BIM技术在商业广场施工中的应用

罗成希，邱晨，朱能

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

通过调研分析可知，BIM技术在发达国家的兴起及实际应用的时间较早，而我国由于在起步时间上较为落后，相应的研究成果数量也相对较少，且BIM的使用技术水平良莠不齐。但从国家所制定的相关政策文件中能够看出，政府对BIM技术重视程度较高，且BIM技术得到了政府层面的支持和推广。在这种背景下，该技术的认知度及使用范围也在不断扩大，在建筑行业的一些相对复杂的施工项目中得到了广泛应用并取得了较为理想的效果。该技术的使用和推广，一方面对施工人员的理念、思维等进行了补充和更新，另一方面也对施工过程中的数据精准性、质量保障等作出了重要贡献。对于该技术的引进和投入使用，是对传统施工项目的重大突破和创新，其在当代建筑施工项目中的广泛应用，为施工项目作出了重要贡献[1]。

2 工程概况

某工程是一个规模较大，具有商业、办公等多功能的一体化商业工程。建筑群的总高较高，均为20层以上。其中地上部分的裙房均为四层，主要作为餐饮、娱乐场所；主楼均为商务办公使用；地下空间主要是提供停车场、超市等服务场所为主；停车位总数为500左右，地下车库中还设置夹层，主要的使用功能为非机动车库。该工程总占地面积为28255m2，总建筑面积为175834m2，其中地上建筑面积145615m2，地下建筑面积30219m2。

3 工程重难点

该施工项目工程涵盖内容较为广泛，涉及到不同专业知识和技术交叉运用的情况，具体包括排水、消防、采暖等多个项目类型。在各个项目类型当中，又具有细化的系统施工项目，充分体现出了项目的繁杂和多样。这种多样性设备的设计和安装施工在实际过程中会因为施工类型、技术、大小等造成空间占用，从而会在一定程度上给工程的高度、空间等带来影响。该项目所使用的水源由城市自来水管道提供，在对地下水管分布情况、水源方向等进行全面充分的调研后，对管道进行设置、铺设和引入，运用地红线装置将水源引入并设置水表装置，解决施工、生活等层面的用水需求。

针对建筑中的健身配套用水设施，使用太阳能和燃气双重联合作用，主要流程为太阳能设施利用光能将引入的冷水先进行热循环加热，在运用燃气对这部分热点进一步加热到标准温度并将其向用水需求点进行持续供应。工程的配电室按照用电安全要求进行位置的选取和安装，大多在地下一楼或者是周围裙房的楼顶处，借助地方电网提供的双向独立电源同步进行[2]。在建筑红线内的地域，要设置单独的配电间，设置备用电源，两路电源独立工作不受影响，避免因故障原因而造成供电出现中断。在该工程施工过程中，对空调冷水实施冷水机组配置，热水则配置换热器，对空调热水集中供应，且热水的温度符合市政相关标准。此外，在施工过程中充分依照建筑空间布局需求进行空气循环系统配置。在超市区域内的空调实施全空气系统设置，送风口要根据超市货架的布置进行有针对性的布置。排风系统要能够实现排风循环功能。商场内及步行街处要根据布局和走廊的位置配置新风和排风系统，实现空气的良好循环和流通[3]。

4 BIM在施工中的应用

4.1 建筑及结构模型的搭建

建筑施工项目的整体设计图纸和模型的构建是项目施工的基础性工作，在人员配置上至少需要4人专业人员团队，两两分组，各司其职，分别负责结构和建筑模型的设计和构建。图纸的设计及审核工作是模型构建的前提工作，要在图纸进行有针对性的修改完善后，形成基本定稿，并在后期避免出现对图纸的大规模的调整和变动而给模型构建工作、实施施工过程和环节带来不必要的修改、调整和时间、成本上的浪费。

4.2 机电模型的搭建

机电模型是施工项目模型构建体系当中较为复杂，对专业要求较高的模型种类，需要专业工作人员将构建后的模型加入BIM交互平台，才能实现不同类型和专业的模型的有效连接。

4.3 BIM应用情况

4.3.1 碰撞检查

碰撞检查是在模型构建完成后进行，正式施工前的重要环节，借助Naviworks软件的功能和作用，生成报告，并对碰撞检查的基本情况、问题、解决对策等作出详细说明。数据显示，硬碰撞：A塔楼178处，B塔楼555处，C塔楼1177处，1、2层1273处，3、4层1875处，地下夹层、负一层2201处，项目总计硬碰撞7259处，管线布置碰撞示意图如图1所示。

图1 管线布置硬碰撞三维示意图

图2 综合管线布置三维示意图

4.3.2 楼层净空高度的检查与控制

借助BIM技术对已构建完成的模型进行实地施工的模拟操作，经过模拟后发现，多个区域的实际净高不能满足业主的实际需求。例如，地下停车场的设计和施工，设计高度为3.6m，但在模拟施工完成后，净高度为2m，而业主对地下停车库的高度要求为2.2m。这种问题的出现借助BIM技术及专业人员对设计图纸的修改和空间的重新调整更新，对管线、通风管道等重新进行了优化设置，从而达到了2.25m的净高度，符合了相关标准。在对其他楼层的层高进行设计时，设计层高度是3.6m，但按照图纸的标准进行施工及配套设施布置后，因消防、风口等空间占用情况的存在，造成公共走廊吊顶的高度低于2.5m，不满足相关规范和业主的需求。在这种情况下，借助BIM技术，专业工作人员对管线的位置和布局重新进行了调整和优化，压缩了管线的实际安装距离，最终实现了高度的标准化，综合管线布置三维示意图如图2所示。

4.3.3 优化设计及出图

在依托BIM技术和相关软件的操作下，暴露了设计图纸的较多问题。比如，管线重叠、空间不足等，不能满足业主对高度、功能等的需要；在项目实际施工以前，BIM的专业团队会对图纸的设计进行全面深入的分析和模拟，提出一些可能存在的问题并给出相应的解决措施以实现图纸的调整和优化。尤其是针对一些管线的排布、重叠等普遍性的问题，要充分考虑到大小、材质等问题，实现与周边配套设施的合理布置，统筹安排，也可以充分利用支吊架等设备，实现空间节约和便于操作的双重目的，在前期解决并避免实际施工过程中所产生的不利影响。将模型存在的问题进行整改及调整优化后，要进行三维模型的检验，并借助其清晰、直观的优势特点对具体项目施工进行指导[4]。

4.3.4 可视化交底

在对地下室进行设计时，由于其自身需要而出现管线较多、复杂交叉等特点，传统的设计和施工方式，不仅造成空间的浪费，技术交底的相关内容和观念在实际施工中也较难落到实处。在使用BIM技术和相关软件后，项目设计能够实现三维可视化的目标，借助这种技术优势进行技术交底活动，实现了更为直观、清晰的交底，也能够帮助工作人员理解具体的内容和理念，提升了工作效率，也在一定程度上保证了施工的质量。

4.3.5 通风管道工厂化预制加工

在该项目中，通风管道主要涉及排烟和空调两方面，风管的需求量较大，安装较为耗时，这种特点决定了如果想要在施工现场一边制作一边使用，那么不仅会降低制作的效率，也会因为噪音的问题而对工程施工的正常进行造成一定的负面影响[5]。在这种情况下，充分发挥BIM技术的优势，对风管模型进行技术转化，形成图纸，让厂家按照图纸的设计和数值进行有针对性的组装，既能提高产品生产的工作效率和质量，也能够降低人员成本投入，从而加快了施工项目自身的速度。

4.3.6 水泵房管段、阀门组预制吊装

消防水泵房的安装受到的限制较多，其所处位置空间狭小、不易操作、管线多样，传统的施工方式是采用测量和下料同步进行。这种施工方式不仅工作效率较低，也容易因为误差较大而多次出现返工的情况。借助BIM技术的功能，能够对管道和阀门等进行重新的调整和优化配置，运用系统对模型进行生产图纸的转化，让工人能够按照图纸的数值配比预先进行组装，组装后的成品需要经过尺寸的核验，才能进行吊装。使用这种方式既有利于提升设备组装的准确性和工作效率，也有利于促进施工速度和效率的提升。

5 结语

目前由于BIM技术应用在我国还未有较为统一的规范标准制约，BIM在建筑市场中的商业价值还未能充分体现，而传统的设计和施工理念又根深蒂固，综合因素下导致BIM技术在推广应用中受到一定阻碍。文章结合实际工程案例，使用BIM技术对原设计进行优化，从而避免在后续施工过程中由于各种碰撞而返工，提高施工效率和施工单位的利润率，减少资源和人力的浪费，具有较强的推广价值。