BIM技術(shù)在公共衛(wèi)生項目中的應用分析

屈文雅 常煒 張哨軍

一、項目概況

1.項目簡介

本項目總建筑面積49915平米，其中地下建筑面積16232平米，地上33683平米，分為疾控綜合樓、疾控實驗樓、急救綜合樓三棟單體。其中，整體地下室兩層，疾控綜合樓地上7層，疾控實驗樓地上15層，急救綜合樓地上9層。

建筑主要功能為：地下車庫、地下室配套用房及設備用房，地上為辦公室及實驗室。

2.重難點分析

本項目位于武漢市江漢區(qū)馬場路，施工區(qū)域狹小，施工工期緊，進度管控難度大。機電管線涉及專業(yè)多，除了常見的給水和排水系統(tǒng)、強電和弱電系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等，還包括甲方指定分包的醫(yī)療氣體、液體和智能化等系統(tǒng)，作為BIM咨詢單位，需要對各個專業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃。在進行機電管線綜合時，須將所有專業(yè)管線全部考慮進去。

本項目建設單位要求在地下室車庫和無吊頂區(qū)域采用聯(lián)合支吊架。聯(lián)合支吊架具備安裝一次到位、美觀、節(jié)約材料、提高工效等優(yōu)點，但需要提前規(guī)劃好各專業(yè)管線安裝高度和平面位置，對管綜深化的技術(shù)水平和機電模型的準確度有很高的要求。

二、應用目標及團隊組織

1.應用目標

減少施工返工和變更，更好地控制進度，更好地協(xié)調(diào)管理。BIM應用工作將圍繞目標進行展開，具體應用點有碰撞檢查，查找圖紙錯誤，優(yōu)化排布，輸出圖紙優(yōu)化意見及4D模擬。

2.組織架構(gòu)

為更好地在本項目實施 BIM信息化管理模式，建立建筑信息模型，成立項目BIM團隊，配合各單位高效完成任務。組織架構(gòu)圖如圖1。

圖1 組織架構(gòu)圖

三、BIM技術(shù)在設計階段的應用

1.建模

該項目采用Revit結(jié)合分層分專業(yè)的形式建模，兩者均以統(tǒng)一的原點建模。項目樣板由專人負責建立，其它建模人員均以該項目樣板為底板進行建模，如有問題反饋至負責建立項目樣板人員，由他統(tǒng)一修改。模型如圖2所示。

圖2 整合模型

2.碰撞檢查，查找圖紙錯誤

BIM具有可視化的特征，運用BIM技術(shù)在項目初期可以進行碰撞檢查，查找圖紙各專業(yè)之間的沖突問題。

3.優(yōu)化排布，輸出圖紙優(yōu)化意見，減少施工返工和變更

對設計圖紙進行優(yōu)化排布，減少在項目建設過程中的返工，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案，減少后期圖紙變更，提高工程質(zhì)量，控制成本。

4.凈高分析

對優(yōu)化后圖紙進行凈高分析；根據(jù)凈高分析報告，我們發(fā)現(xiàn)原定的地下室一層機械車位空間只有3米而最低高度要求為3.6米，無法設置機械車位。及時反饋給業(yè)主和設計單位，后期調(diào)整的圖紙將地下室一層的層高由4.5米調(diào)整為4.1米，地下室二層的層高由4.4米調(diào)整為5.0米，機械車位全部移到地下室二層，調(diào)整后地下車位由337個增加到346個，相比之前增加了9個車位。

四、BIM技術(shù)在施工階段的應用

1.四維施工模擬

根據(jù)作業(yè)工期、各工序間邏輯關(guān)系、資源配置等條件、結(jié)合模型數(shù)據(jù)，將模型與工期估算值相關(guān)聯(lián)，同時賦予模型構(gòu)件詳細信息。在項目模擬過程中，提前了解施工總進度，規(guī)劃施工順序的階段性變化，以利于施工前提出解決方案。

2.施工方案模擬

運用BIM技術(shù)對施工現(xiàn)場的場地情況、土方方案、支護方案等進行模擬，實現(xiàn)了施工方案的不斷優(yōu)化。如棧橋施工方案技術(shù)交底，提前變更，避免返工；對棧橋進行建模，發(fā)現(xiàn)棧橋與地下室一層底板的高度明顯不足以施工，進行設計變更后將棧橋與板提高600mm。如圖3所示。

圖3 棧橋標高變更

3.進度和質(zhì)量安全管控

建立BIM5D平臺，集成各參建方、各階段、各專業(yè)的數(shù)據(jù)，形成一體化的數(shù)據(jù)信息平臺，實現(xiàn)3D+進度+質(zhì)量安全管理。

通過該項目的BIM模型與進度計劃相關(guān)聯(lián)，從而反映出項目在實施過程中的進展情況，當施工進度出現(xiàn)問題時直接預警項目整體施工流程，方便項目管理者及時調(diào)配，以保障對業(yè)主承諾的工期。

采用 BIM5D進行質(zhì)量和安全管理，具體通過質(zhì)量和安全方案來識別控制點，質(zhì)檢員、安全員現(xiàn)場對控制點用智能手機上的 BIM5D客戶端進行記錄，手機自動上傳至云端服務器，電腦 PC端進行數(shù)據(jù)整理，組織專題會議后，最后通過云端數(shù)據(jù)進行跟蹤整改，施工管理人員根據(jù)云端數(shù)據(jù)的總結(jié)制定相應的方案對策。

4.機電管綜出圖

結(jié)合現(xiàn)場實際情況，通過BIM的提前模擬對機電系統(tǒng)進行綜合排布，發(fā)現(xiàn)機電系統(tǒng)內(nèi)部各專業(yè)之間出現(xiàn)的疏漏、機電系統(tǒng)和其他專業(yè)的沖突和疏漏，與監(jiān)理、總包及分包反復分析、討論、優(yōu)化調(diào)整后找到解決的辦法，合理排列機電設備及管線的位置走向，最大程度減少管道所占空間。經(jīng)監(jiān)理、總包及分包單位認可后出具機電管綜平面布置圖、機電各專業(yè)平面布置圖、局部機電管綜復雜部位剖面圖及三維圖并附標注說明，以便于各專業(yè)合理安排工序，達到統(tǒng)籌的目的。

五、應用效果

1.提高項目經(jīng)濟效益

通過管綜排布和凈高分析找出車位凈高問題，使地下室車位增加9個，從而增加項目未來的運營收入。

2.實現(xiàn)零變更的目標

在設計階段查找圖紙問題，在施工前提出并解決圖紙問題，避免在施工過程中由于圖紙問題產(chǎn)生簽證變更。

3.避免返工的發(fā)生

通過BIM模型對現(xiàn)場管道進行預裝配，通過BIM優(yōu)化排布后，使管綜返工率為0，并提前統(tǒng)計管線管件工程量，解決材料浪費問題，提高經(jīng)濟效益。

4.縮短項目工期

通過BIM建模后模擬管線布置，提前解決管線碰撞問題，布線美觀，節(jié)約工期，將施工期間由于重污染天氣導致的停工時間全部搶回，共計30日歷天，有利于工期目標實現(xiàn)。

六、結(jié)語

在中國經(jīng)濟和國家產(chǎn)業(yè)政策的框架下，固定資產(chǎn)投資成為拉動經(jīng)濟發(fā)展的三駕馬車之一，建筑產(chǎn)業(yè)增速大大高于GDP的增速。 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，全球化、城市化進程和可持續(xù)發(fā)展成為現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展的三個主要趨勢，BIM的應用和發(fā)展植根于現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展的土壤之中。隨著我國相關(guān)政策的出臺和建設主管部門的指導與支持，相信BIM應用將會有更廣闊的發(fā)展空間。