余 弦， 高 杨， 王 刚， 饶 丹， 胥 磊

(成都建筑工程集团总公司， 四川成都 610000)

BIM技术在常规房建项目施工中的应用研究

余 弦， 高 杨， 王 刚， 饶 丹， 胥 磊

(成都建筑工程集团总公司， 四川成都 610000)

BIM技术是数据化城市的基础，为了在大多数建筑中普及BIM技术，解决BIM技术在常规房建项目中应用较少的问题，文章以常规房建项目为例，在施工过程中运用了BIM技术，进行了三维建模、施工场地优化布置、碰撞检测、三维技术交底等工作，总结了BIM技术在常规房建项目施工中应用的技术路线，为BIM技术在常规房建项目中的应用做好了铺垫。

BIM技术； 常规房建项目； 施工

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)，即利用三维模型对建设项目进行设计、施工、运营和管理的过程[1]。BIM技术作为一种全新的概念和技术，越来越受到国内外业界的关注。2017年2月底，我国国务院办公厅印发了《关于促进建筑业持续健康发展的意见》，意见指出要加快推广BIM技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用。

目前BIM技术主要应用在工程技术难度大的项目中，但对于建筑行业来说大部分工程项目属于常规房建项目。目前常规房建项目普遍依靠经验施工，采用粗放的管理模式，施工技术和管理方法有一定的局限性，所以导致在常规房建项目中施工管理水平低下、生产效率和盈利能力不高的局面[2]。将BIM技术应用在常规房建项目中可以实现图纸三维可视化，提高沟通效率，有效整合资源，在项目的全生命周期管理中都可以起到积极作用。

1 工程概况

1.1 工程简介

本工程位于成都崇州市东南方向，晨曦大道中段两侧，原唐安村、彭庙村等区域，位于明湖商务区范围内，属于崇州市新区发展的范围，净用地面积20 544.62 m2。项目由5栋主体建筑组成：一栋为地上3层商业楼；一栋为地上一单元18层，二单元26层住宅楼，设地下室非机动车库；一栋为地上26层住宅楼；一栋楼为地上18楼住宅楼，设地下室非机动车库；一栋为地上18层住宅楼。

1.2 工程特点和难点

(1)本工程为5栋主体建筑同时施工，单体涉及高层、小高层、多层、附属建筑，工程之间互相影响大，工期压力大。

(2)本工程属于劳动密集型工程，几栋单体同时开工，需要大量的劳动力资源，而除开建筑物，场地内能够布置临时办公区和生活区的位置十分拥挤。

(3)本工程除了土建部分施工内容，还有包括生产工艺、钢结构、幕墙、保温、绿化总平等内容为分包，需要各方协调配合的内容多。

2 BIM组织与应用环境

2.1 BIM应用的目标

由于本工程建筑面积大，工期紧，周边可利用的场地有限，结合本工程的特点及难点，根据设计单位提供的施工图纸，利用Revit、SkechUp、品茗系列软件建立三维模型，主要解决施工现场三维平面布置、图纸审查、深化设计、三维技术交底等问题。

2.2 BIM团队的组成

为了保证本项目BIM计划的实施，特设立专门的BIM工作团队(图1)。

图1 BIM团队组织架构

2.3 软硬件配置

2.3.1 硬件配置

通常情况下，BIM建模对电脑的配置要求比较高，花费也比较高。但由于本工程是常规房建项目，结合要解决的实际问题，配置在有些方面则可以尽量节省。为该BIM工作团队配备的5台电脑，其具体配置可以参见表1所示。

2.3.2 软件配置

实现BIM技术需要安装相应的软件来解决问题，本项目用到的具体BIM软件名称、版本及用途见表2所示。

3 BIM模型的建立

本工程主要采用Revit2016、SketchUp2016建立三维模型。Revit建模软件是一个综合型软件，可以集合建筑、结构、机电来建立综合模型，以便实现模型展示、碰撞检测、工程量统计等功能。用SketchUp软件建立的模型，是把Revit建立好的模型导入3DMAX中转换为SkechUp软件可以识别的格式，主要用于效果展示、施工平面图布置，这两款软件都可以对实际效果进行很好的展示。

表1 硬件配置要求

表2 软件配置

4 BIM的应用

4.1 3D现场施工布置

土地资源稀缺是城市化进程中面临的主要矛盾。传统的施工场地布置通常是相关技术人员在初步了解工程的基本情况和周边环境的基础上用CAD进行布置的，主要考虑临时设施的竖向投影，在实际施工过程中也根据执行人员的经验进行改变。用这种方式进行布置很难发现可能存在的问题，有时候导致不得不重新布置，浪费大量的人材成本。

基于此我们采用SckechUp2016对本工程施工总平图进行3D模拟布置，分阶段对临舍、临道、塔吊、堆场等临时设施的布置进行优化，最大限度地利用了施工场地，节省作业空间，有效解决了施工场地不足的问题；利用三维模型还可以更加直观地向班组交底，使工人更深入地理解场地的布置情况，加强施工现场管理；同时还可以结合周边环境，对施工现场形象进行有针对性的管理(图2)。

图2 三维总平模型

4.2 碰撞检测

通常情况下，平面图纸中的冲突很难提前察觉，往往施工到冲突位置再来解决已为时过晚，会造成大量的资源浪费。通过将各专业模型整合后可以进行碰撞检测分析，在施工前可以提前发现大量难以察觉的空间冲突，及时沟通反馈，调整图纸，减少设计变更，保障施工质量，避免返工造成的资源浪费，提高设计效率。

本工程碰撞检测所使用的软件为Navisworks2016。这款软件主要作用是辅助Revit软件，实现模拟施工、渲染动画、碰撞检测等功能。同时，在施工前建立管线结构BIM 综合模型可以对准备在混凝土结构预留的孔洞进行准确的位置定位，从而避免二次返工，破坏整体结构，保证工程质量。

以其中一栋楼为例，本次碰撞检测一共检查出了260处有碰撞的位置，避免了不必要的返工，节省了成本和工期(图3、图4)。

图3 管道与墙的碰撞

图4 管道与梁的碰撞

4.3 3D技术交底

对一些施工技术难度大、安全风险高的项目，运用三维施工模型进行技术交底，可以让施工人员充分理解设计意图，按照方案施工，使施工成果与设计目标一致；同时可以对施工的重点难点进行分析，减少复杂节点施工带来的技术风险，从而提高施工质量，保障施工安全，节约施工时间。

外脚手架搭设的质量好坏直接关系到工程的形象及安全。本工程对外脚手架用品茗系列软件进行三维建模，再进行技术交底，更加方便了施工人员对方案的理解，降低了安全风险，保证了工程质量(图5)。

图5 品茗脚手架三维模型

4.4 材料优化

模板工程在现浇混凝土工程中通常占很大比例的工程量和工程造价[3]。通常情况下，我们主要利用根据建筑面积进行模板量估计，模板的排版也依靠人工利用CAD软件进行排版，估计常常不准确，容易造成模板资源浪费。本项目利用品茗模板软件，建立模板模型。通过软件计算，可以生成模板配模图，并对配模图进行优化调整，达到最优化配模方案。在施工过程中，根据配模方案对模板进行采购，要求班组按照配模图来进行配模，最大程度的节约材料，减少成本(图6)。

图6 品茗模板三维模型

以其中一栋建筑面积为13 355 m2的楼为例，根据一位技术负责人多年的经验计算，需要的模板量为46 742 m2，计算系数为3.5。而经过品茗系列软件计算得出的精确模板量为42 792 m2，计算系数为3.2。那么如果是10×104m2的建筑，以50元/m2的木模板计算，可以节省150万元的造价。

5 技术路线分析

利用BIM技术可以解决的问题很多，但不可能每一个工程都需要把每一项功能用到，我们应该具体问题具体分析。对于常规房建项目，主要可以利用BIM技术解决施工现场布置、碰撞检测、3D技术交底和模板优化等问题。通过在本项目中应用BIM技术，我们总结出了一条适用在常规房建项目施工过程中应用BIM的技术路线(图7)，今后类似的项目就可以参照此技术路线应用BIM。

图7 技术路线

6 结 论

利用BIM技术可以实现项目的可视化，大大提高管理效率，降低人力资源成本。在常规房建项目中运用BIM技术要结合工程的特点及难点，根据实际需求制定BIM实施方案。从本案例中总结出来的三维施工场地布置、碰撞检测、三维技术交底以及模型的深化设计等可以作为一套实施方案在其他类似工程中直接应用。当然我们还可以考虑把工程预决算和工期考虑进来设计BIM实施方案。

[1] 王阳. BIM技术在建设项目全生命周期的应用研究[J]. 建筑与预算,2015(1):5-7.

[2] 谢斌. BIM技术在房建工程施工中的研究及应用[D].成都: 西南交通大学,2015.

[3] 毛军,陈维平,马宏,等. 建筑模板计算机辅助设计系统软件及其应用[J]. 施工技术,2000(11):17-19.

[定稿日期]2017-06-28

余弦(1991～), 女，硕士研究生, 工程师, 主要从事施工管理与科技创新工作。

TU712.1

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