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摘要：以南航新疆分公司空勤训练中心项目为例，采用BIM技术进行图纸审核和施工方案模拟优化。结合现场工程实际，利用Revit软件建立BIM建筑模型，对工程图纸进行各专业交互模拟分析，模拟复杂节点施工，解决复杂节点施工难度大和工程损耗多的问题；通过管线综合布局和碰撞检查，达到预留洞口精确定位的目的；通过采用BIM技术，实现了二次砌墙的标准化，保证工程的工期和工程质量。-----就南航新疆分公司空勤训练中心项目BIM应用进行分析。
1项目概况
南航新疆分公司空勤训练中心项目位于乌鲁木齐市地窝堡国际机场新市区迎宾路1341号，总建筑面积20502.96㎡（其中地下建筑8063.66㎡，地上建筑12439.3㎡），建筑高度22.50m（其中地下部分一层，地上部分四层，体育馆层高20.95m，游泳馆层高19.50m，主楼一层层高5.5m，二层层高5.5m，三层层高5.0m，四层层高4.9m，屋面局部设备层层高3.6m）
2采用BIM技术的必要性
BIM技术能够解决专业配合不到位、设计考虑不彻底、图纸优化参差不齐及施工配合不理想、施工工期有偏差、管理有缺陷、安装无优化等问题，避免图纸频繁变更、工程工期延后、投资追加等一些列后果，从而起到提前优化完善修改，以便减少返工和整改，达到节约工程成本及工期的目的。
3BIM技术在施工过程中的具体应用点
根据本工程的特点，以设计图纸为基础重点钻研施工管理阶段的BIM体系建立、现场总片面图的布置、提高工作效率，为的是实现基于BIM的精细化施工管理。
（1）初期BIM模型建立及问题处理
在BIM建立前期，同各方对前期技术文件进行整理分类，确定统一的工程样板、建模标准和施工工艺等规则，要求各专业采用统一模板并运用统一的标准进行初步BIM模型建立。在建模过程中，对发现的图纸问题与设计人员进行及时的沟通，定期对模型进行整合，检查在建模过程中的偏差及不足进行及时的修改。再利用Revit软件建立的初期BIM模型，解决图纸中出现的建筑、机电、暖通不完善及碰撞问题，进行可视化交底、生成标准化模板、进行成本的精细化管理。
（2）优化施工总平面图布置
在图纸会审完成的基础之上，利用BIM技术进行施工场地布置的模拟。由于施工场地非常有限、体量太大，现场群塔作业繁忙，为了避免出现施工安全事故，通过采用BIM三维模型体现现场临建的位置与空间变化。通过对施工临建布置、塔式起重机运行空间分析、重型起重机等设备行走路线的优化、钢筋、模板等材料的临时堆放区布置、现场人员安全行走路线布置等，合理安排施工总平面，为各参建单位协同工作提供必要条件，充分考虑绿色施工和降低成本的要求。
（3）进度把控、提高效率
进度把控一直是传统CAD模式中的一个纸上谈兵的事情，因为媒介的问题很难以动态的方式得以展现。如今，导入BIM技术之后，通过对所建立的BIM3D可视化模型加入时间元素形成BIM4D模型，可以将合同、图纸等相关要求设计定相应的参数，快速准确的获得各阶段的工程量，模拟工程进度，通过进度演示及报表对照实际情况随时进行更改或者调整，提高进度把控能力，实现节点控制。
（4）施工模拟、减少浪费
在传统的施工阶段遇到难点、重点往往都是因为图纸审核不清造成了大量的人力、物理浪费。因为BIM模型中的构件信息与真实无误，与现场实际情况一一对应。导入BIM技术之后，建立BIM模型通过模型中演示，将难点与重点提前预演一遍。在演示过程中可以发现施工中的问题，方便各方进行商讨或，利于决策，而且BIM模型可以实现三维模型交底，提升各部门间协同沟通效率；模拟施工流程，优化施工过程管理。
（5）二次砌筑标准化
在前期的二维施工图纸中没有明确二次砌筑部分构造柱和圈梁等的具体位置，在进行标准层的施工时，存在标准层每层构造柱位置不同的问题，而且后期与建设单位核对工程量的时候，没有统一标准及理解问题，容易造成核对算量偏差，导致成本损失。
利用BIM技术，通过规范要求制作构造柱建筑模型，明确构造柱位置，构造柱钢筋及混凝土使用量；同时结合预留洞口位置，防止预留洞口与构造柱冲突，影响结构安全，在规范允许情况下对构造柱及预留洞口进行调整；在确定构造柱及预留洞口位置后，对二次结构进行砌体排布，确定端头与交接部位二次结构砌体具体尺寸，根据排布的砌体材料尺寸，在加工厂进行定制加工，降低砌体材料在工程中的损耗。
（6）专业水电安装管线综合排布方案模拟
管线综合优化不仅是单纯的主管线之间的调整，还可以是指构件的详细信息，比如水管道的流量，风道的风量，同时还可以设置设备所需的参数，除了自身的参数，如空调机柜的最大功率，额定电流等，还可以对其进行详细的标注具体的型号、制造商、部件代码等。由于BIM模型已集成了各种设备管线的信息数据，因此还可以对设备管线进行精确地列表统计，部分替代设备的算量工作。
以最重要的机电管线举例，机电涉及专业多并且还要考虑结构避让或者预留孔洞等情况。以往工程经常出现机电各专业之间碰撞以及机电与结构的碰撞，往往需要拆除进行返工影响施工进度。另外，管线排布不合理也会影响室内净空高度。
在施工阶段时，先结合结构BIM模型（梁、柱、板等）与机电系统（风管、水管、桥架等）在BIM系统中进行碰撞检查，快速找对碰撞点并形成相应的碰撞报告，注明碰撞位置以及碰撞的管线规格型号等。同时，针对碰撞结果对管线进行优化排布工作，模拟出建筑模型方案，确定综合管线走向、入户标高及位置，明确全管线综合支架的位置、数量、重量、刷漆面积等数据。施工中，按照事先制定的模型进行统一样式的材料加工及安装工作。
利用BIM技术通过对机电模型的建模，与土建进行模型整合，完成管道碰撞检测及调整，通过模型整合后的碰撞检查，及时发现并优化后期可能遇到的管线结构间问题，减少人材机的浪费。经过碰撞检查，就可以发现一些问题。通过对复杂机房管道进行排列，发现碰撞问题提前解决，将问题消化在工程前期，节约工期。通过模型直观可视性对复杂节点的工序排布、施工难点作以优化，按照三维图纸对支吊架数量及形式进行统计，形成二维可视化加工图，按照支吊架型号及编号批量进行加工，施工现场按照编号进行安装，最终完成管线布置。
（7）工程成本控制
在造价方面，可采用两种方法：一种是Revit提取明细表，其优点是工程量准确，但在构件间重叠部分的扣减不符合国内标准，故需在建模过程中进行调整并在后期二次开发插件；另一种是用Revit模型导入鲁班或者在鲁班软件中直接算量。本项目采用的是鲁班算量，由于按照模型施工，故不存在单纯算量时的漏算问题。且由于模型的信息准确，可随时获知施工段材料用量并限额领料，并通过材料消耗，推算进度。还可通过软件将现场施工实际工程量与模型计算工程量进行对比，对于超出模型工程量的地方，进行调查，找出产生差异的原因，推断是由于造价提量不准，导致现场施工浪费，还是由于技术问题造成材料浪费，从而加以改善，以达到控制成本的目的。
利用BIM技术提取各构件信息、便于物资提料、有效控制现场材料使用情况，形成工程材料明细表，然后按模型中划分好的流水段提取砼工程图8裙房网架和幕墙三维模型量和钢筋工程量配合成本完成运算工作。具体实施主要是在BIM模型中快速对现场各段各层各标号的混凝土方量、模板面积、钢筋用量及水电管线数量进行输出，配合成本完成运算。可视化的三维钢筋模型，使得现场质量验收变的更加简单快捷，质检人员只需拿着模型就可以对钢筋锚固长度、搭接位置、钢筋型号、箍筋间距等进行检查验收。改变了以往拿着图集、二维图纸验收。加快了工作效率、提高了工作质量。
结语
BIM技术是信息技术应用在建筑工程领域中产生的可以促进建筑行业升级并为建筑工程的多个参与方都带来效益的一种技术手段。BIM技术在建筑工程项目规划、设计、施工和运营各阶段及全生命期中的应用已成为必然趋势[4]。
本工程通过采用BIM技术，实现了工程施工阶段的精细化管理、提升工程经济效益。