bim技術(shù)在超高層建筑工程深化設(shè)計中的應(yīng)用

1、第45卷第2期2014年2月Vol45No2Feb2014建筑技術(shù)ArchitectureTechnology115BIM技術(shù)在超高層建筑工程深化設(shè)計中的應(yīng)用楊震卿，張莉莉，張曉玲，羅藝，吳華（北京六建集團有限責(zé)任公司，100143，北京）摘要：北京綠地中心工程為超高層工程，引進了BIM技術(shù)，結(jié)合超高層工程體量大、專業(yè)多、協(xié)調(diào)工作復(fù)雜的特點，研究和總結(jié)出了一套集標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、協(xié)同流程、針對性方案以及深化成果實施保障機制為一體的以總包為核心的

2、BIM深化設(shè)計模式和管理流程，提高了深化設(shè)計工作的精度與效率。關(guān)鍵詞：超高層建筑；BIM技術(shù)；深化設(shè)計；項目管理中圖分類號：TU17文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1000－4726（2014）02－0115－04APPLICATIONOFBIMTECHNIQUEININ－DEPTHDESIGNOFSUPERHIGHBUILDINGYANGZhenqingZHANGLili，ZHANGXiaolingLUOYi，WUHua（BeijingLiu

3、jianConstructionGroupCo，Ltd，100143，Beijing，China）Abstract:BeijingGreenlCenterprojectisasuperhighbuildingBIMtechniqueisadoptedAfullsetofBIMin－depthdesignmodemanagementflowintegratingstardspecification，codinationflow，speci

4、alschemein－depthconstructionguaranteesystemfocusingongeneralcontractareresearcheddeveloped，aftergeneralconsiderationofvariousacteristicsofthisproject，suchaslargewkloadofsuperhighbuilding，multipledisciplinescomplexcodinat

5、ion，etcTheprecisionefficientofin－depthdesignaresuccessfullyimprovedKeywds:super－h(huán)ighbuilding；BIMtechnique；in－depthdesign；projectmanagement1工程概況北京綠地中心工程總建筑面積為351524m2。其中4號樓為超高層建筑，建筑高度達260m。樓體采用框架核心筒混合結(jié)構(gòu)體系，外框架由型鋼梁和型鋼混凝土柱構(gòu)成

6、，在地下2層至地上5層核心筒局部采用鋼板剪力墻，42～43層為設(shè)備層，設(shè)置了伸臂桁架與環(huán)桁架，屋頂結(jié)構(gòu)由鋼結(jié)構(gòu)組成，建成后將成為北京市望京地區(qū)的地標(biāo)性建筑。2主要技術(shù)難點及BIM技術(shù)解決方案2.1主要技術(shù)難點北京綠地中心工程體量大、設(shè)計復(fù)雜，且涉及多項新工藝、新材料，使得工程的深化設(shè)計任務(wù)繁重。BIM技術(shù)以三維模型作為基礎(chǔ)，不但為各項深化設(shè)計制訂了針對性的實施方案，并且結(jié)合自身特點，逐漸總結(jié)出了一套全新的基于BIM的總包管理機制，從而解

7、決了以下技術(shù)難點：（1）圖紙變更頻繁；（2）工序復(fù)雜、實施成本較高；收稿日期：2013－12－28作者簡介：楊震卿（1976）男，北京市人，工程師，BIM中心主任，主要研究方向為BIM技術(shù)、信息化、軟件工程及自動控制等，email:8828550@.（3）二維深化準(zhǔn)確性有待考證；（4）各專業(yè)深化獨立進行。2.2BIM技術(shù)解決方案基于BIM技術(shù)的深化設(shè)計是通過同一模型實現(xiàn)基于BIM技術(shù)的總包管理，在BIM模型中進行三維深化。但是在北京綠地

8、中心的超高層工程，深化設(shè)計工作涉及專業(yè)眾多、需求各不相同，深化成果需經(jīng)建設(shè)方、設(shè)計方、分包方等多方協(xié)作、確認(rèn)和支持才能真正在施工過程中有效執(zhí)行。為此，項目部經(jīng)不斷嘗試研究，結(jié)合工程特點逐漸總結(jié)出了一套BIM技術(shù)深化設(shè)計實施方案，主要包括以下方面。221制訂BIM技術(shù)實施標(biāo)準(zhǔn)BIM技術(shù)深化設(shè)計是在模型的基礎(chǔ)上進行的，而作為超高層工程，模型數(shù)量和質(zhì)量均須精確把控，方能在有限的時間和成本內(nèi)，滿足深化設(shè)計應(yīng)用的各種需求。因此，在建模和實際應(yīng)用過

9、程中，根據(jù)各階段、專業(yè)的不同深化需求和特點，規(guī)定不同階段的模型精度和統(tǒng)一的模型表現(xiàn)方式，并根據(jù)現(xiàn)場實際需求添加信息參數(shù)和確認(rèn)成果形式。222基于BIM技術(shù)深化的協(xié)同管理模式深化設(shè)計絕非某個單位獨立就可完成的工作，特別在本工程中，更需綜合考慮各方面因素，以此做出來的深化設(shè)計才不會閉門造車，也不會造成實際施工中采用自主研檢查碰撞，依針對勁性結(jié)構(gòu)，在鋼施工現(xiàn)場依模型拆分輔深化設(shè)計發(fā)軟件驗證據(jù)規(guī)范在三筋避讓鋼骨柱翼緣據(jù)二維出圖建立三維結(jié)助鋼筋施

10、工確認(rèn)，車構(gòu)形體模型CAD圖紙，自維視圖中檢處，依據(jù)搭建規(guī)范和和鋼筋施工工序的流程間加工構(gòu)動布置梁柱查鋼筋距離設(shè)計說明添加托座工序模擬，指模擬件（鋼骨、鋼筋）和位置或套筒導(dǎo)現(xiàn)場施工圖4鋼筋深化設(shè)計流程示意2014年2月楊震卿，等：BIM技術(shù)在超高層建筑工程深化設(shè)計中的應(yīng)用1173.1.8實施效果通過BIM技術(shù)進行管線綜合二維深化，提前預(yù)見了管線施工中可能遇到的各種碰撞與工序交叉風(fēng)險，并在模型中進行調(diào)整，預(yù)先解決了該問題。在625地塊中經(jīng)

11、實際驗證，有效指導(dǎo)了現(xiàn)場實際施工。與傳統(tǒng)的二維深化相比，一層管綜的深化工作效率提高了至少50%，且深化圖紙更為詳盡、準(zhǔn)確，基于三維模型展示，各方對于復(fù)雜節(jié)點的把控更為得心應(yīng)手，該深化方法得到了建設(shè)方、設(shè)計方、總包方的一致認(rèn)可和大力推廣，該深化與交底模式受到了各分包單位的歡迎（圖23）。圖2復(fù)雜管綜深化節(jié)點圖3二維深化圖紙示意在利用BIM技術(shù)進行管線綜合深化過程中，為制訂出合理的模型調(diào)整原則，與甲方、設(shè)計方、分包方等進行了多次溝通。在前期

12、單獨溝通時，由于設(shè)計方更多考慮的是設(shè)計規(guī)范和功能需求，建設(shè)方更多考慮的是凈空標(biāo)高，而分包方更多關(guān)注的是方便現(xiàn)場的安裝施工，在給出模型調(diào)整建議時，各方均從本身角度出發(fā)，按自身情況進行模型調(diào)整僅能兼顧一方需求，很難形成統(tǒng)一意見。為此，組織召開了BIM協(xié)調(diào)會，將建設(shè)方、設(shè)計、總包、分包的負責(zé)人集中，在會上利用模型，展示碰撞點的基本情況。根據(jù)各方需求直接進行調(diào)整，在模型中直觀反映出各方調(diào)整建議的弊病，由建設(shè)方和總包從中進行協(xié)調(diào)，制訂出更為合理的

13、調(diào)整原則。這樣模型深化的成果既能被設(shè)計方簽認(rèn)，也能指導(dǎo)現(xiàn)場施工，避免了模型反復(fù)進行調(diào)整所造成的浪費，形成了一套基于BIM模型深化設(shè)計的協(xié)同管理機制。3.2復(fù)雜鋼筋節(jié)點深化北京綠地中心工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計極為復(fù)雜，大量的鋼骨柱、鋼板墻給鋼筋深化工作提出了較大難題。在復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點，甚至出現(xiàn)了5根梁與鋼骨柱交叉的情況，由于勁性鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的二維藍圖在關(guān)于鋼骨柱與梁之間鋼筋穿孔、錨固、貫通連接等環(huán)節(jié)常出現(xiàn)各種交叉錯誤?，F(xiàn)有的成熟軟件雖然以套用鋼筋規(guī)范

14、，方便快捷的排布鋼筋、生成連接方式等，但是不能進行局部微調(diào)，而現(xiàn)場實際施工變化太多，在符合設(shè)計要求的基礎(chǔ)上省時、省工、省料才是人為調(diào)整的根本方向，因此，選用Revit軟件對具有代表性的復(fù)雜節(jié)點進行了鋼筋排布的調(diào)整深化建模工作，具體實施流程如圖4所示。運用Revit進行鋼筋節(jié)點深化，雖然可滿足現(xiàn)場的施工指導(dǎo)需求，但是1個復(fù)雜節(jié)點的深化需1～2d，需投入較大人力。因此，自主開發(fā)了依托于REVIT的鋼筋插件，可根據(jù)施工圖集和各類規(guī)范，快速生成

15、鋼筋彎鉤、自動進行箍筋排布、檢測鋼筋與鋼構(gòu)件碰撞，該深化模擬程度無論是一般軟件，還是傳統(tǒng)人工深化方法均無法比擬，生成的三維模型不僅可指導(dǎo)施工，附帶的尺寸信息、排布方式等還會隨設(shè)計變更進行自動優(yōu)化調(diào)整，大幅提高了節(jié)點深化的工作效率，將復(fù)雜鋼筋節(jié)點的排布由7d縮短至1d，節(jié)省了大量人工。深化設(shè)計完成以后，將深化結(jié)果以圖紙和模型的形式配合現(xiàn)場進行了技術(shù)交底，有效指導(dǎo)了現(xiàn)場的施工過程，最終取得了良好的應(yīng)用效果。3.3深化設(shè)計及零剔鑿理念除此之外