昆山万达广场项目 BIM 技术在施工中的应用

本文基于项目专业多、造型复杂、施工质量要求高等一系列特点，详细介绍了项目在BIM技术的研究和应用现状，进行了从施工到竣工的全专业BIM实施，包括BIM技术辅助、BIM设计管理和BIM施工管理等技术方法的阐述。

【项目概况】

昆山万达广场项目位于青阳路与中环（339省道）交界处，接入中环快速路，总占地面积9.38万m2，建筑面积44.32万m2，其中地上32.82万m2，地下11.50万m2；本工程共划分为A、B、C三个施工区域。项目开工日期2014年7月2日，计划竣工日期2017年6月22日，总工期1087天。

一、BIM技术应用内容

1、基本应用内容

（1）碰撞检查，减少返工。BIM最直观的特点在于三维可视化（见图1）。BIM的三维技术可以提供前期碰撞检查，降低工程项目的出错率和返工率，还能优化净空，优化管线排布方案。三维管线方案碰撞优化后进行施工交底、施工模拟，可使施工质量得到提高，还能提升施工人员与业主沟通的能力。

图1 三维可视化

管线综合协调是碰撞检测的重点，运用BIM技术直观进行管线调整，满足业主对空间的要求和确保施工质量，最大限度地减少机电安装设备专业设计之间的协调错误。它能够以数据驱动的系统建模和设计来优化建筑设备与管道（MEP）专业工程。在深化设计阶段，自动解决管线之间的碰撞问题，合理排布管线（见图2）。

图2 管线综合协调

（2）虚拟施工，有效协同。三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。相关设计与管理、施工人员在任何时间和任何地点都可以方便快捷地对比施工计划和实际进展，以此来了解和掌握建筑工程项目的各种问题，达到实时掌控的目的。

通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改（见图3）。

图3 虚拟施工

（3）三维渲染，宣传展示。三维渲染动画，给人以真实感和直接的视觉冲击。BIM模型完成后，可以作为二次渲染开发的模型基础，不断地提高三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标几率（见图4）。

图4 BIM的三维模型

（4）运维管理，便捷使用。运营阶段采用万达慧云系统以满足商业管理便捷使用的要求：①弱电系统集中在一个操作台上便于监控，运行管理人员通过中控机房实现远程操作或监控万达广场各机电系统；②实时监测各个子系统的关键运行数据；③可以通过网络远程访问平台，在多个地点（现场）监控各子系统。

满足业主商业管理安全监控的要求：①各子系统重要报警信息，管理人员能够第一时间获取；②长期记录并综合对比各子系统运行数据、报警记录等信息，便于管理人员定期对机电系统进行全面诊断。

最后，满足商业管理绿色运营的要求：①集成平台对各集成子系统进行统一管理，通过预设的控制逻辑，使机电系统遵循集团的统一标准，实现自动节能运行；②集成平台具有能够提供长期运行数据记录、可编辑修改运行模式、可修改具体设备设定参数的功能；③集成平台综合汇总各集成子系统信息数据，技术人员和高级管理人员定期分析数据，找出能耗漏洞，修正运行参数，达到进一步节能运行的目的。

2、拓展应用内容

（1）前期规划。施工前期，通过模型体量模拟施工进度，在三维模型上直观布置施工各阶段工况模拟，为项目前期规划及施工部署提供了有利条件。3D现场布置即直观显示出各构筑物之间的关系，同时使现场布置合理，施工效率提高，也有利于施工安全文明的实施。利用软件对现场临建根据公司CI要求进行布置，在展示布置效果达成一致时组织实施。通过可视化和漫游功能最终确定布置效果，做好前期策划，相对以往传统2D平面图布置，更加直观、高效（见图5）。

图5 BIM的前期规划与实际效果对比

根据施工现场情况，规划布置塔吊、施工电梯、现场加工棚、临水临电、土方开挖外运、外架搭设、二次砌筑等方案，通过模型进行直观三维交底。

（2）深化设计。对建筑、结构等进行参数化建模，保证模型准确度的前提下，链接机电管线模型实施深化设计，查找碰撞点。过程中通过向设计院提交问题反馈纪要，减少返工（见图6）。

图6 链接机电管线模型

项目模型采用分层分区对各楼层构件进行工程量统计，效率高，工程量精确，为项目成本管理提供有力的数据支持。对施工场区大门（包括门禁系统）、广告牌桁架、样板区、场地布置、人行道规划排砖进行设计，利用模型直接出图，为临建设施提供更标准化的图纸（见图7）。

图7 楼层构件设计

根据当地气候特点，制定不同时间所需采取的便利措施。模拟雨季暴雨来临时的躲避路径和躲避时间，得出最优躲避方向和路径，并相应进行提醒标注。

（3）幕墙深化。根据幕墙设计图纸采用小组内分工协作的方式完成三维建模，通过细化并构建连接固件、幕墙嵌板、预埋板等族文件，完成整体模型。同时采用每块嵌板编号的方式复合深化的图纸和结构模型，大大缩短加工周期，为后续测量放线、龙骨定位得到更多的应用（见图8、图9）。

图8 幕墙深化一

图9 幕墙深化二

（4）采光顶深化。在结构模型基础上构建采光顶钢结构模型，预制埋件与锚固钢板的族文件，空间内控制钢梁标高，进行三维模型交底（见图10）。

图10 采光顶深化

（5）施工图审查。在BIM深化过程中，单层完成后会导出模型的exe执行文件，技术人员、施工员等管理人员无需安装软件即可直接在移动端漫游三维模型，从而更直观的把控项目信息，理解设计意图（见图11）

图11 施工图审查

二、应用效益

质量体系：通过BIM技术综合排布室内管线、预留洞口、检测碰撞使管线安装返工率降低95%，墙体后期开洞率可控制为5%。实际施工前通过模型现场交底，过程中管理人员可通过手持移动端模型进行现场比对，发现问题及时整改。

管理体系：采用BIM模型对二次砌筑墙体模拟排砖，减少后期砌块加工造成的损耗，计划采用排砖图预先加工砌块运送至现场，避免现场加工减少粉尘，绿色施工。通过排砖模型出具砌筑深化图，按层下发各班组，控制现场灰缝、放线尺寸。

经济效益：综合管线排布优化，节约管材1000m；碰撞检测设计优化，节约砼500m3，节约钢筋50t；模拟排布CI策划，节约广告布80m2，节约涂料3000m2。进度体系：预先建模优化设计，主体结构工程计划提前15天完成；通过BIM方案模拟，砌筑工程计划提前10天完成，外立面提前5天完成。

深化设计：“降本增效，提高机电综合管线深化设计质量”，采用BIM对机电综合管线进行综合排布，以达到：①解决机电综合管线碰撞；②机电管线排布合理、美观、快捷；③BIM深化设计降本增效；④提高管线安装标高，增加走廊净空；⑤提高深化设计质量准确率至98%。管线排布更加趋于合理，优化、快捷。在三维空间进行模拟现实施工安装情况，可以使管线之间的定位更直观的表达，并且很方便的进行管线线路走向的优化。缩短深化设计时间，直观的表现各专业管线之间的定位，相同工作量，比传统方式的深化设计节约7～10天的时间（见图12）。

图12 进度体系对比

结语

BIM是建筑项目信息化的重要革新，通过BIM技术在施工管理中的应用，使精细化管理成为常态。实现项目信息管理、进度管理、安全质量管理的进步，通过BIM模型与实际项目的虚实对比、统计准确可信的工程基础数据。建立中心数据库、便于工程基础数据的透明、共享、合理运用。

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