BIM技術在建筑施工管理中的應用研究

本文分析了鋼結構橋梁工程項目管理的問題出發(fā)，發(fā)現(xiàn)鋼結構橋梁工程在深化設計、信息傳遞以及現(xiàn)場管理方面存在問題。

1鋼結構橋梁工程面臨的問題

（1）鋼結構橋梁工程的制造工藝和連接節(jié)點復雜，深化設計出現(xiàn)誤差概率大。鋼結構深化設計是指依據(jù)橋梁設計和結構設計施工圖繪制用于加工和安裝施工的圖紙資料，保證業(yè)主方、承包方、設計方以及分包商的設計思想的一致性，使得鋼結構構件的制造變得簡易和具操作性。深化設計人員需要把每個構件的詳細信息在圖紙上表達，包括材質(zhì)、截面、數(shù)量、重量、形狀、主次零件相對位置、開孔位置以及焊縫位置等，以求圖紙簡單易懂。

深化設計的主要步驟是：根據(jù)結構設計施工圖進行放樣，以確定鋼構件之間是否有碰撞；若在放樣中發(fā)現(xiàn)碰撞、節(jié)點施工難以實現(xiàn)等問題，應與設計院及甲方溝通，對設計進行調(diào)整；確定結束后進行圖紙的繪制，一般順序是柱、梁、支撐、系桿、檁條、圍護以及其他鋼構件。

鋼結構深化設計中，放樣的工作量是巨大的。目前，許多使用AutoCAD進行放樣，工作效率低，勞動強度大。而且，對于比較復雜的空間曲線和曲面，使用Auto-CAD難以完成任務，必須借助于先進的三維軟件方可實施。而在深化設計的過程中或者完成后遇到設計變更時，深化設計人員需要校對大量的信息，以確定修改的部位，再進行重復的步驟，大大增加了工作量。除此以外，鋼結構的連接節(jié)點復雜，節(jié)點的零件較多，單憑二維AutoCAD軟件以及設計師的空間想象能力，容易導致深化設計的錯漏，也不利于材料清單等信息的傳遞。

（2）鋼結構橋梁工程的壽命周期較短，信息傳遞不夠及時。在安裝鋼結構構件前，項目場地的基礎工程必須先完成。鋼結構的制造工期與工地的項目進程緊密聯(lián)系。需要有足夠的時間讓其可以完成深化設計、制造以及包裝運輸?shù)裙ぷ?，否則項目工地上就會出現(xiàn)停工等延誤工期的情況。

通常鋼結構企業(yè)生產(chǎn)的旺季是5～12月份。鋼結構制造工廠的產(chǎn)能是固定的，車間的機械也需要定期維修以保證產(chǎn)能。一些工期較緊的項目完成的時間可能只有幾個月。由此可見，當市場需求量大于鋼結構企業(yè)的常規(guī)產(chǎn)能時，企業(yè)需要通過加班和減少機械的維修以滿足需求。這可能導致機械折舊的成本大大提高，而且會降低工人的情緒及工作熱情，導致工作效率下降。

因此，鋼結構橋梁工程工期和成本的控制與信息傳遞效率的高低有密切的聯(lián)系。然而，現(xiàn)今鋼結構橋梁工程的信息傳遞方式還是依賴于二維圖紙等文本資料。比如，深化設計的主要依據(jù)是設計院的結構施工圖紙;技術工人向一線工人進行技術交底時依賴加工圖紙。

這使得深化設計人員以及一線工人都需要在腦海里重構鋼結構工程的感官認識，同時也花費大量的時間才能開展工作。項目管理人員對材料、質(zhì)量以及成本的管理依賴于設計階段和深化設計階段積累下來的圖紙以及報表，這些資料量大而且不容易處理，造成鋼結構企業(yè)不能及時準備好材料的購置，控制質(zhì)量以及成本需要做大量重復的工作。在這種情況下，當鋼結構工程項目遇到設計變更的時候，項目管理人員需要更多的時間處理需要變更的構件，工作強度也會大幅增加。

（3）現(xiàn)場安裝管理不確定因素多，管理效率低，鋼結構橋梁工程的構件數(shù)量大。鋼結構企業(yè)根據(jù)承包方的工期計劃完成鋼結構構件的制造并運輸至現(xiàn)場進行安裝。這與項目的資源管理、技術管理、成本管理有關，同時也受氣候條件、施工環(huán)境等因素影響。然而這些因素都存在一定的不確定性，遇到特殊天氣必須停工或者設計變更時，承包方項目管理人員若不能第一時間掌握施工進度信息以及構件進場的信息，則不能作出及時的調(diào)整，最后會導致工程進度的失控。除此以外，為了節(jié)省鋼結構的運輸成本，鋼結構的構件每次的運輸數(shù)量是比較大的，而施工現(xiàn)場通常采用人工的方式采集數(shù)據(jù)效率低，出錯率高。

2鋼結構橋梁中實施BIM技術的必要性

BIM在橋梁工程中使用得越來越多，已經(jīng)成為建筑業(yè)最關注的技術和概念之一，也是工程信息化的重要舉措?，F(xiàn)階段一些企業(yè)正嘗試應用BIM，努力發(fā)掘BIM的價值。

但由于軟件功能還沒成熟等問題，建立BIM模型后還需要繪制或者導出CAD圖紙供實際工程項目的管理人員使用。這有悖于BIM的理念，也沒有起到提高效率的作用。鋼結構工程的深化設計、加工制造以及安裝等關鍵步驟之間的聯(lián)系密切，而且其軟件的功能比較成熟，可以作為BIM應用于工程項目生命周期的試點。

另一方面，從上述的研究可以看出，鋼結構工程管理的問題主要在工程各項信息的傳遞效率的問題。而利用BIM技術，復雜的建筑外觀以及節(jié)點都可以以三維的視覺呈現(xiàn)，深化設計以及制造過程中的巨量信息可以被自動地處理，也有助于解決現(xiàn)場管理的問題。而在鋼結構橋梁工程中，通常作為分包商的鋼結構企業(yè)承擔了鋼結構工程的深化設計以及構件制造工作，鋼結構企業(yè)有時也作為承包商承擔現(xiàn)場的安裝工作。深化設計和構件的制造對鋼結構工程來說是非常重要的。鋼結構企業(yè)要承接橋梁設計以及結構設計的信息以完成這兩項工作，而運輸和現(xiàn)場安裝的工作也要在這兩項工作的基礎下才能完成，鋼結構工程的整體質(zhì)量和能否實現(xiàn)都依靠準確的深化設計以及高精度的加工制造。因此，鋼結構企業(yè)應用BIM是作為BIM應用于鋼結構工程中的重要驅(qū)動方式。

為了進一步落實BIM技術在鋼結構工程中的應用，以解決鋼結構工程中存在的問題，以下將探討B(tài)IM在鋼結構工程項目管理中的應用。

3BIM技術在鋼結構橋梁工程中的具體應用

（1）系統(tǒng)，所謂面向?qū)ο?，即是將橋梁工程中常涉及到的結構部位提取出來，形成固定形式的構件對象。這個在Revit系列軟件里就是族的概念。就基于族的概念，下面展開參數(shù)化設計在橋梁設計階段的應用。Revit系列軟件里面族的概念既是參數(shù)化構件。Revit系列軟件由于主要針對建筑結構行業(yè)，所以軟件的設置跟內(nèi)置族基本是建筑結構方面的構件。但是族是可以自己制作的，而且國際工程同行中有趨勢把族進行免費共享化。

其實在橋梁設計行業(yè)里面，早己有橋梁通、橋梁設計師這種參數(shù)化設計出圖軟件，但是可擴展性較差，而且軟件之間的互通性較差，只能實現(xiàn)本身軟件設置下的圖紙輸出。該類軟件在橋型較為復雜的工程中就無能為力了。在模型的建立時，實現(xiàn)可參數(shù)化驅(qū)動模型，對后期的方案修改、調(diào)整等工作極為有利。這類設計軟件在機械行業(yè)就有典型的代表，如Solidworks，Pro/Engineer等。

不同構件有各自的數(shù)據(jù)信息模型。這些構件數(shù)據(jù)模型通過輸入不同的參數(shù)，可快速建立這些構件的3D模型用于該橋梁工程。

同時，由于橋梁復雜異型構件多，通用性差，“族”構件缺少，要實現(xiàn)參數(shù)化往往需要自己具體構件進行參數(shù)化建模。

（2）模型計算。橋梁工程的計算主要包括兩大塊內(nèi)容：整體模型計算和局部模型計算。得益于設計階段的數(shù)據(jù)模型的建立，做整體計算時可以從橋梁整體數(shù)據(jù)模型中提取很多有用的數(shù)據(jù)包括圖形等，當然由于橋梁計算的特殊性，整體模型計算時往往要把橋梁結構做一定的簡化，當然這個基于現(xiàn)階段計算理論及計算機能力的基礎上的，如果互聯(lián)性做的足夠好的話，模型信息數(shù)據(jù)傳遞成功率高，這樣也節(jié)省了計算模型建立的時間，大大提高效率。當然BIM技術發(fā)展最高境界就是一個數(shù)據(jù)模型里面解決所有計算問題。在Autodesk公司的RevitStructure軟件里己經(jīng)集成計算模塊，當然這部分功能有待于完善與強化。局部計算時，則能充分的利用前期的建模成果，例如鄂東長江大橋中鋼箱梁的局部分析，此時信息模型的箱梁構件可以直接輸出計算軟件的所能讀取的格式文件，轉(zhuǎn)換形式如圖1所示，這樣能省去在有限元計算軟件里面建模的時間。

圖1基于BIM的模型計算模式

在這一階段我們必須面對的是：當前在橋梁工程相關軟件沒有統(tǒng)一信息交互標準，導致信息傳遞交互性差，往往無法實現(xiàn)模型信息數(shù)據(jù)公用互導，導致計算模型需獨自建立。

（3）圖紙輸出。3D設計能夠精確表達復雜造型橋梁的幾何特征，相對于傳統(tǒng)的CAD平面繪圖，3D設計不存在幾何表達障礙，對任意復雜的造型均能準確表現(xiàn)。3D將成為高端設計領域的必由之路。

4結語

鋼結構作為一種新時代被廣泛應用的結構形式，其構件制造過程具有制造業(yè)的特點，同時具有效率好、強度高、對環(huán)境破壞少等特點，是建筑行業(yè)里的熱門領域之一。鋼結構橋梁工程制造工藝復雜，對信息管理的要求比較高。BIM技術適合在鋼結構橋梁項目中的應用，可以看出BIM技術對降低鋼結構工程項目的深化設計費用、縮短工期、準確預算工程量等方面有實質(zhì)性的效果，而且在提高對項目的管控能力、改善安裝現(xiàn)場環(huán)境、減少項目信息的流失和錯誤方面有巨大的潛在效益。

參考文獻：

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BIM技術在住宅建筑設計中的應用研究

BIM技術被廣泛的應用在建筑領域的設計階段、施工階段以及建成后的維護和管理階段，現(xiàn)在已經(jīng)成為設計和施工單位承接項目的必要能力，受到了廣泛的重視。目前 BIM技術專業(yè)咨詢公司已經(jīng)出現(xiàn)，發(fā)展勢力非?；钴S，為中小企業(yè)應用 BIM技術提供了強有力的支持。

1 BIM技術概述

BIM是 Building Information Modeling 的英文縮寫，代表的是建筑信息模型，近幾年來，它作為一種新型的數(shù)字化技術被廣泛的運用在建筑行業(yè)中，推動了建筑行業(yè)的巨大變革。

BIM技術在運用上是將三維數(shù)字技術作為基礎，在此基礎之上集成了建筑工程項目中各式各樣的相關信息的一種工程數(shù)據(jù)模型，BIM技術可以對工程項目設施實體和功能特性進行數(shù)字化表達。完善的信息模型可以將建筑項目在不同周期的數(shù)據(jù)、資源以及過程連接起來，能夠?qū)⑼暾墓こ虒ο竺枋龀鰜?，能夠方便的被各個建筑項目參與方使用。BIM信息模型具有單一工程數(shù)據(jù)源，可解決分布式、異構工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，支持建設項目生命周期中動態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享。建筑信息模型同時又是一種應用于設計，建造，管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率和大量減少風險。

BIM技術具備可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性、完備性、關聯(lián)性、一致性的特點，從而可以方便進行更好的溝通、討論與決策，減少不合理變更方案或問題變更方案。

2 BIM技術在住宅建筑設計的應用

2.1 前期模擬設計

在設計住宅建筑之前，為了能夠設計出最為滿意的方案，需要進行前期的模擬設計。BIM技術應用在建筑設計中是虛擬的，施工之前在BIM上面將施工過程、內(nèi)容、方案進行比對，并對整個過程進行模擬，通過比對模擬，從中發(fā)現(xiàn)在設計方面存在的問題，并對問題進行分析，找出解決的對策，在BIM的基礎之上進行改進，對施工過程進行控制，不斷的調(diào)整，直到達到最令人滿意的狀態(tài)。例如，住宅大樓的設計，在設計前期，用 BIM技術將住宅建筑的整體效果圖展現(xiàn)出來，從圖示找出工程的難點和特點，對基礎底板大體積混凝土流水段進行劃分，設置鋼結構整體模型，對設計的住宅小區(qū)的高度以及選址位置的陽光強度和陰影強度進行測量，保證住宅建筑設計的合理性。

2.2 動態(tài)控制設計

在對住宅建筑進行施工時，可以利用BIM技術實現(xiàn)對住宅建筑設計的控制。在模擬施工的過程中，可以將整個過程的信息收集起來，并利用BIM進行分析，對不足之處做改進。利用之前設計好的住宅建筑方案以及收集的相關信息，將它們應用在住宅小區(qū)建筑的設計之上，分析各類原材料資源的使用狀況，住宅小區(qū)的采光條件，技術人員可以根據(jù)反饋的結果調(diào)整建筑方案，從而實現(xiàn)信息的交換，保證后期工程可以成功開展。對住宅建筑設計的整個過程都能夠通過BIM模型模擬出來，模擬的過程可以更具需求更改設施、更改位置、更改設計方案、更好建筑材料，整個過程是動態(tài)的，技術人員可以實現(xiàn)對整個住宅建筑設計的控制。

2.3 可持續(xù)發(fā)展中的設計

建筑工程在建設時是否具備可持續(xù)性，是最終是否能夠保證整個工程項目的綜合效益的關鍵。專業(yè)的技術人員可以運用BIM技術上，將人們對于建筑住宅的總體方位、總體構架的構想設計成模型，在這個過程中采用科學的方法來描繪建筑的過程，并運用 3D、4D模型進行權衡，在設計的階段，充分考慮環(huán)境、經(jīng)濟、社會效益的可持續(xù)發(fā)展。譬如: 利用 ＲEVIT工具模擬出建筑住宅所建地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境、植被分布，模擬大強度風雨雪來測驗建筑的穩(wěn)定性，模擬冬夏兩季的陽光強度，加上一定的風土韻味設計，并采用戶主的意見對住宅進行合理的規(guī)劃，以此來協(xié)調(diào)人、環(huán)境、經(jīng)濟的關系，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3 BIM技術在住宅建筑設計中的應用趨勢

BIM技術在美國到歐美、日本、新加坡等發(fā)達國家的應用比較廣泛，在我國目前還處于起步的階段，但BIM技術的科學性、數(shù)字化決定了其未來應用前景的廣闊性。為了推動BIM技術的發(fā)展，國家、企業(yè)都付出了諸多精力。

BIM技術在住宅建筑設計的應用前景廣闊首先體現(xiàn)在國家方面，國家將這項技術作為重要的戰(zhàn)略部署內(nèi)容，并要求與之相關的部門制定出應用BIM技術的標準，督促完善各類模型，同時，為了保障BIM市場的規(guī)范，還需要建立健全相關法律法規(guī)，在BIM技術的實踐中，政府應該大力支持它的發(fā)展，提供資金、人力物力作為BIM技術的保障，以此，來調(diào)動起人們的積極性并實現(xiàn)BIM技術的推廣。

BIM技術在住宅建筑技術上的應用前景在企業(yè)方面的體現(xiàn)為: 建筑設計公司的相關設計人員首先需要明確BIM技術對建筑設計以及企業(yè)發(fā)展的重要程度，在實際操作的過程中，企業(yè)負責人應該向員工宣傳生產(chǎn)、研究、學習相結合的觀點，將大學以及研究機構的作用充分發(fā)揮出來，并將其作為BIM技術發(fā)展應用的平臺，為BIM技術的應用奠定良好的基礎。除此之外，為了更好的推廣應用BIM技術，企業(yè)還要安排專業(yè)人員對員工進行教育培訓，促進他們對BIM技術的了解，保證建筑工程施工有條不紊的進行。

目前 BIM技術在國內(nèi)的應用有: 奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程、香港地鐵項目等等，BIM技術從傳統(tǒng)的2D的方式表達3D的建筑物，現(xiàn)在已經(jīng)上升到了完成縮短工期要求的4D和控制造價壓力的5D模型，可以處理更為復雜的建筑模型。隨著計算機技術、數(shù)字技術、現(xiàn)代通信技術、建筑智能化技術的發(fā)展和普及，可視化的三維數(shù)字仿真模擬建筑信息模型 BIM應運而生，并為理想城市的建設提供了機會，同時也帶來了挑戰(zhàn)，BIM技術將被應用在人們對理想城市的住宅建設中去，它的發(fā)展在不斷的被壯大。

4 結語

綜上所述，BIM技術的出現(xiàn)為復雜的建筑模型設計提供了可能，便利了住宅建筑的設計、施工過程，但目前建筑業(yè)存在著產(chǎn)業(yè)結構分散性、工程對象唯一性、工程信息復雜性的問題，這導致 BIM標準難以統(tǒng)一，同時在我國BIM技術還存在模型的版權以及管理問題，導致出現(xiàn)利益沖突，從而資源不能完全的共享，項目工程參與方不能很好的進行協(xié)調(diào)。BIM技術的發(fā)展還需要時間的磨合，通過政府企業(yè)的努力，使其和國內(nèi)的建筑市場特色相結合，滿足中國建筑市場的特色需求。

本文以龍信老年賓館工程為例，詳細介紹了BIM技術在該項目施工中應用的技術路線，為BIM技術在預制裝配式混凝土結構施工中的應用提供有益的借鑒。

龍信老年賓館工程

當前，國內(nèi)越來越多的施工項目都積極應用BIM技術，尤其是在超大型復雜工程、三邊工程、工期緊且成本壓力大的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構工程中，BIM技術的應用越來越凸顯其價值，它能更快消化設計方案，更快發(fā)現(xiàn)技術問題，更快理出工程數(shù)據(jù)，用于生產(chǎn)計劃、備料、控制進度等。

但是，BIM技術在預制裝配式混凝土結構（PC建筑）中的應用還屬尚試驗階段，本文以龍信老年賓館工程為例，詳細介紹PC與BIM的結合。BIM技術在該項目施工中應用的技術路線，為BIM技術在預制裝配式混凝土結構施工中的應用提供有益的借鑒。

工程概況

龍信老年賓館項目位于江蘇省海門市南海路與嘉陵江路交匯處（見圖1），地理位置優(yōu)越。主樓4層結構平面以下及裙房1~2層為框架剪力墻現(xiàn)澆結構，主樓4~24層為全預制裝配整體式框架剪力墻結構體系，25層及機房層為框架剪力墻現(xiàn)澆結構，房屋總高度為88.6m?？偨ㄖ娣e約21265.1㎡，其中地上面積18605.6㎡，地下面積2659.5㎡。該項目建成后將成為國內(nèi)第1個達到建筑高度達到88.6m預制裝配式建筑，第1個總體的裝配力達到了80%的裝配式結構。

圖1老年公寓項目BIM模型

對于4~24層全預制裝配整體式框架剪力墻結構部分，柱子從4層開始，梁從5層頂開始，樓板從5層頂開始、樓梯從4層開始、陽臺欄板、空調(diào)板從4層開始到24為PCa化。剪力墻、現(xiàn)澆框架柱外立面采用混凝土預制掛板作為現(xiàn)澆墻柱外模板，從4~24層實施，柱子和梁的接合部采用在柱頭部現(xiàn)澆，梁鋼筋錨固采用鍵槽連接。樓板采用半PCa化的疊合樓板，梁采用半PCa化的疊合梁。

BIM技術在預制裝配式混凝土結構施工運用中的必要性

1）老年公寓PC項目的難點

老年公寓PC項目專業(yè)分包多，包括土建、機電安裝（含電氣、給排水、消防、弱電、暖通）、裝飾等專業(yè)，各專業(yè)工序交替施工，協(xié)調(diào)難度大，總承包管理范圍廣而復雜。如何有效推動總承包管理朝著更精細化、信息化的施工主流模式，是本工程的一大難點。

老年公寓PC項目施工協(xié)同難度大，是本工程又一大難點。PC項目的施工比常規(guī)傳統(tǒng)的建筑需協(xié)同的專業(yè)和環(huán)節(jié)更多，施工單位應具備較強的圖紙深化能力，PC構件工廠的深化設計要考慮的因素是方方面面，不僅要考慮到給排水、電氣、消防、弱電、暖通等相關專業(yè)的管線綜合優(yōu)化后的正確預埋，而且還要考慮構件施工時為方便施工而預埋的鐵件，如吊裝預埋件、樓層臨邊圍護用于與鋼管立柱焊接的鐵板等。連塔式起重機、施工人貨梯等的附墻預埋鐵件都要考慮到構件圖中具體的位置，任何一個環(huán)節(jié)的出錯和遺漏，都會給現(xiàn)場的吊裝和施工帶來“毀滅性打擊”，所以，PC項目的施工需充分協(xié)調(diào)構件生產(chǎn)環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)。

2）BIM技術的特點

BIM技術將常規(guī)的二維表達轉(zhuǎn)為三維可視模型，各專業(yè)的人員可通過清晰的三維模型正確有效地理解設計的意圖，協(xié)助各方及時、高效決策；采用BIM的項目，各專業(yè)間、各工作成員間都在一個三維協(xié)同環(huán)境中共同工作，深化設計、修改可以實現(xiàn)聯(lián)動更新，這種無中介及時的溝通方式，很大程度避免因人為溝通不及時而帶來的設計錯漏；通過BIM可以模擬真實的建造過程和施工場景，并可通過此過程預先發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，從而確定合理的施工方案來指導施工。

3）BIM技術與老年公寓PC項目施工的互補性

正是因為BIM技術有協(xié)調(diào)性、可視化、模擬性等特點，為老年公寓項目各專業(yè)圖紙的整合、構件圖的深化、安裝管道的綜合排布提供有利的技術支撐，通過BIM技術模擬性，我們甚至可以模擬PC構件吊裝施工場景，找到可能存在的問題，并對技術方案進行可視化交底。由于BIM技術特點和PC項目特點有良好的互補性，在老年公寓PC項目中應用BIM技術具備先天優(yōu)勢。

BIM技術應用內(nèi)容及技術路線

利用BIM進行各專業(yè)間信息的檢測

以往的工程項目之所以有那么多的風險，就是因為工程項目各專業(yè)信息零碎化，形成一個個的信息孤島，信息無法整合和共享，各專業(yè)缺少一種共同的交互平臺，造成信息流失和傳遞失誤。BIM技術的產(chǎn)生有望改變這一局面，建筑施工司空見慣的“錯漏碰缺”和“設計變更”所增加的建造成本、社會成本都可以通過BIM技術得到有效的改善。由于建筑、結構和安裝之間共享同一模型信息，檢查和解決各專業(yè)間存在的沖突更加直觀和容易。在老年公寓4~25層PC標準層中，通過整合土建+給排水+電氣+消防+弱電各專業(yè)模型，標準層初步碰撞成果共計83處。每處碰撞點均有三維圖形顯示、碰撞位置、碰撞管線和設備名稱以及對應圖紙位置處，如PC預制框梁與消防噴淋管的碰撞如圖2所示。

圖2PC預制框梁與消防噴淋管的碰撞

通過圖2這個活動碰撞信息，在深化該預制框架梁YKL3（1）-1時，就可在具體位置（相對尺寸和標高）標出該預制梁的預留管洞的尺寸，這樣深化后生產(chǎn)的預制框架梁運到現(xiàn)場就可吊裝成型，而不需要再在預制梁上進行開洞。

可以想象一下，如果一個PC項目存在大量的類似于以上這種碰撞結果，而單純靠技術人員的空間想象能力去發(fā)現(xiàn)這些碰撞結果，勢必會造成遺漏，如果在施工時才發(fā)現(xiàn)，則需：返工、修改、開洞、延誤工期，無端增加成本，其損失不可估量的。BIM技術可以綜合建筑、結構、安裝各專業(yè)間信息進行檢測，幫助我們及早發(fā)現(xiàn)問題，防患于未然。

基于BIM的造價管理

在成本管理方面，老年公寓項目將相應的施工定額標準以編碼的形式定制到BIM模型上，由系統(tǒng)對工程量進行自動算量，可以精確計算出工程成本。工程量的精準計算對于業(yè)主、承包商、材料商、工程管理以及建筑造價等都是十分重要的基礎性數(shù)據(jù)，用軟件建模計算工程量精準的前提是所建BIM模型的精準，BIM建模精準算出的工程量不僅遠比手工計算要精確而且可以自動形成電子文檔進行交換共享遠程傳遞和永久存檔。精準的工程量計算是老年公寓項目最關鍵的要素，它是該項目進行造價測算、工程招標、商務談判、勞務合同簽訂、進度款支付等一切造價管理活動的基礎。

施工企業(yè)精細化管理很難實現(xiàn)的根本原因在于海量的工程數(shù)據(jù)無法快速準確獲取以支持資源計劃，致使經(jīng)驗主義盛行，造成成本的浪費。老年公寓項目正是由于應用BIM技術而快速獲取大量的工程基礎數(shù)據(jù)，為老年公寓項目部制定精確材料計劃提供有效的支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費，為實現(xiàn)該項目限額領料、消耗控制提供技術支撐。

BIM技術能優(yōu)化管線綜合排布

在以上老年公寓中標準層整合土建+給排水+電氣+消防+弱電各專業(yè)模型而得到的初步碰撞成果，為安裝單位的管線綜合排布提供了依據(jù)。傳統(tǒng)的管線綜合設計是以二維的形式確定三維的管線關系，技術上存在很多不足，實際施工效果表現(xiàn)不佳，應用魯班BIM技術后，優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）老年公寓項目各專業(yè)建模并協(xié)調(diào)優(yōu)化，三維模型可在任意位置剖切大樣及軸測圖，觀察并調(diào)整該處管線的標高及碰撞情況。走廊位置剖面如圖3所示。

圖3走廊部位剖面

2）老年公寓管線綜合后確定各樓層吊頂高度，配合精裝修工作的展開。

3）老年公寓BIM模型管線綜合后還可以進行實時漫游、重要節(jié)點觀察批注等。通過BIMWorks可以實現(xiàn)工程內(nèi)部漫游檢查設計合理性，可根據(jù)實際工程的需要，任意設定行走路線，也可用鍵盤進行操作，實現(xiàn)設備動態(tài)碰撞對結構內(nèi)部設備、管線的查看更加方便直觀。

4）老年公寓BIM模型已集成了各種設備管線的信息數(shù)據(jù)，因此還可以對設備管線進行較為精確的列表統(tǒng)計。

BIM技術在PC構件圖紙深化中的應用

應用BIM技術在PC結構專業(yè)前期建模中把預留洞口作為重要的工作之一，PC結構不同于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結構澆筑成型后，對于安裝管道穿結構的洞口可根據(jù)需要開槽、開洞。但PC構件則不能成型后任意開洞、開槽，PC構件所有預留洞必須在PC構件圖中清楚、準確的表現(xiàn)出來，以便PC工廠制作構件的精準，PC構件運至現(xiàn)場后，吊裝后即可。如果PC構件吊裝成型后，發(fā)現(xiàn)預留洞沒開，將給施工帶來很大的障礙。

所以，PC構件制作的嚴謹性牽涉到與機電專業(yè)的密切配合，各專業(yè)技術人員必須根據(jù)模型進行安裝管線與PC構件預留洞口之間的校核工作，找出問題點，提交設計單位進行修改，出具精確的PC構件圖，把施工中可能出現(xiàn)的問題消滅在BIM模型中。

基于BIM的PC構件吊裝施工模擬

根據(jù)PC吊裝方案，制作PC構件吊裝施工模擬，在真實施工開始之前優(yōu)化合理的施工方案，在老年公寓PC項目中，以一個標準層6天的吊裝施工循環(huán)為重點，施工模擬動畫準確地、形象地表達了一個施工標準層的施工工藝流程，該模擬施工動畫可作為實際施工的指導，有利于現(xiàn)場技術人員對整個工序有個清楚的把握；另外，也在模擬過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，有利于在現(xiàn)場施工前對施工方案進行及時的調(diào)整；同時，該施工模擬動畫也可作為宣傳企業(yè)文化的一個平臺。

本文以老年公寓預制裝配式混凝土結構項目為例，首先介紹了老年公寓預制裝配式混凝土結構的難點和BIM技術的特點，進而論述了BIM技術和老年公寓預制裝配式混凝土結構有良好的互補性，在老年公寓PC項目中應用BIM技術具備先天優(yōu)勢；然后，詳細介紹了BIM技術在該項目應用的技術路線，從應用BIM技術進行各專業(yè)間信息的檢測、基于BIM技術的造價管理、BIM技術優(yōu)化管線綜合排布、BIM技術在PC構件圖紙深化中的應用、基于BIM的PC構件吊裝施工模擬5大方面進行展開，為同類工程項目應用BIM技術提供了借鑒。