0 引言

　　BIM技术能有效控制项目各阶段的施工质量。本文结合合肥市公共卫生管理中心实际条件，将BIM技术应用于参数化建模、三维场地布置、深化设计、施工模拟等方面，研究如何更好地将BIM技术主要应用点落实到施工过程中。

　　1 工程概况

　　1.1 项目概况

　　合肥市公共卫生管理中心施工总承包项目位于合肥市滨湖新区，是合肥市首个综合性的公共卫生管理中心，总用地面积34 000m²，总建筑面积72 397.43m²，主要建设内容包括市公共管理中心主楼、市疾病预防控制中心检验楼、市急救中心、市妇幼保健计划生育服务中心、市卫生人力资源中心及配套食堂、地下车库等设施(见图1)。

　　图1 合肥市公共卫生管理中心效果  

　　1.2 工程重难点

　　1) 1A号楼钢管柱倾斜55°～66°，钢管柱直径1 800mm，高34m，底部预埋在6m厚筏板基础内。

　　2)劲性结构较多、节点复杂劲性梁跨度大、截面高、单体质量大，其中钢结构重达13t，劲性梁柱节点构造复杂，安装精度要求高。钢结构吊装、转移、定位难度大。

　　3)外立面造型较复杂外幕墙采用铝板幕墙及内置百叶玻璃幕墙，层间造型多变，控制难度大，是本工程重难点。

　　4)异形结构多样本工程异形主体结构多，1A,1B号楼存在较多型钢混凝土柱、钢梁、大跨度钢桁架屋面等结构，其他部位存在局部9层挑空、圆形筒式楼梯、弧形梁。

　　2 BIM技术综合应用

　　作为施工总承包单位，在投标阶段，BIM技术应用能够直观形象地展示待建建筑整体效果，提高中标概率。在施工阶段，BIM技术应用价值更为突出，施工前期对图纸进行参数化建模，通过软件模拟高支模、脚手架及深基坑等危险性较大的分部分项工程，辅助制定技术方案。施工中，通过对比施工方案，对建筑、结构、幕墙、安装、精装修等进行深化设计，综合协调管理项目。

　　2.1 建筑信息模型的建立

　　建筑信息模型是BIM技术应用的基础，合肥市公共卫生管理中心BIM技术主要应用于施工管理阶段，前期进行建筑、结构、安装、钢结构及幕墙等专业建模，建模过程中及时发现图纸问题，组织各方进行图纸会审，通过检查和审核，尽量减少错误，使模型成为高质量BIM模型，从而精确指导施工。

　　2.2 三维场地布置

　　合肥市公共卫生管理中心采用三维场地布置，充分考虑施工道路布置、施工区域划分、办公区和生活区规划，动态模拟基础阶段、主体阶段和装饰装修阶段场地布置，不断优化改进，减少二次搬运，最终确定经济、安全、合理的场地布置方案。三维场地布置模型如图2所示。

　　图2 场地布置模型 

　　场地布置和虚拟仿真漫游的主要目的是利用BIM软件进行模拟，建立三维场地模型，通过漫游、动画形式提供可视化的模拟数据及身临其境的视觉、空间感受，及时发现场地布置不合理现象，减少由于事先规划不周造成的损失。

　　2.3 钢结构施工

　　本工程钢结构总造价2 000余万元，独有的混凝土圆钢柱施工管控难度较大。使用Tekla软件进行钢结构深化设计，建模后可导出图纸、清单、其他格式的模型信息等，用于结构分析、模型可视化交底、渲染出图，可与Revit进行数据交互多专业协同出图，指导现场施工。

　　对钢结构节点进行精细化建模，合理排布钢筋位置，优化施工顺序，可在软件中进行预拼装，避免施工安装控制不准确造成的问题。基于材料采购计划提取模型工程量，基于工厂设备加工能力、排产计划及工期合理安排预制构件的加工进度，同时将加工过程与材料信息附加到模型中，有利于后期运维与问题追踪(见图3)。

　　图3 钢结构节点深化设计 

　　2.4 安装深化设计

　　安装专业是本工程技术管理重点，须充分考虑土建、装饰、暖通、设备安装、强弱电等交叉施工。同时因设备较多，管线布置极为复杂，地下车库设计有双层机械停车设备，故管线净高要求>3.6m，专业系统多且复杂，1A楼管线较密集，层高4.2m、宽2.3m的走廊布置有1.4万m长消防水管道、9 000m长给排水管道、1 800m长桥架等。

　　1)图纸会审建立完整的BIM模型进行图纸审查，发现图纸中错、漏、碰撞等问题，过程中形成BIM图审记录，及时解决问题、进行设计变更，减少后期施工时各专业的临时调整和返工。利用BIM技术三维可视化辅助图纸会审，不仅直观形象，还可增强施工管理人员对图纸的理解度，有助于施工操作有序、高效、科学合理地进行。

　　2)管线综合优化建立机电BIM模型后，通过碰撞检测发现管线与主体结构冲突的位置，将检查出的问题形成碰撞检查报告。根据碰撞检查流程进行审核，审核通过后依据综合管道布置原则进行安装深化设计，并进行综合支吊架排布，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工可能性，加快施工进度，降低施工成本。

　　3)空间及净高优化针对走廊、地下室、管道井、机房等部位，检测分析和重点优化建筑物的竖向设计空间、地库双层机械停车位，最大化提升净空高度。地下室模型如图4所示。

　　图4 地下室模型  

　　4)预留预埋优化管线综合优化前校核预留洞口，管线优化完成后，运用BIM软件在模型中预留穿墙洞，导出CAD图纸，标注预留洞的洞口用途、尺寸、标高、定位等信息，开展三维交底，指导现场预留预埋，提高施工效率。

　　2.5 幕墙施工

　　本工程外立面设计为退台造型，玻璃幕墙与铝板幕墙交相辉映，层间遮阳铝板幕墙外置LED灯带设计，幕墙总面积为5.2万m²。

　　采用BIM技术，在施工阶段深化原有设计，同时提前对施工进行三维模拟，预判施工中可能出现的碰撞和矛盾，对复杂节点进行三维交底。

　　2.6 高支模

　　本工程涉及专业较多，1A楼外立面为退台结构，内部1～9层挑空，涉及总高为34.8m的高支模结构施工，传统方案设计难度较大。

　　运用BIM可视化技术辅助高支模方案的评审与安全计算工作(见图5)。可识别所有建筑高支模区域，搭建高支模模型并自动出图，后期运用模型做三维可视化交底，为高大支模方案专家论证提供依据。

　　图5 高支模模型  

　　2.7 精装修

　　利用BIM软件建立精装修模型，再整合全专业模型，能直观发现问题，并找到原因和方法。进行深化设计和可视化展示，生成漫游、施工图与明细表等进行三维交底，模型还可生成720云全景，虚拟展示建成后的效果。精装修施工工艺不难，但施工跨度大，需要不同阶段多专业的工程师协调工作，才能保证精装修的准确性。BIM技术可很好地解决二维施工图纸表达局限性的问题。

　　3 结语

　　1)建立土建、安装、钢结构、幕墙及精装修模型，利用三维模型进行图纸会审，生成漫游和720云全景，更好地展示建筑，让参建各方对项目有全新的认识。

　　2)结合现场施工条件，利用三维场地布置优化施工区域划分、材料堆场、道路布置等方案。

　　3)通过施工模拟指导复杂节点钢筋施工，优化钢筋空间层位分布方案及施工工艺，提高复杂交叉位置钢筋的施工效率。BIM技术增强管理人员的整体把控能力，优化各阶段施工工艺，减少因返工产生的经济和工期损失，提高施工效率，为项目提质增效提供保障。

　　4)运用BIM技术进行高支模施工方案模拟，开展施工可视化技术交底，减少因工人理解错误而造成的损失，解决现场模架设计及管控难题。

　　5)施工过程中存在精装图纸考虑不全、碰撞等问题，建立精装BIM模型，进行合理布局、可视化交底，达到多专业的集成管控。

　　6) BIM技术可消除可能导致工期拖延和造价浪费的设计隐患，提高项目精细化管理水平，提升项目效益。