王府井哈尔滨项目BIM技术综合应用

摘要：目的确保王府井哈尔滨项目实现高质、高效、低损耗的施工目的，提高工程项目的管理能力。方法 将4D模拟的应用扩展至项目施工阶段，对4D模拟的3D模型进行研究，研究BIM模型创建方法，在模型的创建过程中对图纸进行校正，将实际施工信息链接到项目中。结果 自动化创建的BIM实时施工模型可以动态的跟踪项目进展情况，能提高模型的准确性和减少建模工作量，利用REVIT等软件可进行碰撞模拟。结论通过BIM技术，进行虚拟建造，优化施工流程，提升了施工质量，有效地降低成本。

关键词：BIM技术; 4D模拟; Navisworks ; Revit；tekla

中图分类号：TL372文献标识码： A

The comprehensive application of BIM technology in Harbin Wangfujing project.

Ai Xin１，，Zhang Dehai１，zhaoqing１，Zhang YiFan2 ，Sun Jialin１

(1．BIM Engineering Center of Shenyang Jianzhu University, ShenYang,110168,China;

2．China Construction Second Engineering Bureau Ltd. Northeast Branch, ShenYang,110168,China)

Abstract: Purpose: Ensure the wangfujing Harbin project implementation with high quality, high efficiency, low loss of construction purpose, improve the management ability of the project. Method The extension of the 4D simulation of application to the project construction phase, the study of 4D simulation of 3D models, research BIM model creation method, in the process of model creation to correction of drawings, the actual construction information link to the project.Result Construction of the real-time BIM model can dynamically tracking the progress of the project,it can improve the accuracy of the models and reduce work load modeling,Using software such as REVIT can simulate collision.ConclusionThrough the BIM technology,we can built virtually, optimize the construction process,improve the quality and schedule,reduce the cost effectively.

Key Words: BIM; 4D simulation; Navisworks ;Revit；Modeling Technology

1引言

BIM技术使得3D建模更有针对性，更加贴近施工企业实际的需求。在王府井哈尔滨项目中，这项技术就得到了高度的应用。BIM模型与传统三维模型的区别是在于BIM模型包含丰富的参数，而非只有一个框架。BIM工作人员利用相关软件将信息赋予模型中，这些信息包括构件的空间物理信息以及与其他构件的相互关系。一个完整的BIM模型就是一个数据库，图元所有的几何物理属性和功能特征都将包含在这个模型中。各个视图与数据库具有关联性，各种图形（平立剖面图）与非图形（明细表）数据调节方便，这都归功于BIM技术使3D模型具有丰富的数据，从而更加智能。BIM施工模拟技术可以使施工过程生动的展现在人们眼前，在开工前就能够预判一些错误的发生，再结合5D（费用）环境中模拟项目进程，能够高效地进行资源调配与方案选择。项目施工中各方面所需要的信息都可以从建筑信息模型中获得，使施工在准确的指导下进行，各个项目负责人都可以在自己权限下获得想要的信息。下面结合王府井哈尔滨文化中心，来介绍一下BIM技术如何应用到实际项目中。

2王府井哈尔滨项目概况

王府井哈尔滨项目位于哈尔滨市群力新区，是哈尔滨市政府重点打造的娱乐商业项目。建成后将成为东北最大的集百货商场、少数名族艺术展厅和室内儿童乐园为一体的综合性建筑。

总建筑面积86570.5 m2，用地面积26083.4 m2，其中地上建筑面积44760m2，地下建筑面积41810.5m2，总投资额5亿元。本工程地下二层，地上四层。地下二层为人防地下室，平战结合。换热站、制冷站等设备房间主要集中于此。地下一层和地上四层为商业用房和艺术展厅，包括：少数民族服饰商场营业厅、少数民族精致手工艺品商场、少数民族特色休闲餐饮大厅、少数民族历史文化展厅等。群力文化产业中心二期工程2013年9月1日开始施工，预计2014年12月31完工。

3 采用BIM技术原因及技术应用点

3.1 王府井项目采用BIM技术的原因主要有：

1） 质量标准高，结构形式复杂。

2）施工总承包管理难度大。

3）由于不能及时了解施工现场实际进度，无法提前对一些可能引起进度延误的现场状况及时采取预防措施；成本预算、成本核算、变更计算等成本控制方面的工作量巨大。

基于上述原因，为确保王府井哈尔滨项目实现高质、高效、低损耗的施工目的，提高工程项目的管理能力，针对本项目利用BIM技术在钢结构节点、管线综合设计、施工组织部署、工程量分析等几方面进行辅助施工。

3.2王府井项目BIM技术应用点

1）施工图模型模拟

施工图模型所包含的内容为建筑、结构、机电专业的模型，以主设计单位所签章的设计图为准。施工图模型为BIM项目的基础，技术人员根据二维设计图建立出准确、真实、完整的BIM模型。

2）机电管线综合

基于上述施工模型，对复杂空间（如地下空间、机房、走廊等）进行机电管线综合，完成管道综合图和机构留洞图。

3）施工图模型碰撞检测

基于施工图模型内的所有内容，进行碰撞检测服务。通过三维方式发现图纸中的错漏碰缺与专业间的冲突。

4）施工节点辅助施工图

针对各专业所存在的施工难点，进行细化、深入分析，根据施工的具体要求形成施工节点辅助施工图。如桩位布置图、钢结构节点辅助设计图等。

5） 3D漫游及三维可视化交流

基于BIM可视化的特点，各专业设计人员及施工人员可进行3D漫游及三维可视化，进一步加强理解与沟通、提高方案决策的效率。

6） 材料统计

基于上述施工图模型，完成模型内材料统计。

7）施工4D模拟与动态施工平面布置图

对施工过程进行4D模拟，合理组织、安排施工过程与环节，防止返工、窝工现象的发生，确保工期。

4BIM技术在王府井哈尔滨项目的应用具体内容

4.1管线综合优化与设备管线出图

本项目中，技术人员将各专业BIM模型进行整合，导入Navisworks 软件中进行碰撞检测，根据碰撞结果进行调整，确保管线的可行性与合理性。并且，针对管线排布较为复杂的区域进行优化，制定最佳管线布局方案。

以地下二层为例，机电与结构专业共发生碰撞315处。

4.2 BIM技术的三维可视化交底

针对设计中的重点、难点部位制定合理的专项施工方案。结合Autodesk 360 glue，将3D模型传至云端，利用手持式移动工具通过Autodesk 360 glue同现场结合，随时随地挑取模型数据信息，进行模型比对。大大增强了各方的沟通与协调能力，提高了判断、决策能力，从而提高工作的效率与准确性。

4.3 施工场地动态布置管理

在地下室施工阶段，利用Bim工具布置施工平面图，确定土方开挖顺序及基坑坡道留置位置，通过模拟基础底板混凝土浇筑过程，既保证现场材料运输车辆运行通畅，同时最大程度的减小坡道留置对后期流水施工的影响。

主体施工阶段，运用bim工具模拟大型施工机械在运行过程中与场地内的建筑、材料堆场等的碰撞冲突，通过对比最短运输距离、安全回转半径等主要指标，评选出平面布置最优方案。

4.4 施工现场4D可视化管理

本项目施工进度模拟主要利用Navisworks软件对整个施工工期进度进行模拟，通过三维动画展示整个施工过程的流水分区及工序流程，让甲方、监理、管理人员及作业班组更直观的了解整个进度计划流程，方便现场管理人员及时的对部分施工节点进行有效地控制。

4.5钢结构网壳结构深化设计及定位

本工程顶部为跨度45m的网壳穹顶。技术人员运用Tekla通过参数化节点的三维展示，相关人员可看到节点各个角度的样式，使设计人员与施工人员深刻了解节点的空间形式及组装方法，提高了施工效率。

4.5 快捷统计工程量

BIM技术的提出使工程量的统计变得轻松便捷，BIM模型包含构件的各项数据，特别的是可以通过尺寸来计算出工程量，在群力项目中，我们用Revit统计出不同强度等级的混凝土用量，这样我们可以直观地得到各部分的用量从而更加合理地分配工时。 BIM模型建立完成后，可以通过Revit的明细表功能、Tekla Learning的报告功能统计出每个区域的工程量，再根据以往项目的统计数据，编制出合理准确的工时安排。

4.6降低成本，提高效益

BIM技术应用在本项目取得的主要效益：

1、发现图纸和设计问题并解决：部分梁板柱的位置及标高和建筑图纸不符、结构图弧形墙无法准确定位、柱截面结构图与建筑图偏差、机电综合管线布置与结构有3256个冲突点等,节省成本46万元。

2、三维可视化交底:加强了各方的沟通与协调能力，提高了判断、决策能力，从而提高工作的效率与准确性，节省成本10万元。

3、设备管线出图:减小因施工人员对设计了解不全面而引起的返工、误工等现象的发生，节省成本15万元。

4、施工场地动态布置管理:优化场地布置方案，避免材料、机械二次倒运造成的资金浪费，节省成本42万元。

5、4D可视化管理:进度计划调整实时对现场设施、设备、材料进场进行动态管控，节省成本23万元。

6、各专业协调管理:通过三维模拟，使各专业之间沟通顺畅、工序安排合理，节省成本7万元。

以上合计节省成本143万元。

5．结语

本项目通过BIM技术，进行虚拟建造，优化施工流程，提升了质量和进度。据初步测算，在本项目施工中，BIM 技术可为项目节省施工费用 3％～8％，施工效率提高15％左右；并可实现以下目标：

1）消除30％预算外变更；

2）造价算量控制在 3％精确度范围内；

3）造价算量耗费时间缩短 60％

通过上述分析与工程实践的检验可以得出，BIM技术可以从根本上解决传统项目管理方法的缺陷，在工程管理中展示了优越性――提高计划编制的合理性、减少设计与工程变更、改善信息传递效率、增强项目参与方沟通与协作。尽管BIM技术在施工领域的应用还处在初期阶段，但是通过本项目的探索和实践，可以认为，基于BIM的4D管理技术在当前环境下，是完全可行的，只是不同的应用范围、不同的投入所收到的效益相差是很大的。

参考文献

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