BIM技术在西安国际港务区项目中的应用

BIM技术在西安国际港务区项目中的应用

·作者：肖俊  张智康  

（湖北省工业建筑集团安装工程有限公司  湖北  武汉 430056 ）

摘要：

本文以西安国际港务区生态区一期工程项目为例，充分利用BIM技术，在施工前期建立三维精准模型并对模型拆解模拟施工，实现对受限空间内的综合管线优化设计、以及后期施工管理过程中提高工程量统计精度，从而帮助企业实现降本增效，在民生工程施工中有很好的推广价值。

关键词：BIM技术；工程量 ；降本增效；民生工程

一、项目概况：

西安国际港务区生态区一期工程项目（下简称为西安国际港项目），将建设3×29MW燃气热水锅炉及相关辅助系统、生产调度楼、天然气调压站、热网循环泵、消防设施等，同时还应具备二期扩建改造需求：生活污水处理设施、全厂雨水处理系统、全厂道路及道路施工的底下管网、围墙、大门、警卫室等。

西安国际港项目是一项民生工程，此项目建成将有效地提高和改善区域居民、医院和学校的生活质量，同时承担着2021年全国运动会各体育场馆的供热重任，工程的建设责任重大，意义深远。

图1 效果图

二、BIM技术在该项目上应用的必要性：

西安国际港项目是由湖北省工业建筑集团安装工程有限公司作为总承包，进行施工管理。该项目安装专业中3台燃气热水锅炉设备比较复杂，包含了给水、排水、污水、强电、弱电、空调、通风等。各项管线在狭小的空间中紧密排布必然会有碰撞的发生，同时生产调度楼等辅助楼群还需要进行高密度的精装修。如果我们依然按照往常的施工方法必然耗时耗力。

对于这样管线密集，设备工艺要求高的安装工程，前期安装专业的准备工作显得尤为重要。故需要利用BIM技术进行前期的三维立体建模、管线碰撞检查以及优化设计加强对项目的初期管理。后期我们可以根据BIM建立的相关模型配合现场的施工管理人员，提高工程量统计的准确度、施工组织模拟等形式进一步提高项目的管理效果。

三、在项目中的应用：

1、碰撞检查及优化设计

碰撞检查及优化设计均为BIM在项目中的前期运用，可以利用Navisworks软件对模型先进行自定义然后生成碰撞检查报表。该检查报表主要从建筑结构本身、机电管线与建筑结构、机电管线本身三个方面发现各专业间的碰撞、错、漏、缺等问题，对工程进行优化，减少不必要的返工。该项目运用Navisworks软件找出了共15项冲突问题并报告给建设及设计单位，设计单位根据我们提供的碰撞报告给出了解决办法，实现了图纸设计零冲突、零碰撞，大大减少设计变更，确保工程施工质量。

1.1建筑结构本身的检查，主要是BIM建模由二维转三维之后建筑类结构之间会因为标高、轴线等出入造成结构图之间的相互碰撞或冲突。 如下图，生产调度楼结构施工图中构造柱与建筑图不匹配。

1.2机电管线与建筑结构的检查，该问题一般出现在土建与安装图纸的相互冲突中，一般体现在管线定位不合理，导致与设备基础相互冲突；或者土建预留孔洞定位与安装图纸中管线位置有偏差。如下图，室外管网给排水入水管与土建预留孔洞位置不一致。

1.3 机电管线本身的检查，这项检查是BIM运用中最重要的一步。在该项目的燃气热水锅炉设备间中，由于包含消防、电气、管道、暖通等多个专业，自身管线密集、专业间管网错综复杂。为了保证现场施工的管线、预埋件、设备以及相关构件的合理排布，我们运用BIM技术，通过Navisworks软件进行层层梳理，在实际施工之前，对整块机电专业的三维模型进行设计优化，提前找到并解决施工过程中的管线碰撞或冲突问题，调整模型，优化设计，完成管线综合图。如下图，锅炉房综合管线三维优改图。

2、 项目成本控制

项目成本控制工作是一项综合管理工作。在项目实施过程中尽量使项目实际发生的成本控制在项目预算范围之内的一项项目管理工作。项目成本控制涉及对于各种能够引起项目成本变化因素的控制(事前控制)，项目实施过程的成本控制(事中控制)和项目实际成本变动的控制(事后控制)三个方面。

2.1事前控制

通过BIM三维模型的应用，项目人员可以对相关方案、预案进行综合型调整，做出相应的三维运动视频。从而更科学、安全、合理的计划好施工方法，避免由于预案不足导致的窝工或返工。另外，BIM技术衍生的管理软件（例如广联达5D）可以导入施工现场的相关数据，如：人员信息、材料设备信息、项目信息等。通过这些信息的综合计算提高施工现场的预测能力，减少不可预知性，让项目施工成本控制波动更小。

2.2事中控制

事中控制的核心即为施工过程中的材料控制。西安国际港项目利用BIM技术对整个项目施工过程的模拟分析与导出的下料清单，确定项目施工部位的实际下料数据。根据BIM的统计功能，我们可以统计出各专业的主材用量、辅材用量、设备数量等。如要按系统分区域、分段的进行统计。另外，在施工材料的采购管理中，该项目也应用了BIM技术对整个项目的施工细节进行模拟分析，确定材料限额配置，根据比较分析，确定施工计划，这也对工程项目造价进行科学合理的规划。

2.3事后控制

西安国际港项目涉及的专业范围广、所用材料设备类型众多，在工程结算时必然需要大量的人力资源，同时准确度还无法达到很高。所以，在项目前期，我们准备利用BIM技术实现三维模型的精准统计。在管线优化设计完成及三维模型全部建立完毕之后，运用MagiCAD或者广联达等BIM配套软件实现对项目工程量的统计。可以实现图纸量与统计量的一致性，确保各类信息的真实性与准确性。

3、 施工组织模拟

BIM 技术在本项目的另一重要应用就是进行施工组织模拟。

对于机电安装工程而言，管线安装是一项核心工作，时常会面对空间受限、管线错综复杂、安装不合理出现返工的现象。BIM技术的引入，是在事前进行有效的控制，将安装过程提前模拟出来，选出最优的安装工序，让安装工人提前熟悉环境和工序，指导实际施工。通过扩大可视化的范围，将Revit生成的模型导入到Navisworks中，让我们的施工人员带上VR眼镜，在模拟的环境中漫游，提前熟悉施工的每个细节，我们将每一阶段的施工难点完整呈现，方便了管理人员及时对现场的管理和调整，从而提高施工效率，避免了因经验主义带来的返工等问题。同时也提高了工程的质量，减少了安全隐患。

基于Navisworks软件模拟施工的步骤：

1.参照合同及现场实际情况，制定施工计划，明确工期及节点；

2.将Revit生成的模型导入Navisworks中，根据节点，模拟管线施工安装过程，生成可视化文件；

3.若施工区域内机电管线密集，就需要事先协调各专业，提前制定工序，再执行第二步；

4.对于第三步中出现的情况，可将生成的可视化文件进行渲染，便于各专业以及尤其是施工人员掌握。

结束语：

西安国际港务区生态区一期工程时间紧、任务重，并肩负着2021年全运会供热的社会重责。此次BIM技术的助力，为企业在民生工程中积累了宝贵的实践经验，不仅提高了安装效率，节约率工期，还节省了人工、材料，提高了工程质量，得到了业主及社会各界的人士的认可。

参考文献：

[1] 刘 钊.BIM技术在某项目机电安装工程中的应用研究 [J].建筑与土木工程, 2018: 29-32.

[2] 孙益星. BIM技术在建筑工程管理中的优势 [J].科技风 2019-7

[3] 谢艳平. BIM技术在机电安装工程中的应用 [J].广东建材 2019年第5期