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BIM技术在大型公共建筑工程施工及管理中的应用

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：毛文亮

[导读] 摘要：随着社会发展，愈来愈多的大型公共建筑应时而生，为实现其诸多的使用功能和环境质量要求，满足使用需求，采用BIM技术在施工中碰撞检测、管线综合、指导施工等方面的应用和在管理中对成本管控、质量安全的管理及BIM团队的建设，展现了BIM技术在项目实施工程中能施工成本控制和物资管理等提供有效真实的数据支持并协助管理人员进行正确性决策和精细化管理，从而做到减少变更，缩短工期，节约成本，提高质量，实现项目

        中铁二十局集团第六工程有限公司陕西西安 710032
        摘要：随着社会发展，愈来愈多的大型公共建筑应时而生，为实现其诸多的使用功能和环境质量要求，满足使用需求，采用BIM技术在施工中碰撞检测、管线综合、指导施工等方面的应用和在管理中对成本管控、质量安全的管理及BIM团队的建设，展现了BIM技术在项目实施工程中能施工成本控制和物资管理等提供有效真实的数据支持并协助管理人员进行正确性决策和精细化管理，从而做到减少变更，缩短工期，节约成本，提高质量，实现项目的全面统筹。BIM技术不仅对大型公共建筑工程的建设效率有大幅的提升，还能为企业培养高精技术人才，增强企业核心竞争力，使企业整体管理水平提升的同时也为企业发展开启了新的篇章。
        关键词：BIM技术大型公共建筑工程施工管理
        1 前言
        BIM技术以三维模型为载体，与工程项目相关的所有信息都包含在内，参建各方人员可以随时提取所需信息，在建设工程项目的实施阶段和使用阶段，实现了所建工程各项信息的集中化，并对建设工程管理的项目管理和设施管理进行优化。通过安全管理、投资（成本）控制、进度控制、质量控制、合同管理、信息管理及组织和协调，实现建设工程实体化及使用。
        2 BIM技术在大型公共建筑工程施工中的应用
        2.1 碰撞检测
        建筑物碰撞分类有两种方法。一是根据碰撞模式将其分为硬碰撞和软碰撞[1]。硬碰撞：实体和实体在空间相交发生的碰撞。软碰撞：实体和实体在空间中相交和碰撞，但有时允许这样的碰撞。二是基于碰撞的类型：单一专业的碰撞检查，顾名思义，是指专业的内部碰撞检查，如建筑、机电等都可以自行检查[2]。对于大型公共建筑，为了保证工程的顺利进行，有必要使用BIM软件进行碰撞检测。反应传统图纸存在的一些深层次问题都应从全部专业管道的实际尺寸用同一模型上体现。
        碰撞检测的目的是检查建筑物的各个部件（建筑物、结构、给排水、电气、通风和空调等专业）是否已经交叉，并即时进行优化修改，避免施工时的交错碰撞。碰撞检测是利用BIM软件进行的一种很常用的的检测方法，如采用Navisworks软件能够进行多专业的碰撞检测，如图2-1所示。

图2-1 钢筋与钢梁的碰撞
Navisworks中的3D漫游功能，能通过模拟实景发现建筑物中的碰撞和其他不合理的地方。并且可以对漫游者的高度进行设置，以此来检测建筑物的净高度，以及门、管道等构件是否与人有碰撞，如果有问题，即时进行净高度调整，如图2-2。

        图2-2 人物漫游
        2.2 管线综合
        在满足施工和维护所需空间的前提下，根据碰撞检测的结果对系统管线进行优化，且优化模型必须满足法律法规强制规范和施工质量验收规范的要求。将管道系统集成在同一个平台——Revit软件上，能够很好地在同一操作形界面上完成综合排布方案比选、安装空间检测、管道定位和高程调整。
        大型公共建筑的走廊内有许多管道，且不同地区的吊顶设计高度不同。管道布置应考虑安装空间和净高度要求。通过合理的移动管道位置消除冲突，满足空间需求。
        设备室设备多，管线密集，管径大，管线支撑布置复杂，影响其他管线布置，交叉碰撞较多。施工时，应先根据管道和设备的参数预留有充足的后期检查维修空间。PKPM可以对Revit支吊架模型的受力进行验算，从而确定支承样式和型钢规格，之后根据支吊架的最终形式调解管线的位置和标高，降低施工难度，提高整体稳固性。
        3 BIM技术在大型公共建筑工程管理中的应用
        3.1成本管控
        （1）迅速、精确计划
        当建立完成了一个BIM模型，可以准确、快速地计算所涵盖的工程量。这是因为BIM模型的数据粒度已达到组件级别，可以根据楼层，施工区域，部件，施工技术，专业施工队伍等条件直接生成报表，为制定相应人力资源规划提供重要依据。业务人员收集项目BIM5D数据，检查计划，确认正确性后，将信息传送到供货方人员进行采购。这样一来，不仅杜绝了材料的浪费，避免了材料不能及时到达可能性，有利于公司的项目资金的分配和安排，减少资金积压和成本浪费[3]。
        （2）预算与实际比较，进行成本管控
        在施工管理过程中，及时向BIM技术人员提供进入现场的材料量，并由BIM技术人员制作对比表，然后提交给项目部。通过对BIM技术人员提供的数量与实际数量的比较，找出原因并进行分析，并做出总结分析报告。
        （3）数据共享与有效共享
        项目管理中，通过应用基于BIM的数据管理系统，将完成的工程量上传到广联达BIM5D云系统，各方管理人员可以根据自己的权限任意访问服务器端项目数据，对施工团队的物料计划进行审核。总承包商和分包商的高级管理人员可以直接访问BIM5D手机客户端，随时查看和快速管理项目的基本数据。云系统还可以用于管理、查看、统计和分析，以及比较单个项目的不同阶段的多个计算。将项目信息模型聚合到企业总部，形成一个聚合的企业级项目基础数据库，该数据库可由企业内的不同位置进行查询和分析。
        3.2质量安全管理
        BIM5D主要用于工程现场的质量缺陷管理，将现场存在的质量安全等问题通过移动终端快速直接地反映到项目领导层中，避免质量安全隐患。项目现场人员现场拍摄质量安全问题，并根据实际问题，选择系统中不同的选项、轴线、项目参数等，通过WIFI或3G网络传输到系统。
        项目经理可以在任意地方从系统点打开任何"图钉"，他就能了解项目上的实时进程和所存在的问题。点击登陆界面到完成系统咨询仅需几秒，在很短的时间内完成了信息的互通有无，加快了问题的跟踪和解决。施工进程中所拍摄的照片汇集于系统中，所产生的数据能对项目后续施工有极大的借鉴作用，提高了项目的组织协调的综合能力。
        4 结语
        文章以BIM技术在大型公共建筑施工与管理过程中的应用，了BIM技术不仅能够采用碰撞检测技术优化施工图纸、进行管线综合排布、施工组织优化来指导现场施工，此外，它也可以进行项目的质量和安全成本的综合管理和竣工验收后为运营单位提供准确的工程数据信息。
        参考文献：
        [1]姜晓龙.BIM技术在机电安装工程中的应用研究[D].吉林建筑大学硕士论文，2017
        [2]祝叶，罗凡.在非对称外倾拱桥施工中BIM技术的应用研究[J].公路工程，2017，42（5）：233-238
        [3]胡跃军，陈袁超，陈帅.BIM技术在大型建筑安装工程中的应用[J].基层建设，2017（15）