基于BIM的四川轻化工大学第五实验楼施工阶段应用研究*

王金龙 高喜安 刘 明

(1.中铁十五局集团有限公司，重庆 400000； 2.四川轻化工大学土木工程学院，四川 自贡 643000)

BIM技术是在传统CAD二维平面信息技术的基础上发展而来的具有三维信息属性的数字技术[1]。BIM技术实现了通用的数据格式(IFC)[2]，在精细化建模的基础上，实现信息共享，使得工程各参与方能够在建筑物全生命周期进行实时信息传递[3]。施工阶段的项目管理能力，直接决定了施工单位的利润水平，在精细化建模的基础上通过虚拟施工和管线碰撞检查可以有效解决现阶段施工单位生产效率低和资源配置不合理的问题[4-6]，BIM的应用从根本上提高了建筑行业的信息化程度，减少了设计变更，降低了工程成本[7,8]。

1 项目概况

四川轻化工大学第五实验楼是中央财政资金支持西部高校的重点项目，项目主要包括主楼、副楼和实训中心三大部分，主体为框架剪力墙结构，总建筑面积40 557 m2。车库、实训用房、副楼和主楼相互连通，标高又相互不同，各类型管线相互交叉，相对比较复杂，施工组织难度较大。

地下室各类管线复杂，三部分标高各不相同，还要和原有的第四实验楼相互连通。第四实验楼是教学楼，学生流量较大，因此白天不能有大噪声，必须要保证第四实验楼正常使用。周边环境较为复杂，存在与周边道路共用场地的情况，施工组织要求较高，因此在项目施工阶段运用BIM技术对施工管理进行指导。

2 Revit建模

BIM技术的核心就是将实体项目建筑物和构筑物进行数字化，有两种方法可以实现，第一种是正向设计，即从项目的设计阶

段就采用Revit或者Microstation建模；第二种是根据已有图纸进行建模，即翻模。本文采用第二种方式进行建模，具体建模过程：熟悉图纸→图纸优化→选择样板→绘制标高→导入图纸→创建轴网→定义构件和材质→创建基本模型→创建项目场地。

根据施工图纸，采用Revit软件对土建、安装和场地进行精细化建模，加腋地梁采用新建族的方式创建，模型如图1，图2所示。遵循“完全按照图纸”的方式，在建模过程中对图纸中的错、漏、碰、缺等设计缺陷不做任何修改，模型建立之后再对模型中出现的问题集中整理，以便在图纸会审时提交设计院。在精细化建模的基础上对虚拟施工、管线碰撞检查和优化设计进行分析。

3 BIM技术应用

3.1 虚拟施工

在精细化建模的基础上，利用Timeliner功能实现与施工进度的关联，将Revit中做好的项目模型导入Navisworks对第五实验楼进行施工过程模拟，虚拟建造技术流程如图3所示。

实现虚拟建造过程，从而优化施工顺序，让整个施工过程可以实时显示(如图4所示)，从而使得各个项目参与单位能够对项目进行直观的认识。通过虚拟建造能够提前发现施工过程中的复杂节点，真正做到事后控制到事前控制的转变，提前避免或者减少返工的现象，优化了设计方案，提高了资源利用率，缩短了工期。

通过BIM可视化技术对三维场地进行优化，合理利用场地布局，提高现场机械设备的覆盖率，降低材料进场后的二次搬运成本，提升场地利用率，节约施工成本。

3.2 管线碰撞检查

Navisworks Manage软件中的Clash Detective功能，能够为项目提供碰撞检查和冲突分析[9-11]，能够有效预防施工过程中的“软碰撞”和“硬碰撞”，将传统的事后控制转变为事前控制[12]，达到节约成本、缩短工期的目的，如图5所示。

4 BIM技术应用效果分析

4.1 进度管理方面

通过虚拟建造和碰撞检查等功能，预计可以缩短工期35 d。虚拟建造功能清晰的给出了各个施工节点的顺序和要求，将现场施工进度和BIM计划工期进行比对能够准确的显示滞后的工序，有利于现场技术管理人员及时调整施工部署和方案，从而保证项目的顺利进行。

4.2 质量控制方面

第一方面在精细化建模的过程中发现图纸中的设计错误，在问题发生以前及时反馈设计单位，从而避免返工。第二方面通过碰撞检查和虚拟施工施工单位知道了关键节点和“软、硬”碰撞的位置，能够提前布控，对关键位置做到重点施工，从而保证施工质量。

现场施工管理人员还可以通过移动终端实时查看现场和模型的一致性，发现问题可以及时整改或反馈，保证施工质量。

4.3 优化设计

根据业主要求，地下车库要满足净高不小于3 m要求，结合土建模型和水电暖通管线布置情况，对地下车库进行净高度分析，对影响净高度的通风管线进行优化布置。通过三维漫游功能，实现所见即所得，对地下车库的入口进行优化，扩大两侧的视野范围，以满足使用功能的要求。

5 结语

通过BIM技术在四川轻化工大学第五实验楼项目中的综合应用，实现了信息的实时交互，优化了设计和施工组织流程。将传统项目中的事后控制改变为事前控制，提前预判了关键节点，规避施工风险，缩短了工期。本工程运用BIM协同管理提高了施工管理的质量，增强了协同工作能力，为以后类似工程提供了有效的技术支撑和实践经验。