基于BIM技術(shù)的2022冬奧會(huì)崇禮冰雪小鎮(zhèn)項(xiàng)目應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的2022冬奧會(huì)崇禮冰雪小鎮(zhèn)項(xiàng)目應(yīng)用摘要：BIM技術(shù)作為21世紀(jì)新興的技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外不同類型建筑工程的應(yīng)用下，技術(shù)發(fā)展已經(jīng)逐漸趨于成熟。本文研究的是2022冬奧會(huì)張家口賽區(qū)太子城冰雪小鎮(zhèn)文創(chuàng)商街項(xiàng)目，BIM技術(shù)的專項(xiàng)深化和應(yīng)用，簡(jiǎn)化施工流程，實(shí)現(xiàn)施工模擬，保證施工有序進(jìn)行，提高了施工質(zhì)量，有效降低工程造價(jià)。關(guān)鍵詞：BIM;碰撞檢測(cè)；管線綜合;深化設(shè)計(jì)工程概況在科技飛速發(fā)展的趨勢(shì)下，隨著建筑工程復(fù)雜程度日益增加，機(jī)電安裝也伴隨著技術(shù)要求高、施工任務(wù)多、涉及專業(yè)廣、協(xié)調(diào)難度大等一系列不利于安裝工程的進(jìn)行的特點(diǎn)。本文實(shí)現(xiàn)的是通過(guò)利用BIM技術(shù)和三維建模法，在Revit2016軟件環(huán)境中對(duì)各個(gè)專業(yè)信息模型和數(shù)據(jù)模型進(jìn)行搭建，建立了太子城文創(chuàng)商街地下室模型，通過(guò)模型可視化、碰撞檢測(cè)、管線綜合、專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)、工程量計(jì)量的可行性。1.1.BIM在我國(guó)的發(fā)展前景建筑信息模型(BuildingInformationModeling)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點(diǎn)。眾所周知，3D型包含了建筑物的圖形與非圖形屬性，在計(jì)算機(jī)上提供了虛擬現(xiàn)實(shí)模型，以此為平臺(tái)，整合營(yíng)建管理，發(fā)展為帶有時(shí)程屬性的4D、成本屬性的5D模型如圖(1)所示。4D模型的特點(diǎn)：4D模型基于3D模型加上時(shí)間因素，可以幫助施工計(jì)劃的研擬及并仿真演出，對(duì)營(yíng)造單位而言是一個(gè)預(yù)建造的過(guò)程。具有時(shí)程信息的4D模型，可作為施工進(jìn)度控管的平臺(tái)，可可視化的呈現(xiàn)預(yù)。訂進(jìn)度與工地反饋的實(shí)際進(jìn)度差異，提出預(yù)警，幫助工程師研討解決問(wèn)題。5D模型的特點(diǎn)：5D模型基于3D模型的數(shù)量信息，以及4D模型的時(shí)程鏈接，對(duì)于工程預(yù)算成本管理效益顯著。B0M3DBIM|4D|>10俺歿]+1創(chuàng)B0M3DBIM|4D|>10俺歿]+1創(chuàng)出附■圖IVH5D]20410(1^}圖1BIM3D向5D的轉(zhuǎn)化工程概況太子城冰雪小鎮(zhèn)文創(chuàng)商街項(xiàng)目位于河北省張家口市崇禮區(qū)太子城高鐵站東側(cè)為室內(nèi)外商街、頒獎(jiǎng)廣場(chǎng)、會(huì)議中心綜合性公共建筑，冰雪公共服務(wù)設(shè)施南部由地上三層公寓和地下室組成。地下包括商業(yè)、餐飲、車(chē)庫(kù)、設(shè)備用房、人防工程地下室分為一、二、三工區(qū)。本工程涉及機(jī)電專業(yè)多，主要有電氣專業(yè)、給排水和采暖專業(yè)、弱電專業(yè)、暖通與空調(diào)專業(yè)、消防專業(yè)等不同分項(xiàng)工程。為了便于機(jī)電專業(yè)和建筑、幕墻及自身之間施工協(xié)調(diào)，規(guī)避施工過(guò)程中存在的返工、高能耗等管理中存在的不足，BIM技術(shù)的應(yīng)用可應(yīng)用于機(jī)電管線安裝的全過(guò)程，運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)可幫助業(yè)主提前了解建筑市場(chǎng)的發(fā)展情況，設(shè)計(jì)方超前設(shè)計(jì)深化，施工方在施工過(guò)程中運(yùn)用三維模型進(jìn)行管線協(xié)調(diào)、綜合排布、碰撞檢查、工程量計(jì)量，監(jiān)理方通過(guò)深化圖紙判斷施工是否符合要求，為后期運(yùn)營(yíng)管理提供良好的基礎(chǔ)，有效提高機(jī)電安裝全壽命周期管理水平。BIM技術(shù)特點(diǎn)可視化可視化(Visualization)是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來(lái)，再進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。項(xiàng)目建立前期，通過(guò)BIM軟件構(gòu)建機(jī)電管線的3D模型將傳統(tǒng)的平面圖形模型化，通過(guò)可視化技術(shù)建立三維模型，向業(yè)主展示機(jī)電安裝完成的最終效果，利用BIM軟件Revit2016建立太子城太子城冰雪小鎮(zhèn)文創(chuàng)商街地下室三工區(qū)模型如圖(2)所示項(xiàng)目施工準(zhǔn)備階段，通過(guò)可視化能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理之處以及安裝過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。文創(chuàng)商街地上1-5#樓支吊架安裝問(wèn)題以及管線設(shè)計(jì)碰撞問(wèn)題如圖(3)。項(xiàng)目施工階段，綜合管線排布圖可以較為方便的為施工隊(duì)伍提供作業(yè)依據(jù)。圖紙?jiān)敿?xì)的展示了管線的位置關(guān)系，管線的安裝高度以及局部復(fù)雜位置各專業(yè)交叉作業(yè)的施工工序如圖(4)，既保障施工的規(guī)范性與可行性又施工作業(yè)的效率與質(zhì)量。圖2文創(chuàng)商街地下車(chē)庫(kù)模型IV屈竝Ii"irt肓/十問(wèn)題.II二-.冷■"：?：?：?點(diǎn)祜加;肚必暹IV屈竝Ii"irt肓/十問(wèn)題.II二-.冷■"：?：?：?點(diǎn)祜加;肚必暹■?:!:?:!:;Uli圖3設(shè)計(jì)碰撞問(wèn)題【14腳初砌如R.L1-3465BJ9CCrmJIb-NMRL?9IUriiiCWWUN$2ei?00rmiC-r^S-DNSiBJSGOthZMN1Q0EL29aknm轆伽JJ-DNiOBL2SOOWTR.L1DS65SJSCtniTBUlSOfmBL2960mniBL3130mJ0O3J9aftm23CnmB科UH曲［呻XHMinoa^'SOmnXH4?150BUJ30iinl優(yōu)卷戦鋼MT1KJ粕如加）M?lT4N1NI鷄和Koe?n圖4管線的安裝高度以及

局部復(fù)雜位置2.2碰撞檢測(cè)本太子城冰雪小鎮(zhèn)項(xiàng)目機(jī)電管線安裝過(guò)程中，分包專業(yè)多，利用Revit2016軟件搭建的原始數(shù)據(jù)信息化3D模型，傳統(tǒng)正向設(shè)計(jì)的過(guò)程設(shè)計(jì)師無(wú)法完全結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況構(gòu)思各專業(yè)管線安裝，且各專業(yè)設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)本專業(yè)管線設(shè)計(jì)，因此初始施工圖設(shè)計(jì)存在不同專業(yè)管線碰撞。因此，在建立BIM的3D模型之后，對(duì)已經(jīng)繪制的數(shù)據(jù)模型執(zhí)行碰撞檢測(cè)過(guò)程及結(jié)果如圖(5)(6)所示。碰撞檢測(cè)主要包括機(jī)電管道與建筑結(jié)構(gòu)模型的碰撞和機(jī)電專業(yè)管線的碰撞。圖5碰撞檢測(cè)程序圖6碰撞檢測(cè)顯示管線綜合本項(xiàng)目管線綜合包括地下室和地上公寓兩部分。地下室含機(jī)電專業(yè)分項(xiàng)較多，運(yùn)用Revit2016應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)模型和信息模型進(jìn)行3D建模，機(jī)電安裝工程在施工階段各專業(yè)本身之間、專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)之間會(huì)發(fā)生碰撞，因此需要執(zhí)行碰撞檢測(cè)，針對(duì)發(fā)生碰撞的機(jī)電管道進(jìn)行綜合調(diào)整，調(diào)整過(guò)程中需要遵循的原則是：(1)小管讓大管，大管優(yōu)先；(2)有壓管道避讓無(wú)壓管道；(3)普通管道避讓動(dòng)力管道；(4)強(qiáng)弱電管線分開(kāi)；(5)電氣避讓熱水和蒸汽管道；(6)造價(jià)低避讓造價(jià)高的(同等施工條件下)。運(yùn)用Revit2016軟件管線綜合后，可得到可指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工的CAD平面圖紙(圖紙包含管線定位、管線尺寸、管線標(biāo)高。此技術(shù)運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)減少資源消耗量，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間有序進(jìn)行施工。地上酒店公寓相比于地下室管線簡(jiǎn)單，此處太子城冰雪小鎮(zhèn)項(xiàng)目做簡(jiǎn)單CAD平面深化即可。公寓公區(qū)管線專業(yè)包括電氣、消防、給排水、暖通等等。地上管線綜合的特點(diǎn)是：管線專業(yè)簡(jiǎn)單、體量較少、深化范圍小以及通用性強(qiáng)。但結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)難度較大：地上層高凈高度較低，管線集中在公寓走道吊頂內(nèi)且排布要求高(首層和三層控制在600mm以內(nèi)，二層控制在200mm左右)，通過(guò)剖面圖確定支吊架(此項(xiàng)目采用綜合支吊架減少空間占據(jù))以及首層、二層和三層各專業(yè)管線的定位和標(biāo)高均以1號(hào)樓為例，管線排布依舊參考地下室排布原則,使現(xiàn)場(chǎng)施工符合施工規(guī)范。針對(duì)機(jī)電管道安裝工程的多種專業(yè)管線，與傳統(tǒng)的施工管理技術(shù)相比，BIM技術(shù)可整合各項(xiàng)管線施工圖，實(shí)現(xiàn)綜合深化設(shè)計(jì)，能夠更加形象直觀的體現(xiàn)BIM技術(shù)的特點(diǎn)，減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的技術(shù)變更，為工程施工提供指導(dǎo)。BIM在施工過(guò)程中深化設(shè)計(jì)應(yīng)用BIM-密集型母線深化應(yīng)用隨著現(xiàn)代化工程設(shè)施和裝備的涌現(xiàn)，各行各業(yè)的用電量迅增，尤其是眾多的高層建筑和大型廠房車(chē)間的出現(xiàn)，作為輸電導(dǎo)線的傳統(tǒng)電纜在大電流輸送系統(tǒng)中已不能滿足要求，多路電纜的并聯(lián)使用給現(xiàn)場(chǎng)安裝施工連接帶來(lái)了諸多不便。密集型母線槽作為一種新型配電導(dǎo)線應(yīng)運(yùn)而生，與傳統(tǒng)的電纜相比，在大電流輸送時(shí)充分體現(xiàn)出它的優(yōu)越性，同時(shí)由于采用了新技術(shù)、新工藝，大大降低了母線槽兩端部連接處及分線口插接處的接觸電阻和溫升，并在母線槽中使用了高質(zhì)量的絕緣材料，從而提高了母線槽的安全可靠性，使整個(gè)系統(tǒng)更加完善。本項(xiàng)目地下室南區(qū)共設(shè)置兩個(gè)高壓變電所(3#/4#),由lOKv的高壓橋架送至變電所經(jīng)兩座變電所為低壓后設(shè)計(jì)了10根母線送往地上公寓5個(gè)樓區(qū)配電間及地下室部分用電由于項(xiàng)目的特殊性，母線的安裝滯后與機(jī)電其他專業(yè)，因此需要施工方深化人員與廠家配合進(jìn)行深化，深化圖紙為4#變電所母線現(xiàn)場(chǎng)施工，包括了母線的安裝路徑、標(biāo)高及包含母線安裝的配件計(jì)量。BIM-地下車(chē)庫(kù)熱水機(jī)房深化應(yīng)用熱水機(jī)房作為太子城冰雪小鎮(zhèn)項(xiàng)目地下室南區(qū)重要的設(shè)備機(jī)房，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備多，布位和管線安裝比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖紙施工存在一定的不合理性，設(shè)計(jì)人員無(wú)法結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)際調(diào)整，現(xiàn)場(chǎng)施工人員在安裝過(guò)程中只能根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，但這樣的方式或?qū)е虏牧舷拇蟆⒎倒ご螖?shù)多及施工管理技術(shù)不高等諸多情況。首先，在施工前施工單位深化設(shè)計(jì)人員通過(guò)3D建模后，形象直觀的為施工提供了依據(jù)。3D模型首先可以向業(yè)主和現(xiàn)場(chǎng)施工人員展示機(jī)房的整體安裝效果。BIM-電井/配電間深化應(yīng)用電氣豎井也稱電纜豎井，是高層或多層建筑內(nèi)用于布放垂直干線電纜的通道。一般本層的強(qiáng)弱電配電箱也放置在電氣豎井內(nèi)。太子城冰雪小鎮(zhèn)項(xiàng)目文創(chuàng)商街地下室和地上酒店民宿均設(shè)置電氣豎井，因初步設(shè)計(jì)階段的不確定性和不完整性以及施工階段業(yè)主對(duì)部分功能的改變，豎井中配電箱設(shè)置及電纜橋架的布置需通過(guò)深化達(dá)到業(yè)主的預(yù)期目標(biāo)，因此在項(xiàng)目深化階段對(duì)電氣豎井進(jìn)行必要的改變，為文創(chuàng)商街地上8#酒店公寓的電氣豎井圖。豎井深化圖包括：配電箱位置的布置和橋架穿樓板開(kāi)洞的位置，避免了后期安裝過(guò)程中存在安裝錯(cuò)誤、洞口位置不對(duì)應(yīng)以及電纜量的計(jì)量不準(zhǔn)確等等問(wèn)題，極大地提高了施工人員對(duì)圖紙掌握的精確性和施工的高效性，有效的減少了因配電箱安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致和洞口錯(cuò)位等問(wèn)題需要返工因而增加人工和材料機(jī)具的費(fèi)用，因此深化應(yīng)用在本項(xiàng)目發(fā)揮了重要的作用。BIM在工程造價(jià)方面的應(yīng)用4.1工程造價(jià)工程造價(jià)的直意就是工程的建造價(jià)格。工程計(jì)價(jià)的三要素:量、價(jià)、費(fèi)。其中工程計(jì)價(jià)中最重要的因素是量的因素。而B(niǎo)IM技術(shù)前期通過(guò)對(duì)預(yù)建模型的參數(shù)話和數(shù)據(jù)化，能夠準(zhǔn)確做到工程量計(jì)量。再通過(guò)運(yùn)用相關(guān)預(yù)算軟件如廣聯(lián)達(dá)能夠準(zhǔn)確地反映出此工程的造價(jià)及根據(jù)BIM4D的結(jié)合可能達(dá)到階段性的預(yù)測(cè)。BIM5D就是在4D的基礎(chǔ)上通過(guò)預(yù)測(cè)、調(diào)節(jié)、控制、評(píng)價(jià)等基本職能實(shí)現(xiàn)全壽命周期的工程造價(jià)。雖然現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用還在3D向4D過(guò)渡的階段，但5D的應(yīng)用是BIM發(fā)展的一個(gè)必然結(jié)果，為以后工程建設(shè)提供了技術(shù)化、信息化的管理。結(jié)論最后，以2022年冬奧會(huì)張家口賽區(qū)崇禮太子城項(xiàng)目為例展示了BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的實(shí)用性。通過(guò)在碰撞檢測(cè)、管線綜合、深化設(shè)計(jì)、工程造價(jià)各個(gè)方面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了不同專業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)，優(yōu)化施工流程、縮短建設(shè)工期、強(qiáng)化成本管理。具體體現(xiàn)為：(1)BIM可視化的基本特點(diǎn)為機(jī)電安裝提供了基礎(chǔ)不僅能夠在未施工前為各個(gè)主體展示施工成果的三維模型，而且為各個(gè)專業(yè)的施工工序及管線施工定位和標(biāo)高提供清晰的施工依據(jù)。(2)專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)。母線、設(shè)備用房等比較特殊的需要通過(guò)模型再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體施工情況對(duì)專項(xiàng)施工進(jìn)行II深化設(shè)計(jì)，此部分工作可由設(shè)計(jì)人員來(lái)做，也可以由施工單位符合要求的深化人員來(lái)做。深化過(guò)程中應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求、施工規(guī)范及切合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。(3)工程造價(jià)。運(yùn)用軟件對(duì)施工前工程造價(jià)預(yù)測(cè)