BIM技术应用在大型工程的探究

报告给建设及设计单位。设计单位根据我们提供的碰撞检查报表给出了解决办法，实现了图纸设计零冲突、零碰撞，大大减少了设计变更，确保了工程施工质量。

2.1.1  建筑結构本身的检查

主要指针对BIM建模由二维转三维之后，建筑类结构之间会因为标高、轴线等出入造成结构图之间相互碰撞或冲突的检查。如图2所示，生产调度楼结构施工图中构造柱与建筑图不匹配。

2.1.2  机电管线与建筑结构的检查

该问题一般出现在土建与安装图纸的相互冲突中，一般体现在管线定位不合理，导致与设备基础相互冲突;或者土建预留孔洞定位与安装图纸中管线位置有偏差。如图3所示，室外管网给排水入水管与土建预留孔洞位置不一致。

2.1.3  机电管线本身的检查

这项检查是BIM运用中最重要的一步。在西安国际港项目的燃气热水锅炉设备间中，由于涉及消防、电气、管道、暖通等多个专业，自身管线密集，专业间管网错综复杂。为了保证现场施工管线、预埋件、设备以及相关构件的合理排布，我们运用BIM技术，通过Navisworks软件进行层层梳理，在实际施工之前，对整块机电专业的三维模型进行设计优化，提前找到施工过程中的管线碰撞或冲突问题，并予以解决。不断调整、优化，完成管线综合图。图4所示为锅炉房综合管线三维优改图。

2.2  项目成本控制

项目成本控制工作是一项综合管理工作，是在项目实施过程中尽量使项目实际发生的成本控制在项目预算范围之内的一项具体管理工作。项目成本控制涉及对各种能够引起项目成本变化的因素的控制（事前控制）、项目实施过程的成本控制（事中控制）和对项目实际成本变动的控制（事后控制）三个方面[1]。

2.2.1  事前控制

通过BIM三维模型的应用，项目人员可以对相关方案、预案进行综合性调整，做出相应的三维运动视频，从而更科学、安全、合理地计划好施工方法，避免由于预案不足导致的窝工或返工。另外，可以利用BIM技术衍生的管理软件（例如广联达5D）导入施工现场的相关数据，如人员信息、材料设备信息、项目信息等。采用这些信息进行综合计算，可以提高施工现场的预测能力，减少不可预知性，使得项目成本控制波动更小。

2.2.2  事中控制

事中控制的核心是施工过程中的材料控制。西安国际港项目利用BIM技术对整个项目施工过程进行模拟分析，导出下料清单，确定项目施工部位的实际下料数据。根据BIM的统计功能（可按系统分区域、分段进行统计[2]），我们可以统计出各专业的主材用量、辅材用量、设备数量等。另外，该项目在施工材料的采购管理中也应用BIM技术，对整个项目的施工细节进行模拟分析，确定材料限额配置，根据比较分析，确定施工计划，这也对工程项目造价形成了科学合理的规划。

2.2.3  事后控制

西安国际港项目涉及专业范围广、所用材料设备类型众多，在工程结算时必然需要大量的人力资源，而准确度还无法达到很高。所以，在项目前期，首先利用BIM技术实现三维模型的精准统计;在管线优化设计完成及三维模型全部建立完毕之后，再运用MagiCAD或者广联达等BIM配套软件，实现对项目工程量的统计，实现了图纸量与统计量的一致性，确保了各类信息的真实性与准确性。

2.3  施工组织模拟

BIM 技术在西安国际港项目中的另一重要应用就是进行施工组织模拟。对于机电安装工程而言，管线安装是一项核心工作，时常会面对空间受限、管线错综复杂、安装不合理出现返工等现象[3]。根据章节2.2.1，BIM技术的引入有助于在事前进行有效的控制，将安装过程提前模拟出来，选出最优的安装工序，从而让安装工人提前熟悉环境和工序，对实际施工起到重要指导作用。为了扩大可视化的范围，我们将基于BIM技术的Revit软件所生成的模型导入到Navisworks中，让施工人员带上VR眼镜，在模拟的环境中漫游，提前熟悉施工的每个细节。我们将每一阶段的施工难点完整呈现，方便了管理人员对现场的及时管理和调整，提高了施工效率，避免了因经验主义带来的返工等问题。更为重要的是，提高了工程的质量，减少了安全隐患[4]。

基于Navisworks软件的施工组织模拟关键点为：

（1）參照合同及现场实际情况，制定施工计划，明确工期及节点。

（2）将Revit生成的模型导入Navisworks中，根据节点模拟管线施工安装过程，生成可视化文件。例如，图5所示为锅炉房设备间渲染图。

（3）若施工区域内机电管线密集，则事先协调各专业，提前制定工序，再执行步骤（2）。

（4）对于步骤（3）中出现的情况，可将生成的可视化文件进行渲染，便于各专业人员尤其是施工人员掌握。

3  BIM施工管理平台

西安国际港务区生态区一期工程项目通过BIM模型，结合物联网、大数据平台和数字化管理技术，组建了一套BIM施工管理平台。工程管理人员通过该平台可以随时调用各种信息，协调各参与方间的冲突和进度，通过模拟视觉技术分析建筑空间、设施位置，实现4D施工运营过程。

在西安国际港务区项目开工初期，我们与广联达5D平台达成战略合作协议，将平台与公司的0A办公系统进行连接，完成大数据协同，形成信息互补，同时将项目的各参与方加入平台，完成了施工管理平台的构建。通过客户端的可视监控系统，随时随地对现场进行实时监控，极大地提高了办公协同的效率。

随着项目的深入进行，每天生成的BIM模拟施工动画都会被传入平台，与现场实际施工动态进行对照。图6所示为BIM模型与实际对照的工程进度图。项目专工、安全员还可以定期将现场质量、安全问题照片传进平台的资料中心，系统将自动对数据进行分析处理，按照问题类型、处理情况进行可视化分析，在BIM模型中点对点地生成问题反馈;施工人员也能通过平台，线上线下随时掌握问题处理进度，节省了潜在的沟通成本（信息差、时间差等），工作效率大幅度提高。

除此之外，BIM施工管理平台还对接了劳务系统，通过在线化协同的互联网大数据实现了施工人员劳务实名制。项目管理人员随时随地可以了解每位工人的基本信息及实时现场状态。BIM施工管理平台的应用，达到了数字化模型与现场项目的完美结合、传统单一项目与物联网大数据的精美协同、PDCA信息化的建造，完善了整个建筑行业从上游到下游的各个管理系统和工作流程的纵向、横向沟通和多维性交流，是项目全周期信息化管理的引擎，是未来建筑行业发展的必然趋势。

4  结束语

西安国际港务区生态区一期工程项目时间紧、任务重，并肩负着2021年全国运动会各体育场馆供热的社会重任。此次BIM技术的助力，为工程建设企业积累了宝贵的实践经验，不仅提高了安装效率，节约了工期，还节省了人力、材料，提高了工程质量，得到了业主及社会各界人士的认可。

参考文献

[1] 丁国安， 徐晓斌， 王淑凤， 等. 中国气象局酸雨网基本资料数据集及初步分析[J]. 应用气象学报， 2004， 15（S1）： 85-94.

[2] 刘钊. BIM技术在某项目机电安装工程中的应用研究[D]. 大连： 大连理工大学， 2018.

[3] 孙益星. BIM技术在建筑工程管理中的优势[J]. 科技风， 2019（19）： 211.

[4] 谢艳平. BIM技术在机电安装工程中的应用[J]. 广东建材， 2019（5）： 76-78.

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