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《建筑技術雜志》2014年第二期

1bim技術深化設計實施案例

深化設計實施方案是本項目開展多項BIM技術深化設計應用的過程中，通過不斷探索和大量研究總結而成。

1.1管綜深化設計在北京綠地中心工程中，627地塊的建筑物屬于超高層建筑，地下部分集中了大量的機電管線，各專業管綜錯綜復雜、變更頻繁，加之部分樓層為雙層機械停車位、空間狹窄，同時還要滿足國家獎項質量要求，給綜合管線排布帶來巨大困難。為彌補傳統二維深化不足，利用BIM技術進行管綜深化設計，具體實施流程如圖1所示。

1.1.1基礎建模根據CAD圖紙，由具備施工現場經驗的BIM工程師進行三維建模。在建模過程中，及時發現圖紙問題并與設計進行溝通解決。相對于傳統的二維圖紙審圖，在三維模型中更易直觀地發現設計問題。結合不同階段需求，制訂符合工程特點的實施標準，對模型精度、模型標準等進行規定。

1.1.2碰撞檢測模型建立后，進行各專業間模型碰撞檢測，尋找建模失誤或圖紙設計問題，并生成碰撞報告。根據項目部需求對碰撞報告進行定制改版，讓現場管理人員可一目了然、準確定位，并快速制訂出問題的解決方案。

1.1.3碰撞情況匯報及調整原則制訂在完成整體模型的碰撞檢測工作后，召集建設方、設計方、總包方和專業分包相關負責人召開會議，結合碰撞報告和三維模型對綜合管線的碰撞情況進行匯報。由各方協商確定出基本的管綜調整原則，包括各樓層區域的凈空要求、管線避讓原則及質量獎項安裝標準等，以指導下一步的管綜調整工作。

1.1.4管綜調整由專業BIM工程師依據管綜調整原則進行管綜調整，對碰撞點進行綜合管線優化，并充分保證管線安裝空間調整順序按從上到下、從大管到小管的順序進行，以減小后期調整避讓難度。

1.1.5模型確認在模型綜合管線調整完成后，再次召集建設方、設計方、總包方和專業分包相關負責人召開模型確認會議，在會議中就調整后的模型是否達到設計參數、建設方預期、施工標準等進行確認，若存在問題繼續進行調整，直至模型可滿足各方需求。

1.1.6二維出圖模型確認完成后，根據模型出具各專業二維圖紙，并在圖紙中標注管線標高、平面位置、翻彎節點位置等，確保圖紙可指導現場專業施工。并在核心筒出入口、機房豎井、車庫上方、機房出入口和走廊過道等復雜節點處根據需要出剖面圖，結合平面圖綜合展示各類管綜空間位置，確保施工可順利進行。所有圖紙均須經設計方簽字確認，確保圖紙信息無誤。

1.1.7施工監督各分包施工單位依據各專業二維深化圖紙進行洞口預留及管線施工，總包方依據三維模型對照現場影像資料進行各專業施工安裝工作監督，一旦各分包單位施工現場與模型出現不一致情況，總包單位及時調整，確保現場施工按管綜調整結果進行，有效實現各專業間施工管理協同，控制施工整體質量。

1.1.8實施效果通過BIM技術進行管線綜合二維深化，提前預見了管線施工中可能遇到的各種碰撞與工序交叉風險，并在模型中進行調整，預先解決了該問題。在625地塊中經實際驗證，有效指導了現場實際施工。與傳統的二維深化相比，一層管綜的深化工作效率提高了至少50%，且深化圖紙更為詳盡、準確，基于三維模型展示，各方對于復雜節點的把控更為得心應手，該深化方法得到了建設方、設計方、總包方的一致認可和大力推廣，該深化與交底模式受到了各分包單位的歡迎（圖2,3）。在利用BIM技術進行管線綜合深化過程中，為制訂出合理的模型調整原則，與甲方、設計方、分包方等進行了多次溝通。在前期單獨溝通時，由于設計方更多考慮的是設計規范和功能需求，建設方更多考慮的是凈空標高，而分包方更多關注的是方便現場的安裝施工，在給出模型調整建議時，各方均從本身角度出發，按自身情況進行模型調整僅能兼顧一方需求，很難形成統一意見。為此，組織召開了BIM協調會，將建設方、設計、總包、分包的負責人集中，在會上利用模型，展示碰撞點的基本情況。根據各方需求直接進行調整，在模型中直觀反映出各方調整建議的弊病，由建設方和總包從中進行協調，制訂出更為合理的調整原則。這樣模型深化的成果既能被設計方簽認，也能指導現場施工，避免了模型反復進行調整所造成的浪費，形成了一套基于BIM模型深化設計的協同管理機制。

1.2復雜鋼筋節點深化北京綠地中心工程鋼結構設計極為復雜，大量的鋼骨柱、鋼板墻給鋼筋深化工作提出了較大難題。在復雜鋼結構節點，甚至出現了5根梁與鋼骨柱交叉的情況，由于勁性鋼結構節點的二維藍圖在關于鋼骨柱與梁之間鋼筋穿孔、錨固、貫通連接等環節常出現各種交叉錯誤。現有的成熟軟件雖然以套用鋼筋規范，方便快捷的排布鋼筋、生成連接方式等，但是不能進行局部微調，而現場實際施工變化太多，在符合設計要求的基礎上省時、省工、省料才是人為調整的根本方向，因此，選用Revit軟件對具有代表性的復雜節點進行了鋼筋排布的調整深化建模工作，具體實施流程如圖4所示。運用Revit進行鋼筋節點深化，雖然可滿足現場的施工指導需求，但是1個復雜節點的深化需1～2d，需投入較大人力。因此，自主開發了依托于REVIT的鋼筋插件，可根據施工圖集和各類規范，快速生成鋼筋彎鉤、自動進行箍筋排布、檢測鋼筋與鋼構件碰撞，該深化模擬程度無論是一般軟件，還是傳統人工深化方法均無法比擬，生成的三維模型不僅可指導施工，附帶的尺寸信息、排布方式等還會隨設計變更進行自動優化調整，大幅提高了節點深化的工作效率，將復雜鋼筋節點的排布由7d縮短至1d，節省了大量人工。深化設計完成以后，將深化結果以圖紙和模型的形式配合現場進行了技術交底，有效指導了現場的施工過程，最終取得了良好的應用效果。

1.3深化設計及零剔鑿理念除此之外，根據不同需求，利用BIM技術進行了更多的深化設計工作。建立的機房大樣模型，提前確定了設備的安裝位置以及機房內各類管線的排布位置，充分考慮到設備與管線的安裝連接需求和相對空間位置，有效指導了現場施工；在基礎建模和管綜深化過程中，進行了結構預留洞口的驗證工作。基于BIM深化提出了結構“零剔鑿”的管理理念；通過BIM技術對桁架層預拼接進行深化模擬，提前發現了與結構施工、爬模爬升等交叉碰撞問題，綜合考慮塔式起重機不同半徑運力和拼裝順序對桁架層拼裝帶來的影響，驗證了桁架層拼裝方案，提供的三維交底也大幅提高了工作效率（圖5~7）。

2優勢分析

BIM深化設計成為北京綠地中心項目技術管理的重要組成部分。對比傳統的二維深化設計管理，BIM深化設計體現出獨特的優勢及創新技術管理思路，主要體現在以下方面。（1）快捷高效。采用BIM技術進行深化設計，與傳統的二維深化設計相比，大幅提高了深化效率。例如，采用BIM技術，將復雜鋼筋節點排布的周期由7d縮短為1d，效率提高了近86%。（2）節約成本。通過BIM模型進行深化設計，只需在建立的模型中進行深化調整，便可實現節點排布、數據驗證，無須耗費大量人力物力進行實際驗證和計算，特別是桁架層預拼裝方面，節約了大量預拼裝人工和機械成本。（3）管理創新。基于BIM技術深化設計，給實施項目提供了基于BIM技術的總包管理模式，通過建立總包模型管理機制和分包管理協議等，可將模型深化成果順暢地應用到施工現場。例如，基于BIM技術深化提出的結構“零剔鑿”管理建議，成為了實施項目管理的一大特色和優勢，在項目施工質量和整體形象方面帶來了較大提升。（4）直觀準確。基于BIM技術深化設計，可直觀展示復雜節點的空間位置關系和不規則形體信息，包括基礎模型、效果展示、工藝搭接等，即使不是專業人士，也能對復雜節點圖紙信息一目了然，而且BIM模型都帶有真實信息，也能夠通過模型進行數據分析，提高了復雜節點和方案的技術交底問題發現率和整體效率，從而保證深化設計的準確性和可靠性。

3結語

北京綠地中心工程通過BIM技術深化設計應用，將整個深化設計過程變得更為直觀、精確，實施成本和錯誤率大幅降低，工作效率大幅提升。在應用過程中，結合超高層工程體量大、專業多、協調工作復雜的特點，總結出了集標準規范、協同流程、針對性方案以及深化成果實施保障機制為一體的BIM技術深化設計模式和管理流程，不但保證了BIM技術深化設計的有效實施，而且將建設單位、設計、總包和分包等各參與單位的溝通協作統一在BIM模型提供的三維平臺上進行，為項目部開創了一種全新的技術管理模式，提升了項目部的整體管理水平。

作者：楊震卿張莉莉張曉玲羅藝吳華單位：北京六建集團有限責任公司