BIM技术在精益建造施工的应用研究

BIM技术在精益建造施工的应用研究

严国鹏,石亚伟,朱磊,李彦军,韩胜辉

（中建新疆建工（集团）有限公司，西安 710000）

【摘要】随着经济的快速发展，人民对美好生活的追求，对建筑要求越来越高，建筑施工企业很难满足高标准的精益建造需求。在建筑工程施工过程中应用BIM技术，分别在策划管理阶段、实施阶段、模型交付阶段共计12个应用点，产生的经济效益明显，完成了高质量的建造目标。

【关键词】BIM技术；综合应用；虚拟现实；绿色建造

1  项目概况

西安某项目，共包括7栋楼，总建筑面积26.17 万㎡，其中地上建筑面积17.52 万㎡，地下建筑面积8.66 万㎡，建筑高度70—99.2m。涉及业态包括公寓、办公、底商等，主体结构涉及圆弧节点，参建单位多，存在交叉作业面，工期紧，安全风险高。

本项目节点目标多、多专业穿插作业，设计阶段耗时近两月，对施工工期造成很大影响。项目主体涉及圆弧结构复杂，室内楼梯，项目周边、内部道路全部为在施工，交通影响压力大；现场施工安全风险高, 工序穿插频繁，交叉作业、物料运输、机械管理等相互制约，给项目安全管理带来极大挑战；项目参与方众多，作业面交叉范围广，主要涉及精装、机电、智能化、幕墙等作业面交叉，组织协调困难。

2  基于BIM的实施策划管理

项目启动后建立项目BIM工作室，组织架构图如图1所示。结合相关标准制定目标计划；根据企业规范标准建立项目专业模型，并达到精细化要求的目标；通过模型分析净高、日照、碰撞等为项目实施提供数据支撑；同时项目设立智慧化管理系统，为施工精细化建造赋能。为实现精益建造、优质创效、科技创新等目标，分别为项目制定了工期、质量、安全文明、技术创新、绿色建造等目标。

图1组织架构图

3  BIM综合管理应用

3.1  BIM技术在施工策划阶段中的应用

项目分别建立了土建、机电、幕墙、装修等专业模型，如图2所示，为项目BIM技术落地应用进行提供保障。通过BIM技术对施工现场进行三维布置及施工模拟，减小施工对周边环境的影响[1]；通过常规二维图纸审查基本常规问题；其次借助BIM模型进行参数审查，包括标高、构件尺寸、位置、标号等数据；然后进行碰撞检查，对于碰撞的部位进行优化排布。对于部分楼层使用功能变更，需局部进行调整的，为满足业主需求且符合设计规范要求，项目对结构模型进行调整变更，通过设计复核，将模型调整为最佳状态，为项目施工管理提供依据。

图2专业模型

项目通过BIM+铝巨人进行铝模深化，实现了预配模、预拼装，通过三维模型直观清楚的指导工人现场拼装；主体涉及的圆弧结构，通过BIM技术进行方案深化，采用铝合金模板+钢模板结合的方案进行施工，如图3所示。

图3钢模板+铝合金模板

提前进行管线优化并出图，可预见设备管线需要穿墙的具体位置，预留穿墙洞口，如图4所示，避免后期开洞破坏结构，同时也保证了结构的整体性。

对幕墙节点深化设计，明确幕墙与结构连接节点、幕墙分块大小、缝隙处理，外观效果，安装方式，用模型指导幕墙加工制作及施工。项目通过BIM技术实现对屋面构造具体做法进行可视化交底，结合图文展示明确详细做法及工序要求。

图4管线优化、洞口预留

3.2  BIM技术在施工阶段中应用

现场通过创建三维模型，对临建构筑物进行有效统筹，多专业协同、模拟，来优化塔吊与各施工区的空间关系；可减少施工风险，指导安全文明施工，如图5所示。

图5施工区空间布置图

项目利用BIM进行砌筑工程排砖设计，确定构造柱、圈梁、预留洞口,套管等最佳位置和尺寸，通过铝合金模板与结构一同浇筑。结合施工工艺过程进行图解分析，分析工艺过程的合理性，保证工程的施工质量。项目采取数字化样板的引入方式，从根本解决实体样板制作的资源耗费；如图6所示。通过BIM技术与云端相结合，利用移动终端模型与现场实际对比，校核工程实际施工质量。

图6数字化样板图

项目为打造施工过程各项数字化施工，为企业智慧化建造和运营提供数据基础，项目通过BIM+GIS+IOT+AI进行实践和深入应用，为企业对数字建造项目积累经验和提供支撑；通过计算机、互联网等技术提供安全高效、环境舒适、能耗更低的建筑[2,3]。

建立施工安全模型，与各专业相互关联，通过VR设备搭建虚拟安全体验，动态模拟VR体验，建立仿真安全事故模拟，体验施工过程中危险状况，提高现场自我安全防范意识，如图7所示。

图7VR虚拟安全体验

3.3  BIM技术在模型交付阶段中的应用

以设计模型标准为参照，商业管理信息需求为基础，模型构件信息的补充和修改为主要编制内容；构件信息以数模分离的形式予以存储，利用软件快速调取模型中的所有构件及构件信息，生成Excel形式数据库，满足交付要求。

4  结语

在结合BIM技术的管理下，开展全专业各阶段施工过程BIM应用；项目通过12个应用点进行把控，产生的直接经济效益为：109.3万元，其中机电管线和二次结构带来的经济价值最大。同时本项目为

BIM技术应用重点推广工程，定期组织BIM专题培训会，解决管理人员技术短板，提升基础业务水平，更好的开展BIM工作。

参 考 文 献

[1]李鑫，蒋绮琛，于鑫.基于Revit二次开发的施工场地布置与优化技术[J].土木建筑工程信息技术，2020.12（2）：50-54.

[2]曹少卫，王伟，杨志强，尚军。基于BIM集成管理平台的房地产项目协同建设研究[J].土木建筑工程信息技术，2019.11（2）：59-69.

[3]杨文博，王春节，王志兴，朱洁，任建，于左宜。BIM+VR在打造物流仓储智能建造项目中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2019.11（2）：6-12.