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1、大型体育馆施工 BIM 应用分析摘要：本文介绍了施工企业在体育馆项目中借助 BIM 技术进行施工管理的基 本应用，即建立了以 BIM 三维模型为基础的多维度数据库，实现了在方案编制、 设计优化、智慧施工、巡检监督、协同管理等多方面 BIM 技术落地应用。为业内 类似工程提供参考借鉴。关键词：BIM；可视化；碰撞检查；装配式；施工模拟；协同管理一、工程概况 本工程为体育馆改造工程，工程名称为深圳市体育中心改造提升工程项目（一期）。项目地处福田区中心地段，占地面积约11.82万川，建筑面积为 26.59万川。新建综合体育馆建筑高度为46.8m,建设规模包含新建综合体育馆、 新建体育馆副馆、相连二层
2、平台、附属建筑、全部地下室土建及安装等。拟建建 筑物地上6层，地下2层，新建体育馆结构形式为框架剪力墙、钢结构。二、BIM应用分析项目积极贯彻技术指导施工的理念，将BIM技术应用贯穿全专业、全过程施 工管理，下面就本工程BIM技术的几个经典应用做论述分析：（一）三维可视化应用BIM信息模型是将建筑物以1:1比例在计算机上显示的，可以多方位多角度 观察及检查建筑物的尺寸构造，不同于以往的 CAD 施工蓝图仅仅是在平面上展示 建筑物构件尺寸信息，其三维空间关系需要靠技术员进行空间想象，容易出现理 解上的不一致1。通过BIM模型展示，各个建筑构件信息所见即所得，避免了 视觉上的盲点，能够帮助施工人员
3、更好的了解设计的意图。在场布阶段策划时，通过创建场布BIM模型，将场地与周边地理信息1:1还 原在计算机上，对施工过程进行模拟，如混凝土泵车架设位置，材料堆场布置， 内部道路宽度、坡度、转角是否满足大型车辆通过，塔吊布置是否满足吊装要求 和安全要求等，通过优化场布方案，将一系列问题扼杀在策划阶段，避免后期因 场地布置更改影响施工进度。在施工方案编制时，利用 BIM 模型可视化的特性，技术工程师可以通过浏览 模型，了解工程中的施工工艺重点和难点，同时在模型中截取三维图片，更能清 楚地表达出施工工艺的重难点，提高方案编制质量，在向监理、业主、公司提交 审核时提高方案审核通过率，从而提高工作效率。在
4、施工阶段，将 BIM 模型轻量化处理，借助平板、手机为载体，现场施工员 可以通过施工图与模型结合，指导现场工人准确施工，有效避免因对施工图纸理 解不透彻造成错误施工，对于监理、业主，可以借助 BIM 模型复核现场施工是否 准确，特别是对于机电的复核，相对于翻找施工图纸，前后数据对比确认，BIM 模型具备各种构件信息集成，可以大大提高复核效率。二）净高分析应用BIM是以三维的形式展现建筑物的空间位置信息，各个构件之间的位置关系 都能够清楚的表达，在模型中可以对净高进行快速测量，并对构件进行快速调整 运用这一特性，辅助机电管综深化时净高的复核工作，大大提高工作效率和准确 性。以体育馆副馆为例，前期
5、设计院在设计土建图纸时，没有考虑充分，导致土建结构净高仅有 12米，在管综深化时净高要求达不到净高方案要求的 12米，后 期只能通过 BIM 优化调整消防管和喷淋管路由，风管进行穿梁处理，使得净高满 足使用要求。（三）碰撞检查应用碰撞的定义指的是建筑构件实体在空间位置上重叠。在 BIM 软件中，除了构 件间相互重叠的硬碰撞，还有一种碰撞是各个构件之间没有发生空间上的重叠， 但是构件之间的间距不符合规定的要求，称为软碰撞，如管线施工空间、维修预 留空间等。在碰撞检查过程中，由于专业众多，机电管线更是交错复杂，传统的深化方 式不仅耗时耗力，容易错漏，还不能对软碰撞进行深化，利用 BIM 技术，通过
6、在 软件上运行碰撞检查功能，能够统计出相互碰撞构件的详细信息，快速定位到构 件的碰撞位置，帮助工程师对管线做出调整，也可进行软碰撞检查，及时发现问 题并调整。（一）、（四）机电管综深化应用管综排布深化是机电系统施工的重点内容，通过机电 BIM 与土建模型、钢结 构模型进行整合优化管线布置，综合布管，提供更为合理的布置方案。与传统的 CAD 图纸叠图深化的方式，效率更高，深化结果更合理，在满足规范要求的前提 下，为业主提供最大的使用空间以及足够的维修检测空间。例如通过与土建结合进行管综深化，不仅能够精准确定土建专业的预留洞口 位置的确定，还能合理的利用梁窝位置进行机电管线翻弯避让，充分利用空间，
7、 同时也为净高深化提供基础保障。图 3 机电与土建整合深化管综布置（五）模拟仿真应用通过模拟仿真软件对建筑构造进行能耗分析、日照分析、照明分析、风环境 分析、噪声分析、构件应力和位移分析，了解建筑在施工过程中各种参数性能， 优化施工工艺，为施工方案提供数据支持。如体育馆钢桁架结构施工方案编制时，通过对关键构件、节点进行有限元应 力、位移模拟分析，获取应力位移数据为方案编制提供论证数据，做到方案有据 可依，提高方案合理性和审核通过率。图 4 钢桁架屋盖关键构件应力分析（六）预制装配应用本工程体育馆看台为预制清水混凝土，且看台板设计成弧线形，对于施工图 纸设计深化、安装施工具有很大难度。通过创建预
8、制看台板 BIM 构件模型，可以 对预制看台板构件尺寸、弧度、预留洞、预埋件进行精确设计及深化，有效解决 看台板设计深化难题。同时利用模型对施工进行分析，解析看台板施工过程中的 不利因素，提前提出解决措施，保障工程顺利进行施工。同时运用 BIM 技术对看台板模具进行可视化设计，对模具加固、拆卸、弧度 等进行精细化设计，保障生产出来的构件满足设计要求。图 5 看台板安装工况分析图 6 看台板模具设计（七）施工模拟应用在 BIM 三维模型的基础上加上时间维度，可以进行施工过程的模拟，将整个 施工流程用动态的形式展示出来。对重要施工节点进行施工交底时，结合施工方 案和实际施工顺序对施工工序进行精细化
9、模拟，并附注施工工序、施工工艺、验 收标准等详细说明，通过模型、动画的形式进行交底，使被交底人更容易理解施 工方案内容，从而降低交底难度，减少现场施工错误造成的返工、误工及经济损 失2。同时通过施工模拟，可以提取一定时间内的材料设备数量，为工程材料 采购和付款等流程提供依据。（八）协同管理应用BIM 的核心技术是建立信息化模型，即可以实现建筑项目在图纸、成本、质 量、安全、进度等信息化集成协同管理。依据本项目的实际情况需要，部署了 BIM 协同管理平台，进行资料、模型、质量、安全、进度计划、物料、设计、智 慧工地集成管理。项目业主、设计、监理、总包等所有单位均可通过平台共享数 据，实现资源互通，打破信息孤岛。形成信息高度集成的全新管理模式。三、总结本文介绍了多点 BIM 技术在施工阶段的技术应用，体现了 BIM 技术本身的包 容性和多元化技术特性。通过 BIM 技术在施工前、施工中的应用分析，目的在于 提高管理水平、施工效率、降低成本，推动 BIM 技术在施工企业中的发展，助力 建筑业工业化转型发展。参考文献：1 .肖晶.BIM在施工阶段的应用，2018 (09)2 .蒋天君，刘爽基于BIM技术的虚拟样板应用研究J.数字建造，2017 (12)
