工程项目中BIM技术应用研究范文
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摘要：为了研究BIM技术在工程项目中的应用，本文以天津铁建大厦二期工程科技研发中心为例展开研究，探讨了bim技术在该项目从前期建模到后期碰撞检查与净高分析过程的应用。研究结果表明，BIM技术的参数化建模能够保证各个专业文件的零调整，同时，碰撞检查与净高分析可有效解决施工图纸当中存在的问题，能够有效的指导项目施工，为项目实施提供了精确的数据模型。
关键词：BIM技术；参数化建模；图纸校核；碰撞检查；净高分析
伴随着BIM技术的蓬勃发展，建设工程项目中的BIM技术应用已经由简单的阶段内点式应用发展到跨阶段、多方参与的协同应用，对于模型的信息要求和信息交互方式有了更高的要求。针对BIM技术在工程领域的应用，相关学者进行了大量研究。陈静静[1]以忻州大剧院项目为研究对象，从BIM技术的可视化设计与管综排布两方面着手进行分析，研究结果表明，BIM技术在指导工程施工方面具有良好的效果；王淑嫱[2]将BIM技术应用于某市政水厂项目，解决了项目在前期设计以及施工阶段存在的问题；郭建明[3]以石家庄第一医院工程项目为背景，对BIM技术在项目设计、后续施工中的应用进行了探讨，研究结果表明，基于BIM的碰撞检查以及其三维优势，能够有效的缩短工期，提高施工效率。基于以上研究发现，BIM技术的应用能够最大限度的指导施工。综合以上研究发现，国内对BIM技术在实际工程中的应用备受关注，但研究重点主要放在了项目施工前各方协调问题上，因此，本文以天津铁建大厦二期工程科技研发中心为例，开展了项目从前期建模到后期碰撞检查过程中存在的问题的研究，进而能为类似工程项目的建设提供相关理论支持。
1工程概况
天津铁建大厦二期工程科技研发中心位于天津市空港经济区，建设规模庞大，建筑总面积达28879.97m2，整个项目分为地上和地下部分，地上部分包括A座（建筑层数8层）及B座（建筑层数9层，其中2层裙房），A座建筑面积11569.04m2，B座面积9228.77m2，从功能上划分，A座用以办公，B座作为倒班宿舍，地下部分包括2层地下汽车库、人防及设备用房设施，新建地下面积14901.19m2。建成后的天津铁建大厦二期工程科技研发中心将与在用的天津铁建大厦办公楼合为一体，着力打造一个工作环境舒适、配套设施齐全的综合性基地，能够进一步改善员工工作、学习、娱乐等环境，有利于优秀人才的引进与培养，进一步加快企业跨越式发展的步伐。
2BIM技术在工程项目中的应用
2.1基于BIM技术的参数化建模
参数化建模是指利用各种参数对BIM模型进行约束，实现BIM模型的快速创建，同时可以利用参数进行BIM模型的几何与非几何信息的修改[4-6]。天津铁建大厦二期工程科技研发中心主要是根据项目施工图纸及相关设计变更进行BIM模型的创建，其中包括土建专业模型、机电专业模型、各专业构件信息，在进行模型绘制时，会根据专业或系统进行划分，分成多个文件进行绘制。为保证各个专业的文件在最后可以进行“零调整”整合，在单专业模型建立之前进行中心文件的创建。
2.1.1土建模型的创建将CAD图纸建筑平面图及结构平面图以层为单位作为链接导入中心文件中，对应绘制墙、板、柱、梁等模型，需要说明的是，在BIM模型创建过程中会存在建模精度的要求，针对天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目，其建模精度[7-8]为LOD300（模型精度LOD300级别是指建筑信息模型单元等同于传统施工图和深化施工图层次。设备构件按图纸建模，模型与实体相似度达90%以上）。进一步地，在绘制建筑模型时根据模型精度的要求，将不同功能和不同做法的构件区分开。
2.1.2机电模型的创建机电模型与土建模型最大的不同在于机电模型不仅仅分专业，在各专业下又分系统。在Revit中进行机电模型绘制需要先建立各个系统，在各个系统下分别绘制模型。BIM机电模型需要大量的内建模型构件，本项目主要是在族库大师中下载后进行修改，然后再应用到模型中。在绘制机电模型之前，根据相关设备说明，对下载好的构件的几何参数及非几何参数进行定义，主要包括尺寸（长、宽、高、管径、保护层厚度等）、厂商、构件代码、备注等相关信息。
2.2BIM图纸校核与相关问题输出
在对天津铁建大厦二期工程科技研发中心进行BIM模型创建时，发现了图纸设计中存在的一些问题，例如标高不准确、构件配筋有误、平面图定位尺寸与详图不符等，根据问题的重要程度进行划分，可以划分为三个等级，分别是重要问题、次要问题、一般问题，根据天津铁建大厦二期工程科技研发中心实际状况，在对BIM图纸进行校核时，发现重要问题6项、次要问题12项、一般问题27项。因此，在校核阶段就可以将这些问题进行归纳、整理，进而形成一份完整的问题报告，以便在项目施工之前，对图纸中存在的问题及时进行修正，避免项目因返工而造成的工期延误、项目资金超支等现象。
2.3碰撞检查及净高分析
设计图纸纷繁复杂而施工作业是由不同的专业队伍进行，各个专业之间彼此不了解其他专业的工程内容和情况，在传统安装施工中，往往会出现不同专业之间的工作内容冲突，构件碰撞，工序颠倒而需拆除返工，甚至专业内的构件碰撞却事先未能及时发现而导致返工浪费等。针对这些问题，在施工开始前利用BIM运行碰撞检测，排查各个专业之间以及各专业内部发生碰撞的构件，将其逐一修改，从而保证施工过程和工序的正确性和优异性。在本项目的研究过程中，我们总共选取了1698个碰撞点进行了研究，碰撞点检查部位及数量统计如表1所示。除了检查碰撞之外，还对结构相关部位净高进行了检查。针对主体建筑的某些部位有净高的要求，一方面是满足结构使用要求，另一方面也考虑到使用群体的舒适度，因此，针对该项目的研究，本文主要选取了车道、车位以及餐厅等位置进行了净高检查与分析，检查结果如表2所示。
3结语
本文以天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目实例为依托，探讨了BIM技术在该项目从前期建模到后期碰撞检查与净高分析过程的应用，以此得到了以下结论：（1）BIM技术的参数化建模能够实现模型一处更改，处处更改的效果，同时，中心文件的创建能够保证各个专业文件的零调整。（2）在对项目进行模型创建时发现，图纸设计当中存在标高不准确、构件配筋有误以及平面图定位尺寸与详图不符等问题，至此，问题报告的归纳整理能够有效避免施工过程中返工现象。（3）碰撞检查与净高分析可有效解决施工图纸当中存在的问题，能够有效的指导项目施工。
参考文献
[1]陈静静.BIM技术在忻州大剧院项目施工过程中的应用[J].山西建筑，2019，45（10）：89-90.
[2]王淑嫱，王彬，许思鹏.BIM技术在某市政水厂项目设计施工中的应用[J].湖北工业大学学报，2018，33（06）：109-112+117.
[3]郭建明，解咏平，孙朝硕，宋俊岭，刘强，梁肖然.BIM技术在医院工程项目全生命周期中的应用研究[J].河北地质大学学报，2019（03）：77-81.
[4]庞思雨，张弛.一种基于BIM技术的隧道参数化建模方法[J].隧道建设（中英文），2018，38（S2）：239-246.
[5]余军，潘城荣，王竞超.BIM技术在首都机场急救中心项目中的应用研究[J].建筑技术开发，2017，44（18）：78-79.
[6]张扩.基于BIM的工程造价精细化管理研究[J].住宅与房地产，2018（09）：41+72.
[7]唐维，丁浩，陈贤国.基于Revit软件建模的BIM技术研究[J].公路交通科技：应用技术版，2017，13（03）：207-209.
[8]欧阳业伟，石开荣，张原.基于建筑信息模型的地铁工程建模技术研究[J].工业建筑，2015，45（10）：196-201.
作者：张亮 柴小雨 单位：中国铁建大桥工程局集团有限公司