bim技術(shù)在超高層建筑工程深化設(shè)計(jì)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(jì)中的應(yīng)用楊震卿，張莉莉，張曉玲，羅藝，吳華（北京六建集團(tuán)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(jìn)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(diǎn)，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(duì)性方案以及深化成果實(shí)施保障機(jī)制為一體的以總包為核心的

2、BIM深化設(shè)計(jì)模式和管理流程，提高了深化設(shè)計(jì)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(jì)；項(xiàng)目管理中圖分類號(hào)：TU17文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：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(hào)樓為超高層建筑，建筑高度達(dá)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(diǎn)及BIM技術(shù)解決方案2.1主要技術(shù)難點(diǎn)北京綠地中心工程體量大、設(shè)計(jì)復(fù)雜，且涉及多項(xiàng)新工藝、新材料，使得工程的深化設(shè)計(jì)任務(wù)繁重。BIM技術(shù)以三維模型作為基礎(chǔ)，不但為各項(xiàng)深化設(shè)計(jì)制訂了針對(duì)性的實(shí)施方案，并且結(jié)合自身特點(diǎn)，逐漸總結(jié)出了一套全新的基于BIM的總包管理機(jī)制，從而解

7、決了以下技術(shù)難點(diǎn)：（1）圖紙變更頻繁；（2）工序復(fù)雜、實(shí)施成本較高；收稿日期：2013－12－28作者簡(jiǎn)介：楊震卿（1976）男，北京市人，工程師，BIM中心主任，主要研究方向?yàn)锽IM技術(shù)、信息化、軟件工程及自動(dòng)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(dú)立進(jìn)行。2.2BIM技術(shù)解決方案基于BIM技術(shù)的深化設(shè)計(jì)是通過(guò)同一模型實(shí)現(xiàn)基于BIM技術(shù)的總包管理，在BIM模型中進(jìn)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(jì)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(jì)方、分包方等多方協(xié)作、確認(rèn)和支持才能真正在施工過(guò)程中有效執(zhí)行。為此，項(xiàng)目部經(jīng)不斷嘗試研究，結(jié)合工程特點(diǎn)逐漸總結(jié)出了一套BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)實(shí)施方案，主要包括以下方面。221制訂BIM技術(shù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)是在模型的基礎(chǔ)上進(jìn)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(shí)間和成本內(nèi)，滿足深化設(shè)計(jì)應(yīng)用的各種需求。因此，在建模和實(shí)際應(yīng)用過(guò)

9、程中，根據(jù)各階段、專業(yè)的不同深化需求和特點(diǎn)，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(chǎng)實(shí)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(jì)絕非某個(gè)單位獨(dú)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(lái)的深化設(shè)計(jì)才不會(huì)閉門(mén)造車，也不會(huì)造成實(shí)際施工中采用自主研檢查碰撞，依針對(duì)勁性結(jié)構(gòu)，在鋼施工現(xiàn)場(chǎng)依模型拆分輔深化設(shè)計(jì)發(fā)軟件驗(yàn)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(dòng)布置梁柱查鋼筋距離設(shè)計(jì)說(shuō)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(chǎng)施工圖4鋼筋深化設(shè)計(jì)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(jì)中的應(yīng)用1173.1.8實(shí)施效果通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行管線綜合二維深化，提前預(yù)見(jiàn)了管線施工中可能遇到的各種碰撞與工序交叉風(fēng)險(xiǎn)，并在模型中進(jìn)行調(diào)整，預(yù)先解決了該問(wèn)題。在625地塊中經(jīng)

11、實(shí)際驗(yàn)證，有效指導(dǎo)了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(duì)于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)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(jì)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(diǎn)圖3二維深化圖紙示意在利用BIM技術(shù)進(jìn)行管線綜合深化過(guò)程中，為制訂出合理的模型調(diào)整原則，與甲方、設(shè)計(jì)方、分包方等進(jìn)行了多次溝通。在前期

12、單獨(dú)溝通時(shí)，由于設(shè)計(jì)方更多考慮的是設(shè)計(jì)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(chǎng)的安裝施工，在給出模型調(diào)整建議時(shí)，各方均從本身角度出發(fā)，按自身情況進(jìn)行模型調(diào)整僅能兼顧一方需求，很難形成統(tǒng)一意見(jiàn)。為此，組織召開(kāi)了BIM協(xié)調(diào)會(huì)，將建設(shè)方、設(shè)計(jì)、總包、分包的負(fù)責(zé)人集中，在會(huì)上利用模型，展示碰撞點(diǎn)的基本情況。根據(jù)各方需求直接進(jìn)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(jìn)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(jì)方簽認(rèn)，也能指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，避免了模型反復(fù)進(jìn)行調(diào)整所造成的浪費(fèi)，形成了一套基于BIM模型深化設(shè)計(jì)的協(xié)同管理機(jī)制。3.2復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)深化北京綠地中心工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(diǎn)的二維藍(lán)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(cuò)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(jìn)行局部微調(diào)，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工變化太多，在符合設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上省時(shí)、省工、省料才是人為調(diào)整的根本方向，因此，選用Revit軟件對(duì)具有代表性的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了鋼筋排布的調(diào)整深化建模工作，具體實(shí)施流程如圖4所示。運(yùn)用Revit進(jìn)行鋼筋節(jié)點(diǎn)深化，雖然可滿足現(xiàn)場(chǎng)的施工指導(dǎo)需求，但是1個(gè)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的深化需1～2d，需投入較大人力。因此，自主開(kāi)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(dòng)進(jìn)行箍筋排布、檢測(cè)鋼筋與鋼構(gòu)件碰撞，該深化模擬程度無(wú)論是一般軟件，還是傳統(tǒng)人工深化方法均無(wú)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(huì)隨設(shè)計(jì)變更進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整，大幅提高了節(jié)點(diǎn)深化的工作效率，將復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)的排布由7d縮短至1d，節(jié)省了大量人工。深化設(shè)計(jì)完成以后，將深化結(jié)果以圖紙和模型的形式配合現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了技術(shù)交底，有效指導(dǎo)了現(xiàn)場(chǎng)的施工過(guò)程，最終取得了良好的應(yīng)用效果。3.3深化設(shè)計(jì)及零剔鑿理念除此之外