信息，避免施工材料二次中转而产生损耗。
5.4施工平面布置
由于高层建筑工程施工区域位于繁华的商业区，施工作业环境比较复杂，深基坑作业附近可利用的空间较小，作业现场无法布置科学合理的环形施工道路。建立起作业场地BIM模型，充分利用BIM模型的可视性特点，结合施工后期对工序和专业配合的要求，把施工作业现场划分成四个工区，对临时建筑、动输道路等进行优化布置，再结合工程施工进展情况对平面布置进行动态调整，把裙楼屋面板结构进行受力分析与优化设计，可以作为材料堆场使用，满足施工作业现场对空间的需要，也可以防止出现空间资源浪费现象。
5.5施工方案模拟
对于高层建筑项目的重难点环节，可以对制定的施工方案和施工工艺进行模拟，结合方案资料对建立起的BIM模型进行拆分，再根据实际需要来补充措施类BIM模型，考虑到施工工艺要求、施工机械运行方式、环境影响因素等，采用3DSMAX软件对制定的施工方案进行可视化模拟，对基坑支护、钢结构吊装等施工方案可行性进行检验，可以进一步提高施工方案的审核效率，通过BIM模型进行可视交底。
5.6施工进度模拟
采用BIM模型对施工进度进行模拟，在项目前期对制定的进度计划进行分解，利用BIM软件的过滤器把模型构件和进度计划进行挂接处理，形成用于施工进度管理的模型。对施工进度进行可视化模拟，可以检验制定的进度计划能否满足施工活动要求，并对初步制定的进度计划进行优化调节，合理调整自由时差，使进度计划达到最优状态，满足项目进度管理的指导要求。进入到施工阶段，可以调用BIM5D进度管理功能模块，把进度计划份为年、月、周，每周都将施工作业现场进度实际情况录入到模型当中，将原先挂接完成的进度模型与实际进度进行比较，分析项目进度的偏差并进行合理地纠偏，对项目进度进行可视化管控。
6结语
综上所述，高层建筑项目规模大、施工空间受限，需要多个专业施工单位共同作业，对施工管理有着很高的要求。将BIM技术应用于高层建筑，可以提高不同参建方的沟通与协调效率，对施工重难点环节进行模拟分析，对建筑构件进行碰撞检测，及时发现原设计中的不足，具有很高的推广应用价值。
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