1 工程概况
1.1 项目简介
本工程位于柳东新区核心区，北临纬九路，南邻龙湖，西临新儒路。项目用地总面积约68952㎡，总建筑面积192542㎡，主要包括科技馆（A-1）、青少年宫（A-2）、群艺馆（B-1）及文化配套中心（B-2）。科技馆为7层，建筑高度40m；青少年宫为7层，建筑高度38.9m；群艺馆为7层，建筑高度39.7m；文化配套中心为6层，建筑高度为35.7m。A区科技馆与青少年宫连为一体、B区群艺馆与文化配套中心连为一体，A区与B区通过C区拱廊结构连在一起。
1.2 项目重难点分析
表1 项目重难点
| 序号 | 重难点 | 分析 | 解决措施 |
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| 机电三大专业设计施工协调 | 本项目机电管线错综复杂，管线铺设是一直影响施工质量的主要问题，也是影响后期工期计划的主要因素。在机电工程施工前，项目BIM模型的创建是整个机电工程施工的重点 | 1.创建电气、暖通、给排水三大专业BIM模型 2.优化三个专业管线的排布 3.复核管线综合排布后的建筑使用净高要求 4.管线综合排布图指导现场施工 |
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| 幕墙屋面设计施工协调
| 本项目建筑幕墙造型独特新颖，呈不规则曲面，其圆润流线型幕墙系统对项目的设计建造提出较大挑战： 1）大量非标准玻璃、GRC板块，标准节点无法重复使用 2）大量双曲面板需要优化成可展曲面 3）面板尺寸无法用常规尺寸标注描述 4）安装定位困难 | 1.BIM参数化设计。通过在软件中输入设计逻辑、建立数理计算模块、设定几何约束等方法生成外形体及幕墙表皮，表皮的肌理呈现复杂的关联性、动态性、非线性、渐变性等特征，参数化设计在BIM流程中核心的应用是优化面板，在视觉误差允许的情况下，尽可能地用单曲面代替双曲、平板代替单曲，规格尽可能统一，以降低造价。 2.利用BIM强大的数据管理能力实现建造，具体如下： （1）提取和管理成千上万的非标准板块的设计数据，包括面板、龙骨及连接件的几何、材料、建造信息 （2）模型中得到板块的安装坐标，控制安装精度 |
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| 舞台工程设计施工 | 本工程剧院内舞台机械、音响灯光、装饰专项设计未体现在一次设计图纸中，极易出现专业间不协调的情况，导致设计变更造成费用和工期影响 | 1.舞台机械设计过程中应对舞台工程进行BIM建模 2.将舞台工程BIM模型与一次结构进行模型复核避免碰撞 |
2 BIM组织及应用环境
2.1 BIM应用目标
2.1.1 土建专业在BIM中的应用
表2
| 序号 | 类别 | 达到要求 |
| 1 | 建筑 | 土方量计算以及非承重墙、门窗、楼梯、排水沟、坡道等 |
| 2 | 钢结构 | 钢管混凝土柱、钢骨以及节点深化 |
| 3 | 结构 | 基础、结构梁、结构柱、结构、结构墙、节点深化等 |
| 4 | 幕墙 | 面材、龙骨、埋件、螺钉、垫片以及节点深化等 |
| 5 | 装饰 | 软装和硬装 |
2.1.2 机电专业在BIM中的应用
表3
| 序号 | 类别 | 达到要求 |
| 1 | 支架设置 | 涉及公共区域联合支架部分，需在模型和出图图纸中明确体现 |
| 2 | 管线综合 | 选取主要路由，先调整主管路，后调整次管路 |
| 3 | 电气专业 | 体现全部尺寸桥架、线槽和母线 |
| 4 | 给水系统 | 体现≥DN40各材质规格管线 |
| 5 | 排水系统 | 体现全部各尺寸材质规格管线 |
| 6 | 消防水系统 | 体现≥DN65各材质规格管线 |
| 7 | 虹吸雨水系统 | 体现全部各材质规格管线 |
| 8 | 暖通风系统 | 体现全部尺寸各材质规格管线 |
| 9 | 暖通水系统 | 体现≥DN40尺寸各材质规格管线 |
| 10 | 其他 | 体现所有专业阀门 |
2.2 BIM实施方案
以机电工程为例，工作流程规划如图1所示。
3 BIM技术应用
3.2 BIM应用内容
利用犀牛软件（Rhino）根据GRC及玻璃的分格进行表皮深化，结合Tekla对龙骨的深化模型，以此应用BIM模型指导幕墙加工、复核碰撞，实际现场人员也可根据模型数据复核现场安装情况。
利用BIM模型对一次设计图纸中去缺少的舞台机械、音响灯光、装饰专项设计建立专属BIM建模，并利用该模型与一次结构进行模拟及复核，避免因前期设计问题导致在施工过程中出现不必要的工期及成本损失，影响最终的节点。
3.2.2 CI策划
（2）实际效果。
根据中建CI标准，使用BIM技术在施工之前就对现场临建设施进行虚拟布置，通过BIM技术观察临建设施的表达效果以及与施工部署的协调，得出最终的BIM模型确定临建设施的最终布置方案后，指导现场施工。利用BIM技术对临建布置方案的确定，提高场地的利用率，同时减少了现场因施工完成后的变更，达到节省材料，节约成本。
3.2.3 碰撞检测
在地下室施工之前，将钢结构、机电、建筑、结构模型在REVIT中进行整合，利用REVIT进行碰撞检测。使用整合的三维模型对建筑设计的可施工性和合理性提出建议，并与设计院和甲方进行沟通和讨论。在实际施工时，也可使用该模型对现场管线及尺寸数据进行复核，便于管理人员发现问题，及时与设计方面和甲方沟通。
3.3 BIM应用效果
3.3.1 BIM装饰
3.3.2 仿真漫游
整体REVIT模型和场地REVIT模型可以根据现场实时变化，通过LUMION远超REVIT、FUZOR以及NAVISWORKS的漫游视频质量和实时渲染功能不仅能预先模拟出施工方案的设计内容，辅助业主对建筑的直观感受，减少后期变更，同时可以视频模拟的方式与业主设计院反馈问题并帮助决策，提高沟通效率。
3.3.3 管综优化
3.3.4 综合支架布置
在走道等管线集中区域布置综合支吊架，以提高管线布置的美观性及空间的综合利用率，同时节省了支吊架的钢材用量。
4 总结与展望
4.1 BIM应用的创新点
柳东新区文化广场项目自推广BIM技术以来，从前期的BIM团队的组建、模型的建立，到后期的配合图纸会审解决设计问题、安装管线碰撞检查及优化布置、三维模拟指导现场施工、配合安全质量管理及进度管控、场布模型指导施工等多个方面开展BIM施工技术应用，将建筑信息化技术与现场施工管理深度融合，改变了传统的管理模式，让信息化、可视化新技术“植入”到施工管理过程之中，大大提高了建筑施工管理水平，是本项目的一项重要实践和技术创新。
4.2 BIM实施的经验教训
4.2.1 人才培养
只有施工技术人员自身掌握了BIM技术，将其在工程各个环节加以应用才能将BIM真正和工程施工结合，所以在项目现场对项目部技术人员进行BIM培训，形成人才裂变。
4.2.2 软件配置
本工程结构复杂，专业众多，建筑结构主体建模、钢结构建模、幕墙建模、内装建模采用的软件不一样，前期协调没有考虑软件互通问题，导致后期模型整合出现困难，这些问题需要BIM实施前期进行策划。
4.3 BIM应用的商业价值评估
4.3.1 缩减工期
基于BIM的进度管理应用，优化进度计划的不同工序的插入时间，避免了项目返工。
4.3.2 减少错误
应用BIM技术开展深化设计，通过管线综合、碰撞检查提出优化建议，提前发现设计问题和图纸错误，避免施工过程中的返工，节约项目成本。
4.3.3 人员沟通效率
通过BIM模型直观、准确展现施工过程、关键节点、现场问题细节，进行可视化方案交底，大幅提高了沟通效率。
4.3.4 开源
为施工方提供更加全方位的服务，从而增加新的盈利点。比如：净空检查、错漏碰缺核查、四维模拟、设备信息、BIM交付。以上服务都无法利用传统的CAD团队完成，必须培养专业BIM团队来从事上述工作。BIM模型将是今后运营的信息核心，另外，这些工作不但能为施工方控制风险，而且能够为整个项目的参与方（业主、设计方、各个专业分包商）提供协同的平台数据。
4.3.5 节流
施工企业的项目风险和管理息息相关，其中信息管理是成败关键。有时候施工企业的项目风险有合同金额的5%之多，这是一笔极大的数目。利用BIM支持和优化整个传统业务流程，减少浪费、提高效率、控制进度，将大大提升传统业务的粗放管理，并有效控制项目成本。
参考文献
[1]黄佳文．浅谈BIM参数化技术在异形建筑幕墙上的应用[J]．建筑工程技术与设计，2017，（14）．
[2]陆志发．BIM技术在机电工程中的应用解析[J]．工程管理，2017，（14）．
收稿日期：2018-08-09
作者简介：张羽（1987-），男，江苏南京人，中建钢构有限公司中级工程师，研究方向：技术管理。
