于 濤（山東新世紀(jì)工程項(xiàng)目管理咨詢有限公司，山東 煙臺(tái) 264003）

0 引 言

BIM 技術(shù)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與實(shí)踐，不斷地得到了改進(jìn)與完善，目前可以精準(zhǔn)無(wú)誤地建立信息化模型并應(yīng)用于施工和運(yùn)營(yíng)的整個(gè)生命周期。山東新世紀(jì)工程項(xiàng)目管理咨詢有限公司進(jìn)行全過程工程咨詢服務(wù)的 BIM 試點(diǎn)項(xiàng)目位于山東省煙臺(tái)市萊山區(qū)，總建筑面積 28 950 m2。本工程地上18層，其中1層為商業(yè)、2層為商業(yè)辦公用房、3～18層為辦公用房；地下2層，均為車庫(kù)。工程結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻。

1 前期準(zhǔn)備

由于設(shè)計(jì)單位未組織完善的 BIM 團(tuán)隊(duì)，本試點(diǎn)工程的BIM 技術(shù)應(yīng)用，包括前期準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集、施工圖整理、信息化模型、施工現(xiàn)場(chǎng)的溝通與管理等，都由山東新世紀(jì)工程項(xiàng)目管理咨詢有限公司的 BIM 工作室獨(dú)立完成。

本工程用到了 Revit、Navisworks、Lumion、Maya、AutoCAD、Context 和 Premiere 等軟件，其在工程的不同階段起到了相應(yīng)的作用。例如：根據(jù)外墻設(shè)計(jì)的樣式及裝修風(fēng)格、室外配套的鋪裝和綠化、房間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制作三維動(dòng)畫，使各參建單位在工程開始前就能看到工程竣工后的樣子；根據(jù)建設(shè)單位的需要，可以任意轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)樣式和配色方案，直到建設(shè)單位滿意為止，最終定稿的各類文件可作為后期室外配套鋪裝和裝飾裝修的設(shè)計(jì)依據(jù)。

在應(yīng)用 BIM 技術(shù)之前，本工程施工圖更改過 3 次，對(duì) BIM 模型的建立造成了困難。BIM 模型的建立需要完善的最終圖紙，而更改圖紙就要對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，勢(shì)必要花費(fèi)大量的工作時(shí)間。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)單位的變更圖紙未達(dá)到多專業(yè)協(xié)同的要求，導(dǎo)致 BIM 模型從一開始就被查出很多問題。在此期間，BIM 工作室與設(shè)計(jì)單位溝通過多次并順利解決了一些難題。從這一點(diǎn)上看，從設(shè)計(jì)階段引入BIM 技術(shù)是十分有必要的，不僅有利于節(jié)約大量的變更時(shí)間，而且能實(shí)現(xiàn)工程開始前完善施工圖的目標(biāo)。

2 BIM 技術(shù)在施工管理和安全管理中的應(yīng)用

安全管理是監(jiān)理管控中最基本也是最核心的目標(biāo)，因此能直觀地反映、分析及處理好施工現(xiàn)場(chǎng)的各種安全問題尤為重要。本工程利用 BIM 技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工進(jìn)行對(duì)比，找出差異并分析，給出指導(dǎo)性意見和整改方案。高精細(xì)化模型使得現(xiàn)場(chǎng)檢查變得容易，通過手機(jī)將節(jié)點(diǎn)詳圖以及做法進(jìn)行互傳，使項(xiàng)目監(jiān)理人員不必查閱圖紙，就可有針對(duì)性地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管控。這比傳統(tǒng)的監(jiān)管模式更為準(zhǔn)確。

將基于模型的危險(xiǎn)識(shí)別和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際安全防護(hù)作對(duì)比，找出防護(hù)漏洞與盲點(diǎn)，并對(duì)三維模型的危險(xiǎn)識(shí)別標(biāo)記進(jìn)行管控。模型與現(xiàn)場(chǎng)施工情況須保持一致。

塔吊、人貨梯、吊籃在整個(gè)建筑工程中起著至關(guān)重要的作用，也因其龐大和復(fù)雜性而存在很多安全隱患。本工程把塔吊的安全三維技術(shù)交底滲透到安全教育里，對(duì)整個(gè)安裝順序進(jìn)行動(dòng)畫演示，對(duì)安全重要節(jié)點(diǎn)和零部件進(jìn)行單獨(dú)說(shuō)明。根據(jù)本項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將三維模型中的固定點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)的固定點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，進(jìn)行反復(fù)檢查。

根據(jù)我國(guó)建筑業(yè)多發(fā)事故分布情況，針對(duì)多發(fā)事故的種類，我們建立了安全識(shí)別區(qū)、各臨邊防護(hù)的安全防護(hù)點(diǎn)及腳手架的三維模擬。

按照三維模型的防護(hù)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比，做到標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化、無(wú)遺漏，打破了傳統(tǒng)單一的安全技術(shù)交底，使管理人員或施工人員可以非常直觀地看到模型的防護(hù)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員印象深刻。利用 BIM 技術(shù)將施工現(xiàn)場(chǎng)容易發(fā)生安全事故的地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并要求在現(xiàn)場(chǎng)拉起警戒線。安全員在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工時(shí)通過模型查看對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)位置，檢查現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)應(yīng)注意的問題，對(duì)施工人員操作不當(dāng)之處進(jìn)行調(diào)整，避免安全事故的發(fā)生。BIM 平臺(tái)將建設(shè)方、監(jiān)理方和施工方整合在一起，使得溝通順暢、操作流程規(guī)范。

3 BIM 技術(shù)的作用與分析

3.1 碰撞檢查

在精細(xì)化模型的創(chuàng)建過程中，發(fā)現(xiàn)地下 2 層風(fēng)管與車庫(kù)入口坡道結(jié)構(gòu)位置沖突，且風(fēng)管位置不合理，經(jīng)過深化、分析、調(diào)整，最終改至內(nèi)部車庫(kù)坡道以西。地下 2 層暖通主管道設(shè)計(jì)在內(nèi)部樓梯處，經(jīng)過分析和調(diào)整，最終變更至樓梯外部。諸如此類的情況還有很多，總而言之，通過精細(xì)化模型發(fā)現(xiàn)了很多問題，利用 BIM 技術(shù)可以提前預(yù)判。本工程 BIM 檢測(cè)碰撞點(diǎn) 489 處，解決設(shè)計(jì)缺陷 11 處。

3.2 管線綜合

各專業(yè)管線的重組與排布、建筑結(jié)構(gòu)的交叉與滲透、與現(xiàn)場(chǎng)施工的交流及銜接給 BIM 團(tuán)隊(duì)進(jìn)行機(jī)電安裝 BIM 建模帶來(lái)了挑戰(zhàn)，耗費(fèi)了大量的時(shí)間和精力。解決碰撞點(diǎn)、管線綜合是個(gè)復(fù)雜的過程，根據(jù)規(guī)范要求和現(xiàn)場(chǎng)空間情況進(jìn)行重新排布。以泵房為例，原設(shè)計(jì)沒考慮各專業(yè)協(xié)同、結(jié)構(gòu)梁板等因素，同時(shí)也沒考慮標(biāo)高和吊頂位置，因此在建立精細(xì)化模型中發(fā)現(xiàn)很多問題，最終的排布方案與原設(shè)計(jì)大不相同（見圖1 和圖2）。

在實(shí)際的施工過程中，由于結(jié)構(gòu)施工存在一定誤差，某些細(xì)節(jié)還需要安裝人員現(xiàn)場(chǎng)解決。給排水、消防、雨污水、電器的最終施工結(jié)果和 BIM 模型還存在一定差距。

圖1 水泵房管道原設(shè)計(jì)圖

圖2 水泵房管道排布圖

3.3 BIM 施工現(xiàn)場(chǎng)布置

本工程的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)布置和 BIM 三維場(chǎng)布基本吻合；環(huán)保處理、臨時(shí)施工道路、辦公和宿舍用房、鋼筋和木工加工區(qū)、材料堆放、臨時(shí)用電配電箱等都在場(chǎng)布的預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)；整體排布良好，施工方便。

BIM 平臺(tái)數(shù)據(jù)和施工現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)接很重要。通過精細(xì)化模型和專業(yè)的施工人員共同管理好施工難點(diǎn)和細(xì)節(jié)問題，但也難免會(huì)遇到溝通困難、相互不對(duì)應(yīng)的問題，這需要時(shí)間來(lái)探索和實(shí)踐。

4 BIM 技術(shù)對(duì)材料的控制

利用 Revit 明細(xì)表生成功能對(duì)材料進(jìn)行控制，也可配合廣聯(lián)達(dá)軟件進(jìn)行投資控制，材料提取、算量可以達(dá)到精準(zhǔn)無(wú)誤。監(jiān)理人員也可對(duì)各項(xiàng)材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為施工材料的管理、采購(gòu)數(shù)量提供技術(shù)支持。BIM 對(duì)于材料質(zhì)量的管控相較于傳統(tǒng)的管控方法更有優(yōu)勢(shì)，如三維模型對(duì)材料的樣式、顏色、尺寸、厚度都表達(dá)得十分清楚，監(jiān)理人員只要通過手機(jī)就可以輕松對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行驗(yàn)收。

5 利用 BIM 技術(shù)對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度的管控

5.1 質(zhì)量管控

BIM 技術(shù)直接滲透到施工管理當(dāng)中去可以說(shuō)是困難重重，首先，模型精度太高，施工方現(xiàn)有的技術(shù)力量很難做到，雖然是規(guī)范允許的誤差，但也難免有所差別。本工程利用了 Revit 模型對(duì)重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，雖有誤差，但在管控之下均能達(dá)到要求。我們把實(shí)際檢查出的問題匯總并詳細(xì)標(biāo)注在信息化模型當(dāng)中，協(xié)調(diào)施工方確定整改時(shí)間，在整改日期內(nèi)對(duì)比模型與實(shí)際的整改結(jié)果，并做好記錄。

例如，結(jié)合 BIM 模型（見圖3）進(jìn)行鋼筋驗(yàn)收，以利于做好檢查、對(duì)比、整改和復(fù)查等流程。基礎(chǔ)鋼筋的規(guī)格、型號(hào)、錨固方式、排距、箍筋形式、加密區(qū)尺寸等數(shù)據(jù)（見圖4 和圖5）都非常標(biāo)準(zhǔn)，可以直接指導(dǎo)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工過程。

圖3 基礎(chǔ)鋼筋精細(xì)化模型

圖4 基礎(chǔ)鋼筋的材料數(shù)據(jù)

圖5 基礎(chǔ)鋼筋的綜合數(shù)據(jù)

通過 BIM 模型的大數(shù)據(jù)管理技術(shù)，整合并統(tǒng)一了各種問題的龐雜關(guān)系鏈，避免了傳統(tǒng)通知單形式雜亂，整改結(jié)果無(wú)人跟蹤等弊病，有效地加強(qiáng)了排查與整改的力度。筆者認(rèn)為，精度高、施工難度大并不是 BIM 的錯(cuò)，相反來(lái)說(shuō)是件好事，會(huì)促進(jìn)我們的建筑業(yè)在質(zhì)量上達(dá)到一個(gè)新的高度。

5.2 進(jìn)度控制

進(jìn)度控制是 BIM 技術(shù)管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，我們利用了 Navisworks 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度進(jìn)行管控，整合了可視化、系統(tǒng)化和多元化的優(yōu)勢(shì)，拋開了傳統(tǒng)的橫道圖和網(wǎng)絡(luò)圖，使進(jìn)度控制更方便、簡(jiǎn)潔，還可輸入工程款支付節(jié)點(diǎn)，使整體管控更加順暢。三維的進(jìn)度施工模擬更直觀地展現(xiàn)了每個(gè)階段的進(jìn)度情況，所有分部分項(xiàng)工程的進(jìn)度節(jié)點(diǎn)和完成情況，對(duì)整個(gè)工程的進(jìn)度控制起到很大作用。

6 重要節(jié)點(diǎn)的管控方法

在工程的實(shí)施階段，我們采用了多種軟件配合，以管控分部分項(xiàng)工程。比如砌體工程，從排磚到構(gòu)造柱、拉結(jié)筋、頂砌，每一步都做了三維施工模擬，對(duì)施工方進(jìn)行了三維技術(shù)交底。外墻干掛石材和門窗收口做了詳細(xì)的三維模型和動(dòng)畫，更直觀地展示了具體做法和規(guī)范要求，而且直接根據(jù) BIM 模型進(jìn)行驗(yàn)收。

7 結(jié) 語(yǔ)

BIM 技術(shù)在當(dāng)下會(huì)遇到各種困難和挑戰(zhàn)，遭到懷疑和排斥也不可避免。建設(shè)方和施工方往往認(rèn)為 BIM 應(yīng)用是多此一舉，存在一定的抵觸心理，而實(shí)際上 BIM 的應(yīng)用顛覆了傳統(tǒng)的建設(shè)工程項(xiàng)目的管控和管理方法，使其更精準(zhǔn)無(wú)誤和可視透明。BIM 技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，在未來(lái)的建設(shè)工程項(xiàng)目科學(xué)發(fā)展的道路上，BIM 技術(shù)定能被廣泛應(yīng)用和理解，高科技的信息化、精細(xì)化、可視化、多元化、統(tǒng)一化必將融會(huì)貫通到整個(gè)建筑生命周期當(dāng)中。因此，我們要未雨綢繆，為挑戰(zhàn)未來(lái)的智慧城市做好準(zhǔn)備。BIM 技術(shù)最終應(yīng)立足于市場(chǎng)，監(jiān)理行業(yè)也應(yīng)大力發(fā)展 BIM技術(shù)，做好人才儲(chǔ)備，深入研究 BIM 技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)施工的對(duì)接、大數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用，共同打造屬于我們這個(gè)時(shí)代的新篇章。