BIM技术在万科广场项目的应用研究

尹灵宇

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 116100）

0 引言

BIM 技术的发源地是美国，在建筑设计上应用十分广泛，欧美地区较早在建筑行业中运用现代化信息技术，BIM 技术在建筑行业中得到广泛的应用。BIM 技术可以用于建筑工程的全生命周期管理，主要包括建筑信息模型（Building Information Modeling）与建筑信息管理（Building Information Management）两个部分，它是以工程项目的各个关键信息数据为参数来建立建筑物的三维模型，而且还能对建筑工程项目的局部进行模拟，然后利用仿真技术来模拟整个建筑物的真实信息，便于施工者有效的对整个施工过程进行比对，提高建筑施工的管理效率。通过BIM 技术还可以将不同的项目进行全真模拟与整合，便于施工人员模拟建筑工程的施工行为过程，实现了各个施工技术人员对项目施工的信息及时共享与沟通，及时对建筑施工过程中可能出现的问题做出正确的理解与应对，使得建筑施工的成本、效率与工期得到合理的控制。

1 BIM 技术在建设工程中的重要性

（1）建筑图纸的深化设计。对空间布局复杂、系统繁多的建筑物内部空间，采用BIM 技术可以对其进行三维立体模拟与碰撞校核操作，便于施工管理人员对建筑施工的工况进行模拟与校核，保证建筑施工的设计方案能够正常的运行与实施，并通过BIM 技术的三维建模来发现施工中可能存在的问题，并及时进行处理与提出改进意见，减少后期施工中的变更与返工。

（2）多专业协调。通过对整个建筑工程的施工全过程进行模拟分析，可以便于对各个专业分包单位进行组织协调，提高整体施工的效率。

（3）现场布置优化。通过采用BIM 技术建立三维的施工现场模型，依据提前设计好的施工进度计划，可以形象的模拟各个施工阶段与施工现场的现状，进而达到对施工现场平面的灵活布置。

（4）进度优化。利用BIM 三维模型可以将施工的进度计划与工程构件进行动态链接，将整个施工现场与施工计划结合在一起，达到对施工过程精准跟踪、控制与管理，实现项目进度过程的管理。

（5）现场质量管理。利用BIM 技术除了可以对施工前的过程进行模拟，还可以对BIM 模型与施工过程、作业的结果进行比对，减少施工过程中出现的多种错误，降低项目管理的成本。

（6）资源计划及成本管理。通过建立BIM 技术建立建筑信息模型，将每一个过程都进行详细的控制，将施工的进度信息、成本信息与三维模型进行关联整合分析，可详细的对每一个施工过程进行分析，达到对施工成本进行控制的目的。

（7）形象展示。利用BIM 技术可以对整个施工模型进行模拟，可配合企业宣传要求，结合项目的实施要求，制作项目的图像及视频格式文件，达到对整个项目进行展示的目标。

2 BIM 技术在万科广场项目上的应用分析

山西太原万科广场项目位于火车南站对面，施工地区人口流量大，交通比较复杂，社会影响较大，项目的总建筑面积为156 982.69 m2，造型及设计工艺复杂，涉及人防、钢结构、劲性混凝土、预应力混凝土等多种施工工艺，建筑图纸发放相对滞后且工期要求紧张，导致各个部门之间的协作存在一定的困难，施工具有一定难度，迫切需要提高建筑施工的效率，需要对“利用BIM 技术以提高工程各项管理水平”进行深入研究，通过进行工程调研和资料调研，收集工程的地勘、设计、施工等资料以及国内外相关BIM 技术研究、应用成果并对资料进行归纳、总结分析。针对山西太原万科广场项目工程的设计、施工中突出的难点和各类控制点制定详细的BIM 技术应用的大纲、计划和实施方案，以提高项目的施工效率。

2.1 全信息多维模型建立与分析

（1）建筑全信息模型的建立。考虑到在施工过程中，需要对整个建筑的每一个部分都进行分析，如何迅速高效建立符合施工使用要求的全信息模型，为后续施工提供数据支撑，在输入相应的参数之后，采用BIM 技术来构建建筑三维信息模型，对主体结构、细部构件、施工重难点部位等建立三维可视化模型，清晰显示项目的详细构造，便于施工人员查看。例如，在人防、钢结构、劲性混凝土、预应力混凝土等难点部分施工之前，通过BIM 技术快速构建各个部位的模型，便于施工人员能快速的掌握内部信息，使之能顺利的应用于后续各项功能，进行交底、施工、检测等。

（2）优化施工设计。在三维模型设计的过程中，充分运用BIM 三维可视化的特点，降低识图误差，提高识图效果，利用BIM 的三维技术构建清晰的模型结构部件，在前期进行构件碰撞检查，直观解决空间关系冲突，及时调整设计的各个边角、细小的错误，优化工程设计、具体的施工要求，减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工的概率，进而也能够降低建筑施工成本。

（3）利用模型指导后期施工。如何运用已建BIM 模型有效指导后续施工也是建筑施工的关键，利用BIM 工具，输入每一个建筑部位的参数，构建清晰的建筑结构模型图，这样施工人员就可以利用BIM 全信息模型图与施工过程进行比对，及时发现施工中存在问题，从而能够提高施工的效率。例如，在工程的项目土建施工过程中，采用BIM 技术建模，将详细的数据等都明确的标注出来，有利用施工人员查看、施工，有利于对交底、施工、检测等进行分析。

2.2 虚拟动态施工模拟分析

虚拟动态施工模拟可以充分的了解整个项目的施工过程，便于在施工中发现项目存在的问题，并提出具体的调整措施，以土建细部构造为例，对施工的过程进行动态模拟分析，在利用Revit 三维模型的基础上，运用NavisWorks 软件加入时间维度，就可以进行进度模拟施工，在具体的施工中，应考虑如下问题。

（1）现场施工场景的构建。在NavisWorks 软件中，设置各项施工的参数以达到与实际施工过程高度吻合的目的，根据各项施工工序的参数，对各项目进行拆分与BIM 模型的关联，建立各个分解部分的模型，逼真地模拟现实施工中的工序场景，这样就可以动态对各个施工过程进行模拟。采用动态施工模拟可查看施工进度是否与预期规定的目标一致，项目的施工安排是否合理有效。采用动态模拟施工并对施工进度计划进行调整，可以减少施工中可能出现的冲突、返工等问题，避免施工方案与施工顺序不够合理，从而造成的施工质量与安全的问题，同时有助于缩短工期并控制施工成本。

根据模拟现场施工方案，为施工方案的指定提供推敲依据，且方案成型后对现场施工人员进行交底，采用Revit 来完成基础建模工作，NavisWorks 完成模型整合及项目方案演示工作。在具体的参数设置中，要严格的按照建筑图纸的标准进行设置，如果虚拟模拟与实际工况、工序不符，则模拟将失去实际意义，甚至会将错误信息反馈至施工技术人员，使得整个施工出现错误，导致施工出现重大问题。因此，如何设置正确有效的模拟参数对动态模拟非常重要，需要严格的按照标准进行设置，在构建出的部分模型时，需要与建筑设计的总体要求进行认真的比对。

（2）施工进度与造价控制。通过前期资料的收集，制作完整的BIM 模型，并依据BIM 模型制定完整可行的施工方案，依托项目4D 模型随时查看当前日期、计划、进度与实际进度进行对比。运用NavisWorks 构建项目施工的全信息模型，对每一个施工过程进行分解，可以为项目管理提供施工计划制订，并对每一个项目进度的成本、造价进行有效控制。①通过施工计划与实际进展的对比，分析项目进度中存在的问题，制订施工计划，从而达到对项目施工进度的实时控制；②通过全信息模型分析工程的施工量，依托项目4D 模型对模型构件进行定额的关联工作，计算整个项目的资金需求计划，结合工程量进行造价控制，有利于控制项目的成本。

2.3 项目施工的优化

采用BIM 技术对整个施工项目的优化管理，就是对整个建筑施工项目的设计、施工的过程进行不断优化，BIM 模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息等各项信息，在BIM 可视化的基础上对万科广场项目中施工难度比较大和施工问题比较多的地方进行模拟分析，不断的对施工方案进行优化，缩短施工的进度，从而带来工期和造价上的效益。而且，运用NavisWorks 还可以进行第三人漫游的方式，对整个建筑项目的周围安全防护部署问题进行检查，以提高项目安全管理效率。例如，利用第三人漫游的方式可以对建筑设计的图纸、参数等进行检测，发现其中的问题，例如对商业走道的管道密集度进行检测，分析其高度是否满足要求，并且结合具体的施工背景进行处理，从而能够提高建筑施工的效果。

2.4 三维模型渲染技术

在山西太原万科广场项目进行宣传时，为了提高项目的宣传效果，在BIM 模型基础上对项目模型进行三维渲染处理，模拟真实环境，以提升宣传力度，采用虚拟现实渲染技术进行设计、制作具有真实感的宣传画面，给用户以真实感和直接的视觉冲击，增强用户的体验感。依照勘察设计及现场施工等工程文件资料，创建具有建筑信息的BIM 多维模型，然后通过模型的动态构建来实现对实际施工流程的仿真模拟，创建好的BIM 模型可以作为二次渲染开发的基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传、介绍与分享，提升承包单位的投标竞争力。

2.5 实时信息管理应用

运用BIM 技术可以增加项目施工信息传递和分发效率，使得建筑施工项目的经济管理、风险管理的数据源收集更高效、便捷，通过集中的信息处理方法，详细地对施工的每一个细节进行分解，便于施工人员对整个项目施工过程进行分析与管理，使得部分施工过程标准化后实现“电算化”，结合项目实际情况，实时掌握工程动态，跟踪BIM 应用控制点，根据现场实际情况及时调整研究方案和研究进度，指导复杂工况条件下的工程施工，注重BIM 技术负责人员与施工技术人员及时沟通、协调，针对典型复杂施工工况及时反馈，提高决策效率。

3 结束语

BIM 技术具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、可优化性的优点，运用BIM 技术对项目施工过程模拟和质量控制、成本控制的可视化施工模型，可将传统的线条式的构件连接在一起，形成三维立体实物模型，给人以真实的体验。在山西太原万科广场项目利用BIM 技术构建建筑物的几何模型和施工过程模型，可以对项目的施工方案进行实时、逼真的模拟，随时发现在实际施工中可能出现的问题，对已有的施工方案进行验证。经过优化操作，提前避免和减少返工以及资源浪费现象，保证了项目的施工进度，并节省了施工成本。