BIM技术在广西体育中心网球馆项目施工中的应用探讨

马洪娟 姚守俨

(中国建筑第八工程局有限公司，上海 200120)

1 前言

建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)，是以建筑物三维数字化为载体、以建筑物全生命周期为主线，将建筑产业链各个环节所需要的信息关联起来，而形成的建筑物信息集。BIM具有三维可视化、协同性和信息可提取性的特点，作为引领建筑业信息化走向更高层次的一种新技术，可使整个建筑工程的质量和效率显著提高，成本降低，为建筑业的发展带来巨大的效益。我们一般从建筑设计规划阶段引入BIM概念，形成BIM模型，并应用于建筑全生命周期。但是推动BIM技术在施工阶段的探索应用也非常必要。原因如下:

(1)施工阶段占据了建筑的绝大部分投资，充分利用BIM技术，合理组织施工流程，进行精细化项目管理，避免不必要变更、返工、浪费，有效节约资源，提高效率，降低成本，是非常值得探索的问题;

(2)在建造阶段，是将BIM虚拟的建筑模型实体化的过程，是最终交付给业主使用、维护的产品，在这个过程中形成的BIM数据对建筑运营维护作用重大。

(3)目前设计院90%的图纸还是二维平面图，而且即使设计院给BIM模型，施工建造阶段有其特殊性，如分楼层、分阶段建造，提取材料数据等需求，导致所需BIM数据与设计阶段不一致。

基于以上原因，我们以广西体育中心二期项目网球馆为例，进行了BIM技术的建模及应用探索。考虑到施工企业对Autodesk的CAD软件应用广泛，我们选用了该公司的Revit系列软件作为BIM建模软件，组织有经验的项目施工管理人员，对网球馆的建筑、结构以及机电安装部分进行了建模，并进行了从BIM模型提取数据的应用探讨。

2 广西体育中心网球馆简介

广西体育中心二期项目包括主体育场、体育馆、游泳馆、网球馆等设施。我们选择了造型比较规整的网球馆做为试点实例。网球馆采用了正圆形的平面布局，整个外观形态飘逸自然、刚劲有力，仿佛一个跳动的网球，在接触地面瞬间的形态。网球馆建筑面积10 000多平方米，座位数5 000余个，最高为3层，最高点为24m，看台及房间是框架混凝土结构，屋盖罩棚是钢结构，基础型式为桩基。该场馆虽然不大，但由于为独立场馆，涉及所有相关建筑、结构、机电安装等专业，比较有代表性。网球馆BIM模型效果图如图1所示:

图1 广西体育中心网球馆效果图

3 网球馆BIM建模体会

在对项目管理人员进行软件培训的基础上，通过利用 Revit的 Architecture、Structure、MEP 软件，分别搭建了网球馆的建筑、结构以及机电安装部分模型(给水、废水、污水、雨水、喷淋、水炮、消防栓、暖通、消防管道、部分电气等)。图2为网球馆建筑模型，图3为网球馆结构模型，图4为网球馆给排水模型局部。

通过建模，我们有如下体会:

(1)模型创建时机

图4 网球馆给排水模型部分效果

对建筑施工企业来说，施工准备期间，项目具体施工开始前，进行BIM模型创建，非常有利。此时，工程图纸基本出齐、项目人员配备到位、工程处在基础处理阶段，建模可以起到熟悉图纸，了解工程的作用，可为下一步施工过程管理做好充分准备。

(2)模型创建要有重点

建模应以建筑、结构模型创建、应用为主，重点是进行模型疏漏检查，并可提取其中指定区域的混凝土用量、砌体用量、钢筋用量等信息，从而方便材料采购安排、施工进度控制等相应工作，也能将建模中发现的问题用于图纸会审等工作。

对于机电安装建模，用Revit MEP建模过程相对繁琐，涉及专业众多，管道复杂，设备类型繁杂，建模速度相对较慢。除非时间非常充裕，或业主有明确要求，不宜建立完整MEP模型，可以结合机电安装的二次深化设计，依据现场施工人员的经验，进行指定部位、特殊区域建模，从而进行管道综合等工作。

(3)模型创建人员

由于我们所建BIM模型，其数据主要用于施工管理，所以建模人员不能只包含对建筑施工本身不熟悉，对施工流程本身复杂性及多变性缺乏相应认识的计算机操作人员，需要相关专业施工管理人员的参与，把相应的管理数据建立在模型中。

理想的BIM团队，应该有熟悉施工过程的土建、安装施工人员组成，包含工民建、水暖、电气等专业，年龄比较轻，学习能力强，经过软件培训，形成相对稳定的团队，经过几个项目实践后，能迅速建立模型，并包含相关管理数据，以便模型可以提供管道综合，项目精细管理所需数据，能够提供给领导作为决策依据。

(4)Revit软件本身存在问题

BIM解决方案目前国内外有很多系列软件，像应用比较普遍的建模软件有以下几种，而其他相关的系列分析软件、计算软件等还有很多。例如:

·Autodesk公司的Revit系列软件

·Bentley公司的Bentley Architecture系列

·Graphisoft公司的ArchiCAD

·Gehry Technologies公司的Digital Project等等

通过选用Autodesk公司的Revit 2011系列软件搭建BIM模型，我们感觉该软件和目前施工企业常用的绘图、算量、工程展示软件相比，还不太成熟。具体比较情况见表1:

表1 施工企业常用软件和Revit系列软件比较

图5 网球馆混凝土用量明细表

应该说，Revit 2011系列软件对计算机硬件要求比较高;和AutoCAD相比，操作不太灵活;本身自带的族库，不太适合中国国内实际，国内常用的族库构件比较少;该软件本身比较适合做设计使用，如单纯描图用以生成施工用模型，有的地方比较死板;工程算量部分，部分地方不符合中国规范;三维展示效果不如3DMax精美。

虽然存在以上问题，但我们总体感觉瑕不掩瑜，BIM模型具有的三维可视性、协同性、信息可提取性等优异性能，还是很有使用价值的。如果假以时日，将软件进行功能完善，这款软件如同“甩图板”初期的CAD产品，必将得到广泛的推广应用。

4 网球馆BIM模型应用体会

通过对BIM模型创建，数据提取，对施工企业而言，我们认为可从以下方面对BIM模型进行应用。

(1)施工人员熟悉业务

通过BIM建模，能够清晰了解项目设计理念，使施工人员熟悉工程形体以及图纸内容，提高了对施工过程的预排查能力和问题预处理能力，保障了工程顺利施工。

(2)管线综合、模架支撑等设计

通过建筑、结构和机电安装各专业的模型搭建，施工人员能够方便地查看各个构件之间的空间关系，及时进行“错、漏、碰、缺”检查，这也是目前施工企业应用最多的领域之一，从而可提前调整施工方案。同时借助BIM中的构件参数，可以轻松进行模架支撑设计。

(3)加强各方协调

BIM模型可将业主、设计方、施工方、分包商、供应商等紧密地结合在一起，有效地搭建了一个良好的沟通平台，使各参与方实现可视化沟通与协调。比如对现场施工难点，语言不易表达清楚时，可以借助模型，进行技术交底，以实现安全、快速、高质量施工;如图4为网球馆给排水模型部分效果。又比如对材料的采购，以及协调各专业的合理化有序施工，都有很大帮助。总之，借助BIM模型可有效提升项目管理的水平，降低管理成本。

(4)模型构件数据应用

通过BIM模型，可直接生成相关明细表，进行设备统计、材料统计等工作，同步提供所需要的施工图预算、施工材料计划等基础数据，从而起到管控造价，预测成本花费的作用。如图5为生成的网球馆混凝土用量明细表。

(5)模型展示应用

可以根据施工计划(Project的横道图)形象的展示施工过程的先后顺序和关键节点，进行施工方案的4D模拟，从而对不同施工方案进行比选，优化施工流程，更好地协调各施工方，节省成本，提高效率;作为施工企业的另一个重要工作，可在工程投标阶段，利用BIM模型，对工程进行三维展示。

5 总结与展望

通过BIM模型在广西体育中心二期项目网球馆的应用，我们认为虽然BIM类相关软件目前还不成熟，其广泛推广应用可能还需要一个过程。但BIM模型具有的三维可视化、协同性、信息可提取性等特性，决定了其“建筑业革命性技术平台”的地位，未来必将有更广阔的发展前景。为此，我们建筑施工企业将继续对BIM应用进行探索，下一步我们将考虑建立常用建筑构件库，以便快速建立符合施工企业需求的BIM模型，并探索工程项目如何从BIM模型中提取更多有效信息，为施工管理业务流程提供数据支撑，以及如何建立交付竣工模型，便于业主的下一阶段运营维护工作等等。

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