BIM對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展起到正面作用，前景廣闊，意義深遠(yuǎn)。無(wú)論在設(shè)計(jì)、施工、還是運(yùn)維，它將給業(yè)界帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

—— 李浩 項(xiàng)目經(jīng)理 長(zhǎng)陽(yáng)天地

節(jié)點(diǎn)法項(xiàng)目管理與BIM相結(jié)合，在項(xiàng)目中取得了實(shí)質(zhì)效益。我們應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)應(yīng)用BIM的目的、方法、效益，把握實(shí)施BIM的模式、技術(shù)、路徑，共同努力實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理目標(biāo)。

—— 李拓 BIM經(jīng)理 長(zhǎng)陽(yáng)天地

長(zhǎng)陽(yáng)天地效果圖

應(yīng)用軟件：

Autodesk? Revit? Architecture

Autodesk? Revit? Structure

Autodesk? Revit? MEP

Autodesk? Navisworks?

Autodesk? BIM 360?

AutoCAD? Civil 3D?

Autodesk? Ecotect?

Autodesk? Green Building Studio?

Autodesk? Design Review

Autodesk? DWG TrueView?

AutoCAD? WS

我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入城鎮(zhèn)化和工業(yè)化時(shí)代，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)迫切需要產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級(jí)。建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化是以技術(shù)集成型的規(guī)?；S生產(chǎn)取代勞動(dòng)密集型的手工生產(chǎn)方式，以工業(yè)化制品現(xiàn)場(chǎng)裝配取代現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)施工模式，實(shí)現(xiàn)住宅部品部件生產(chǎn)的工廠化、施工現(xiàn)場(chǎng)的裝配化的綠色建造?？梢杂行岣邉趧?dòng)生產(chǎn)率，減少原材料和能源的浪費(fèi)，降低建筑工程成本，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。

不同于傳統(tǒng)建筑方式，住宅產(chǎn)業(yè)化是用工業(yè)化生產(chǎn)方式建造住宅，被形象地比喻為“像造汽車一樣造房子”——樓板、樓梯等幾乎所有部件在工廠里建造，再運(yùn)送到工地進(jìn)行組裝，工人們像搭積木一樣將建筑部件一層一層搭建起來，一座新房子就建成了。

而BIM技術(shù)的興起，其高效的設(shè)計(jì)模式，可視化的模型展現(xiàn)，嚴(yán)格的邏輯思維模式，工程信息的賦予與展現(xiàn)，都為產(chǎn)業(yè)化住宅在設(shè)計(jì)和施工運(yùn)維帶來的巨大的推動(dòng)作用。

長(zhǎng)陽(yáng)西站產(chǎn)業(yè)化住宅項(xiàng)目屬于裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積 9萬(wàn)9千281平方米，位于北京市房山區(qū)長(zhǎng)陽(yáng)鎮(zhèn)，屬于全產(chǎn)業(yè)化住宅。其中預(yù)制構(gòu)件包括樓梯、樓板、陽(yáng)臺(tái)板、空調(diào)板，內(nèi)外承重墻預(yù)制率也達(dá)到90% 。

基于BIM的在產(chǎn)業(yè)化住宅長(zhǎng)陽(yáng)天地項(xiàng)目的全生命期應(yīng)用的流程圖如下：

圖1 BIM的全生命期應(yīng)用流程圖

圖2風(fēng)環(huán)境模擬

本工程有6棟21層住宅和6棟11層住宅。 基于Autodesk Revit進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)、機(jī)電設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)建模。

通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠色建筑的理念，基于室外風(fēng)環(huán)境的模擬，提出基于BIM的優(yōu)化方案，以滿足室內(nèi)通風(fēng)要求。日照模擬，充分利用場(chǎng)地自然條件，合理設(shè)計(jì)建筑體形、朝向、樓距和窗墻面積比，使住宅獲得良好的日照、通風(fēng)和采光。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，我們從Autodesk Revit結(jié)構(gòu)模型出發(fā)，利用盈建科模型和pkpm模型的互導(dǎo)，將結(jié)構(gòu)計(jì)算信息進(jìn)行有效的傳遞。利用軟件進(jìn)行鋼筋參數(shù)化建模，進(jìn)行碰撞檢查，輸出施工圖紙。

電器設(shè)備專業(yè)基于Autodesk Revit與其他專業(yè)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，進(jìn)行管線碰撞檢查，同各專業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。同時(shí)在Autodesk Revit MEP中通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)來優(yōu)化管道橋架設(shè)計(jì)，可以最大限度地減少管道橋架系統(tǒng)設(shè)計(jì)中管道橋架之間、管道橋架與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的碰撞。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，利用軟件出圖相對(duì)傳統(tǒng)CAD模式，大幅度的減少了制圖的工作量，出圖時(shí)間由四天縮短為兩天。

深化設(shè)計(jì)階段，預(yù)制構(gòu)件間鋼筋排布復(fù)雜，鋼筋建模是我們遇到的最大問題。

而當(dāng)今市面上的BIM軟件對(duì)于鋼筋的支持度卻不好，以Autodesk Revit為例 ：首先，鋼筋布置麻煩，必須在剖面中添加，而且不能將鋼筋載入族中，作為嵌套族存在 ，系統(tǒng)鋼筋在遇到洞口避讓不方便，無(wú)法滿足深化需求，鋼筋尺寸等不符合國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范圖集的要求，鋼筋明細(xì)表統(tǒng)計(jì)不能添加鋼筋形狀圖。

針對(duì)以上種種問題 我們?cè)貯utodesk Revit上進(jìn)行深度二次開發(fā)，完成了智能的參數(shù)化鋼筋族庫(kù)，使PC模型基于參數(shù)驅(qū)動(dòng)生成，同時(shí)簡(jiǎn)化了深化環(huán)節(jié)，塑造了一套高效的流水線深化模式 。

圖3預(yù)制混凝土外墻和PCF節(jié)點(diǎn)

我們?cè)贏utodesk Revit中對(duì)鋼筋進(jìn)行重新搭建，使鋼筋尺寸完全符合圖集規(guī)范要求而且利用直徑、保護(hù)層等關(guān)鍵參數(shù)將彎折角度、彎折長(zhǎng)度等來驅(qū)動(dòng)整個(gè)鋼筋形狀，每個(gè)鋼筋都具有高度的課調(diào)性，改變彎折角度、鋼筋部分彎折、整體偏移等等都輕松實(shí)現(xiàn)。

圖4智能參數(shù)化鋼筋

在模型中遇到鋼筋與構(gòu)建內(nèi)預(yù)埋件打架，實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)鋼筋彎折，并且可以隨意改變彎折方向。在模型中進(jìn)行單根鋼筋的布置也十分方便布置鋼筋如同畫線一樣，鋼筋自動(dòng)識(shí)別結(jié)構(gòu)層，并自動(dòng)留出各個(gè)面層的保護(hù)層厚度。

為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化建模流程，常規(guī)鋼筋都嵌套進(jìn)結(jié)構(gòu)墻里鎖定，并關(guān)聯(lián)相關(guān)參數(shù)，鋼筋跟隨墻身尺寸變化而變化，實(shí)現(xiàn)整個(gè)模型的基于參數(shù)化驅(qū)動(dòng)生成。

圖5參數(shù)化設(shè)計(jì)界面

如圖，只需要在表中填寫尺寸及鋼筋信息，Autodesk Revit就可以自動(dòng)生成相規(guī)格的墻板鋼筋模型。不只是鋼筋，我們還將構(gòu)建中的線盒、線管、施工預(yù)埋件、施工留洞、鋼筋套筒等全部參數(shù)化，使搭建模型如同搭積木般簡(jiǎn)單。

完整模型后，我們又將碰撞檢查進(jìn)行更細(xì)致的劃分，以確保設(shè)計(jì)精度和減少施工返修。

首先是預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部的碰撞檢查，包括：鋼筋與鋼筋間、鋼筋與構(gòu)建內(nèi)施工預(yù)埋、鋼筋與機(jī)電預(yù)埋。

圖6鋼筋碰撞檢查

圖中就是檢查出水平鋼筋與施工預(yù)埋的連接件發(fā)生了碰撞。

然后是預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部分的碰撞檢查，包括預(yù)制墻板與現(xiàn)澆暗柱之間的鋼筋碰撞檢查、預(yù)制構(gòu)件的鋼筋與施工外掛圍擋的預(yù)埋件的碰撞檢查。通過極其細(xì)分的碰撞檢查，最大程度的減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工過程中無(wú)法預(yù)測(cè)到的問題，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化設(shè)計(jì)。

圖7建筑圖紙

這就是我們生成的外墻板 2526B-3的建筑深化圖紙 ，每張圖紙都會(huì)有渲染好的3D效果圖，便于工人視圖。

眾所周知，Autodesk Revit自身的明細(xì)表功沒有辦法實(shí)現(xiàn)在表格中生成相應(yīng)鋼筋的尺寸及標(biāo)注。

我們通過二次開發(fā)將鋼筋形狀參數(shù)與模型信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了在導(dǎo)出鋼筋下料單的時(shí)候，同步添加包含尺寸標(biāo)注的鋼筋形狀示意圖。整個(gè)過程 基本是程序自動(dòng)完成耗時(shí)不到1分鐘。在構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)，數(shù)控設(shè)備接收模型信息轉(zhuǎn)化出的鋼筋尺寸文件，實(shí)現(xiàn)鋼筋加工自動(dòng)化。

圖8構(gòu)件廠加工接受

BIM模式的深化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)CAD模式相比，算量時(shí)間大大減少，同時(shí)減少了依靠人腦進(jìn)行空間想象的錯(cuò)誤。

圖9流程模式對(duì)比

圖中下半部分是一個(gè)BIM工程師深化設(shè)計(jì)的過程。我們將這種模式流水線化，一個(gè)人搭建模型，一個(gè)人做深化調(diào)整和碰撞，一個(gè)人工程量下料單制作和布置圖紙與輸出。

流水線的好處顯而易見，每一個(gè)人只專注處理某一個(gè)階段的工作，大大提高工作效率及產(chǎn)量，間接地提高了BIM的普及率，基于BIM做深化設(shè)計(jì)出圖不需要員工精通Autodesk Revit。比如其中一人需在Autodesk Revit上搭積木式建?；蛘卟贾脠D紙做標(biāo)注，培訓(xùn)兩小時(shí)便可勝任。不僅提高了生產(chǎn)力，也解放了生產(chǎn)力。生產(chǎn)效率提升了4倍，與此同時(shí)，因?yàn)橛辛伺鲎矙z查、基于模型的工程量統(tǒng)計(jì)，圖紙的準(zhǔn)確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了手工深化設(shè)計(jì)出圖。

從預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)開始，我們借助精益建造平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)將RFID技術(shù) 、BIM模型、 構(gòu)件管理整合在一起實(shí)現(xiàn)信息化、可視化構(gòu)件管理。

圖10構(gòu)件管理流程圖

在精益建造平臺(tái)中，我們著力對(duì)構(gòu)件的全生命周期進(jìn)行管理。在構(gòu)件的生產(chǎn)階段，我們就通過圖中的手持設(shè)備將構(gòu)件的信息 ，從澆筑、質(zhì)檢、入庫(kù)、出庫(kù)這幾個(gè)階段掃碼錄入平臺(tái)信息庫(kù)。

例如在構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)，操作人員在手持設(shè)備上，將構(gòu)件的產(chǎn)品類型、規(guī)格編號(hào)等信息填好，在掃描構(gòu)件中的芯片ID，通過網(wǎng)絡(luò)上傳到平臺(tái)，管理人員登陸平臺(tái)后，就可以在澆筑管理的界面中查看構(gòu)件的各種信息。同樣，在質(zhì)檢環(huán)節(jié)中，操作人員將檢查出的問題（如構(gòu)件邊緣有毛刺、構(gòu)件有裂縫等）通過手持設(shè)備傳遞到平臺(tái)，供管理人員查看管理。之后構(gòu)件在入庫(kù)、出庫(kù)等環(huán)節(jié)也遵循同樣的操作模式，構(gòu)件的全部生產(chǎn)信息就可以在平臺(tái)上查看。

圖11手持設(shè)備界面

基于此RFID技術(shù)，管理人員可以像網(wǎng)購(gòu)一樣，實(shí)時(shí)查詢構(gòu)件的物流狀態(tài)，為構(gòu)件管理、進(jìn)度安排做好準(zhǔn)備。同時(shí) 每個(gè)構(gòu)件的ID還同BIM模型對(duì)應(yīng)構(gòu)件的全局ID綁定，把BIM中的I 即information 信息補(bǔ)充完善。

施工過程中，操作人員將構(gòu)件的 庫(kù)存狀態(tài)、吊裝信息、安裝情況、成品檢驗(yàn)等情況錄入并上傳，通過平臺(tái)數(shù)據(jù)查看。使施工管理人員對(duì)項(xiàng)目的整體進(jìn)度安排有了精確地?cái)?shù)據(jù)支持。

最終，基于構(gòu)件的信息，形成包含整個(gè)生命周期信息的BIM模型成為了最終的竣工模型。

同樣，業(yè)主方登錄精益建造平臺(tái)后，便可查看構(gòu)建的運(yùn)維狀態(tài)，方便之后的運(yùn)維檢修。

這就是借助RFID技術(shù)、供應(yīng)鏈、結(jié)合我們的建造平臺(tái)管理，將數(shù)據(jù)化構(gòu)件的整個(gè)生命周期信息，達(dá)到精細(xì)化管理的效果。

圖12放樣機(jī)器人流程

智能機(jī)器人放樣在項(xiàng)目中的應(yīng)用，大大簡(jiǎn)化了放樣工作和放樣時(shí)間，一個(gè)人一臺(tái)設(shè)備便可代替了傳統(tǒng)的幾個(gè)人操作模式。

將BIM模型導(dǎo)入到專用的手持平板設(shè)備里，點(diǎn)選放樣點(diǎn)進(jìn)行放樣，機(jī)器便自動(dòng)用激光將放樣點(diǎn)打出，與此同時(shí)機(jī)器還可以將現(xiàn)場(chǎng)放樣信息返回到模型里，供管理人員進(jìn)行校核。

圖13連梁鋼筋節(jié)點(diǎn)

圖14上下墻拼接節(jié)點(diǎn)

圖15模版工藝探討

圖16獨(dú)立支撐布置

在項(xiàng)目進(jìn)行中，積累了相當(dāng)多的族模型，使我們?cè)龠M(jìn)行方案研討、工藝模擬時(shí)很方便搭建好模型進(jìn)行討論。圖中是對(duì)鋼筋排布、獨(dú)立支撐布置、模板支設(shè)的方案討論的模型截圖。基于BIM模型在施工過程中，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)做法推敲、針對(duì)具體問題，反饋設(shè)計(jì)，進(jìn)行工藝模擬等。

圖17三方合作圖

本項(xiàng)目在一開始業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工三家單位就針對(duì)BIM制定了一套標(biāo)準(zhǔn)，確保了在整個(gè)建筑生命周期中模型數(shù)據(jù)得以最大限度的流通，同時(shí)協(xié)同工作不僅僅是設(shè)計(jì)上的各專業(yè)間的協(xié)同，更是三方單位之間的溝通協(xié)同、管理協(xié)同。各家單位在BIM技術(shù)上的認(rèn)真對(duì)待，進(jìn)行深度開發(fā)，促使了BIM技術(shù)在項(xiàng)目過程中大放異彩。

總的來說，BIM不僅僅是一種技術(shù)，更是一種思維方式。只有突破傳統(tǒng)思維的束縛，與時(shí)俱進(jìn)、善于創(chuàng)新，才能使新科技 新技術(shù)更好的服務(wù)項(xiàng)目、創(chuàng)造效益。