姚丙良 陈映德 陈泰彬 张爱瑞
(1.中铁十四局集团青岛工程有限公司，青岛 266114；
2.北京华筑建筑科学研究院有限公司，北京 100028)
随着建筑业的发展水平不断提高，信息化特性越发明显，BIM技术高度信息化的特点对建筑业生产模式产生了革命性的改变。其中，在BIM技术融入项目管理中，可实现项目成本的精细化控制[1]，对目标成本有指导作用[2]。
在大城市随处可见办公楼是我国城市第三工业发展的重要载体，由于长期的过度竞争和建筑企业的科技进步投入不足，传统的建筑行业已成为一个高消耗，高排放的粗放型产业[3]。当前，运用信息技术改造和提升建筑业的管理水平，实现可持续的发展，是整个行业思考研究的焦点和探索发展的目标[4]。
将BIM技术引入办公楼应用，能够改进机电管线安装工艺流程，提高机电管线安装一次合格率，节省工期，减少不必要的拆改，从而取得很好的社会效益和经济效益[5]， 并已在新疆卷烟厂综合办公楼项目消防工程[6]、江苏盐城某办公楼项目中[7]，取得显著经济效益[8]。
1.1 总体概况
中国铁建海语城(红岛)F地块项目位于山东省青岛市城阳区红岛街道田海路二支路以东、聚贤桥路六支路以南、田海路三支路以西、田海路以北。(如图1所示)建筑面积38 979.82m2，其中，F1#地块建筑使用性质为商业办公，地上16层，地上建筑面积18 201.98m2，建筑高度73.00m，结构形式为剪力墙。F2#地块建筑使用性质为办公，地上11层，地上建筑面积9 023.22m2，建筑高度47.5m，结构形式为框架剪力墙结构。地下两层为车库与设备房，地下建筑面积11 754.62m2。
图1 中国铁建海语城(红岛)F地块
1.2 工程重难点
本工程基坑深度大，周边环境复杂，多种施工工序穿插施工，基坑周长约470m，基坑开挖深度8.50～11.70m，基坑支护形式为放坡加喷锚、复合土钉墙。
建设单位要求工期紧张，需与各相关施工方积极对接、沟通，及时解决现场问题，精心组织现场施工。有效工期较短，场地较为狭窄，周边基本没有可利用的材料堆置及加工场地，需合理规划。
基坑支护工程，地下车库管线系统达30余种，地下车位净高问题难以保证，容易返工。且施工进度管控难度大，进度计划涉及的分部分项工程繁多。
2.1 BIM应用目标
根据项目特点制定施工全过程BIM技术应用目标
(1)图纸复核
利用BIM技术辅助施工图校核，检查是否有施工过程中无法完成或图纸错误问题，较少反复变更，避免二次拆改误时费工。
(2)净高分析
借助BIM技术进行各地块各功能区净高分析，形成海语城(红岛)F地块房间净高可视化，多方协调，提高房间舒适度。
(3)深化设计
借助BIM技术进行本项目各专业深化设计及机电管线综合，形成全专业的深化设计BIM模型，并进行综合协调，提高深化设计质量和效率[9]。
(4)可视化交底
现场施工之前，通过BIM模拟，优化施工工序，确定各专业的施工流水段划分。对于施工的重难点部位，使用可视化软件对BIM模型进行施工工序模拟、施工进度模拟、施工工艺模拟及施工组织模拟[10]，便于施工人员理解复杂节点部位，有效提高施工效率正确性。
(5)物料管理
实现基于BIM的进度、质量、成本和竣工交付管理，将BIM模型与施工现场管理紧密结合，提高对各专业分包商的管理水平和现场协调能力[11]。
2.2 BIM实施标准
根据项目实际情况制定F地块建模手册及标准，第一部分主要包括BIM规范总则、BIM建模行为标准，如图2所示为建模行为标准；
第二部分为工作模式和文件整理以及建模要求进行了系列规范操作。本项目BIM实施标准可为企业后续培养BIM人才提供BIM建模体系。
图2 建模行为标准
在施工阶段完成深化模型，基于施工深化总体模型结合现场实际需求完成施工阶段应用以及协调配合工作，精确输出采购信息，进行采购分配与材料控制，供应商基于此信息进行供货。最后通过模型指导现场施工，完成最终竣工模型，作为设备停车系统管理等运维管理应用的基础，如图3所示为项目BIM应用流程体系。
3.1 BIM可视化编程应用
本项目不同结构层混凝土型号不一样，传统手工计算混凝土用量速度缓慢且不精准，通过Dynamo可视化编程插件，编制相应电池组，读取BIM模型数据，并批量导入混凝土型号表，可快速导出对应楼层混凝土用量表，节省大量反复计算与校核的时间，帮助相关施工技术人员精准采购。同时定制基于CAD图纸自动生成墙、楼板、结构柱、结构梁、机电管线模型与墙体定位自动标注等可视化编程组，减少大量手动输入，提升翻模效率。以下以楼板为例简要介绍快速出混凝土量(如图4所示)。
图3 应用流程
图4 Dynamo节点图
批量创建楼板混凝土量表：
(1)创建空值明细表
通过Code Block直接输入Designscript代码“楼板”与“楼板明细表”；
通过Category.ByName节点按内置类别名称获取Revit类别；
通过Schedule Type读取明细表类型。
(2)赋值字段
通过Views节点读取不同视图属性，并与ScheduleView.SchedulableFields节点关联，选择明细表字段；
通过Code Block直接输入内置明细表类型编号，组成新的列表代码；
通过List.GetItemAtIndex节点组成自定义明细表项；
通过ScheduleView.AddFields节点，将空值明细表与赋值字段交互关联，可批量生成所需类别或楼层混凝土量。
3.2 BIM与二维码结合应用
图5 二维码构件属性
传统复杂节点施工技术交底为二维，现场施工人员容易因理解不到位导致返工，本项目对于复杂节点部位，利用Revit制作精细模型，并用3dmax制作安装工序动画，将模型属性与工序动画关联制作转换为二维码，并贴在现场相关位置，施工人员可通过手机扫码，直观了解施工工序步骤。同时，为所创建的模型赋予独立的构件编码，利用二维码平台对不同结构楼层与设备进行二维码转换(如图5所示)，可以实现查阅不同楼层设备的主要构件信息，主要包括构件的尺寸与位置等。构件二维码可以与工作人员信息进行关联绑定，使构件施工具有可追溯性，大幅度提高现场施工效率与质量安全。
3.3 BIM可视化批量统计
项目因不同楼层型号不一致，传统手工计算较为繁琐，通过BIM模型以及Dynamo定制的混凝土型号批量录入结合，可快速统计F地块不同楼层的混凝土量(如图6所示)。同时，基于已完成的管线深化模型，批量统计机电管线与管线对应的尺寸、数量等信息，可为计价与采购等工作提供数据基础。
图6 辅助出量
3.4 标准化BIM管理体系
本项目总结积累了一套符合工程自身特色的BIM标准化管理体系(如图7所示)。系列BIM软件协作流程生成各专业模型，工程的各个阶段基于Navisworks协同管理软件，反映工程动态数据，进行数据交换和协同工作、模型可视化展示、碰撞检查以及4D进度，最终形成图纸审核与模型审核两大管理体系。为施工全过程中应用BIM技术保驾护航，减少大量反复修改模型与图纸变更时间。
图7 BIM标准化管理体系图
表1 经济效益分析
表2 进度效益分析
4.1 BIM技术应用效果
目前应用BIM技术，在方案优化、深化设计等方面，取得了约76.9万元的经济效益，如表1所示。
通过以往进度的对比，如表2所示。本项目运用BIM技术解决了质量安全资料错综复杂不容分类整理、纸质检查记录易丢失和不能及时上报、会议讨论不直观、问题整改跟踪落实缓慢等问题。从而提高了现场管理水平，让现场管理更加优质化。
可见，BIM技术的应用不仅为项目带来了不小的经济效益，也促进了施工进度的进展。同时，基于BIM模型，项目整体和局部质量信息都实现了可读状态，有利于工程质量的有效管理。
4.2 展望与思考
本项目利用BIM技术，对工程的重难点进行分析，建立适用该项目的BIM技术应用方案和BIM实施标准。建立BIM模型后进行BIM应用，具体包含图模复核、净高分析、深化设计及碰撞检查等。从BIM技术应用效果看，项目取得了不小的经济效益，也推动了施工进度。但目前BIM的应用主要集中于施工阶段，虽然有运维阶段BIM应用计划，比如设备空间定位、VR巡航等，但并未实施，不能对其效果进行检验。
扩大BIM软件应用领域，打造BIM全专业人才队伍，满足公司各个项目深度应用BIM技术的需求。BIM前期策划与施工全过程应用的目标时间节点应前置，于现场施工前应用BIM技术，各项目各部门相关人员要根据其自身的特点相互配合。同时，各个项目组织成立以BIM技术团队为主要负责人牵头的课题研究小组，对各个相关部门的BIM实际情况以及BIM技术中存在的问题进行落实，如对技术缺陷、时间安排等问题做出集中反馈和解决，推动各个项目BIM技术工作的开展，使得BIM技术的应用落到实处。
BIM技术不能直接越过现场的实际施工，从而直接为企业创造价值，只有进一步提升现场施工管理人员的执行效率和能力，才能更好地促进BIM技术的落地和应用。最后，本项目施工过程全面应用BIM技术，可为类似的综合办公楼项目建设提供经验借鉴。要深入系统地梳理出符合项目特色的的项目及BIM应用标准化的操作流程、分析整理汇总企业级的大数据、探索智慧工地与互联网+的应用，更应探索BIM技术在高预制率装配式建筑、绿色建筑等新技术的应用[12]。
猜你喜欢明细表可视化节点基于CiteSpace的足三里穴研究可视化分析世界科学技术-中医药现代化(2022年3期)2022-08-22CM节点控制在船舶上的应用机械工业标准化与质量(2022年6期)2022-08-12思维可视化师道·教研(2022年1期)2022-03-12Analysis of the characteristics of electronic equipment usage distance for common users国际眼科杂志(2021年9期)2021-09-15基于AutoCAD的门窗节点图快速构建装备制造技术(2020年2期)2020-12-142019年中国出口石材明细表(三)石材(2020年8期)2020-10-282019年中国出口石材明细表(二)石材(2020年7期)2020-08-242019年中国出口量值石材明细表(一)石材(2020年6期)2020-08-24基于CGAL和OpenGL的海底地形三维可视化海洋信息技术与应用(2020年1期)2020-06-11“融评”：党媒评论的可视化创新传媒评论(2019年4期)2019-07-13