BIM技术在福州海峡文化中心施工过程中的应用★

李 括 付 兴

(1.中国建筑股份有限公司，北京 100037； 2.大连理工大学建设工程学部，辽宁 大连 116023)



BIM技术在福州海峡文化中心施工过程中的应用★

李 括1付 兴2*

(1.中国建筑股份有限公司，北京 100037； 2.大连理工大学建设工程学部，辽宁 大连 116023)

简述了BIM技术的特点，从优化设计、冲突检查、空间净高分析、管线综合服务等方面，阐述了BIM技术在福州海峡文化中心施工中的应用，对提高生产效率、节约成本、缩短工期有重要的作用。

BIM技术，碰撞检测，空间净高，管线

BIM(Building Information Modeling)技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具[1-3]，通过参数模型整合项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

吴清平等[4]采用BIM技术对上海SOHO天山广场超大深基坑工程进行了设计施工全过程模拟与分析，全方位清晰地展现了地下工程的虚拟施工过程，从而发现模拟施工中可能出现的各种问题并做出相应的预防控制措施。针对地铁线路复杂问题，张禄[5]将BIM技术引入到地铁安装中，有效解决了综合管线碰撞问题。目前城市轨道交通机电工程中各专业之间管线之间冲突、管线与结构冲突的矛盾不断，李佳蔚[6]建立了上海轨道11号线北段二期石龙路车站BIM模型，解决了石龙路站中机电管线碰撞问题。

BIM技术具有模型信息的完备性、关联性及一致性等特点。从完备性角度来说，除了对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息；施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。从关联性角度来说，信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮性。从模型信息的一致性角度来看，在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无需重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建，避免了信息不一致的错误。这些特点为BIM技术在实际工程中的应用提供了重要的基础。

1 项目概况

福州海峡文化中心是以福州市花“茉莉花”为灵感来源，不仅给予了福州强大的文化和经济背景，同时也是现代而美丽的福州城市的生态象征。本工程拟建场地位于福州市仓山区城门镇下洋村与梁厝村交界处，拟建工程由5幢3层～5层(编号为建筑A，B，C，D，E)单体建筑组成，建筑A为多功能剧场，建筑B为大剧院，建筑C为歌剧院，建筑D为展览中心，建筑E为影视中心。效果图如图1所示。

福州海峡文化中心的五个场馆均为异型场馆，采用一个软件难以满足全专业的建模工作，本项目土建部分运用Revit建模，屋顶斜板上暖通部分运用MagicCAD建模，斜屋顶上斜梁运用Rhino建模，钢桁架运用AutoCAD建模，室内内装和外幕墙运用Rhino建模，进行各专业模型碰撞检查和管道组合的工作时，需结合各个软件进行协同工作，本项目执行过程中，开发了Rhino与Revit的软件接口，使得两个模型可以兼容，从而解决了各专业的碰撞检查和设计协调等一系列问题。

2 基于BIM的3D技术应用

2.1 设计优化、冲突检查

基于施工图模型内的所有内容，建立了Revit分析模型，如图2所示，通过三维方式发现图纸中的错漏碰缺与专业间的冲突。采用Revit碰撞检测分析方法，发现了大量碰撞区域，碰撞位置通常位于各专业构筑物交汇处，说明现今各专业在设计时的互相沟通协调还较为匮乏，需要进一步加强沟通。较为典型的碰撞区域见图3，图3中白圈所示区域为碰撞区域，管道和钢桁架发生了重叠。

在本项目中由于项目结构形式较为复杂，外立面、幕墙以及内部装饰都极为复杂，按照传统设计方式，结构、幕墙、内装都是平行同时进行设计，各专业间的联系很少，很多碰撞问题在二维图纸上很难发现，而到了施工阶段这些碰撞问题会逐渐显露出来，导致大量增加设计变更，追加成本，影响工期进度。

而运用了BIM技术后，可以有效的发现设计时发生的“错漏碰缺”问题，比如主体结构和室内装修的碰撞，主体结构和外立面幕墙间的碰撞，屋顶钢桁架与顶层各机组的碰撞，从而达到配合指导各专业间设计，把控图纸质量，减少图纸变更，节省设计周期的目的[3-7]。根据碰撞检测分析结果，撰写了碰撞检测报告，以便设计单位对施工图纸进行修改，进而调整Revit模型，并进行再检测，直至解决全部碰撞问题，形成施工图模型。

2.2 空间净高分析

基于最终版土建结构施工图模型进行各部分空间净高预分析，并利用Naviswork软件进行漫游模拟，检查各空间净高是否满足规范要求。基于漫游的模型可以对各专业管线进行综合检查、优化，为之后施工作业及装修提供指导作用。对福州海峡文化中心进行空间净高分析，均满足要求。

2.3 管线综合服务

管线综合服务是在上述基础上开展的，管道综合部分的工作主要分为：1)建立施工图模型，包括与二维图纸一致的设计模型、深化设计模型，详细表达建筑构件的空间占位关系，构造关系；2)对建筑材料、门窗幕墙、电梯设备、结构体系、机电设备系统、现状市政接驳等问题，进行模型检验，确保可实施性；3)对预留空间、楼层净高，管井大小、室内空间效果与功能使用进行核查，对各专业设备系统选型、各专业系统影响下的建筑空间进行检查；4)搭建过程阶段模型，优化设施数量及位置。

3 结语

本项目屋顶结构较复杂，屋顶斜板上有大部分的风箱、暖通机组，还有大量的钢桁架，通过传统的设计方式各专业进行设计工作时只会注重自身专业的设计，很难顾忌到对于全专业的影响，二维图纸很难查找出各专业“错、漏、碰、缺”的问题，也很难进行净高分析。利用BIM技术，通过各专业三维模型将各专业模型整合到一起，可以很直观的看出各专业构件间的位置关系，进行碰撞检查，从而达到指导协调设计的目的，利用模型进行管线综合，可以对各专业的管线排布进行优化，达到节省空间，节省耗材，减少变更的目的。同时，在施工阶段，也可利用三维的模型做基础，进行再深化，之后进行4D的施工模拟，对于一些复杂的节点在施工前，利用模型进行分析，提前发现问题，指导施工[8]。

[1] 何关培.BIM和BIM相关软件[J].土木建筑工程信息技术,2010,2(4):110-117.

[2] 程建华,王 辉.项目管理中BIM技术的应用与推广[J].施工技术,2012,41(371):18-21,60.

[3] 张建平,李 丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,41(371):10-17.

[4] 吴清平,时 伟,戚铧钟,等.超大深基坑BIM施工全过程模拟与分析研究[J].工程建设,2013(5):20-24.

[5] 张 禄.基于BIM技术的地铁风水电安装碰撞检测[J].铁道建筑技术,2014(9):93-95.

[6] 李佳蔚.基于BIM技术的机电实验分析方案[J].土木建筑工程信息技术,2012(4):47-50.

[7] 李广辉,邓思华,李晨光,等.装配式建筑结构BIM碰撞检查与优化[J].建筑技术,2016,47(7):645-647.

[8] 王雪青,张康照,谢 银.基于BIM实时施工模型的4D模拟[J].广西大学学报(自然科学版),2012,37(4):814-819.

The application of BIM technology in Fuzhou Strait Cultural Center construction process★

Li Kuo1Fu Xing2*

(1.ChinaStateConstructionEngineeringCorporation,Beijing100037,China;2.FacultyofInfrastructureEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023,China)

This paper introduced the features of BIM technology, from the optimization design, conflict check, space height analysis, pipeline comprehensive service and other aspects, elaborated the application of BIM technology in Fuzhou Strait Cultural Center construction, had important role to improve the production efficiency, save the cost, shorten the construction period.

BIM technology, collision detection, space height, pipeline

1009-6825(2017)15-0227-02

2017-03-15★：中央高校科研业务费(DUT17RC(3)007)

李 括(1989- )，男，助理工程师

付 兴(1988- )，男，讲师

TP319

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