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1工程概况
北京市西城区长安街的某办公大厦1990年竣工，建筑面积2.8万m²，分为A、B座两栋建筑，框架剪力墙结构，A座楼板大部分采用多孔预制混凝土楼板，B座为1m×1m的井格梁形式。随着时代的发展，为满足使用及美观要求，对建筑外立面幕墙、室内机电工程以及局部的建筑功能房间进行改造。
在BIM模型的基础上进行工程算量、施工方案模拟、场地模型布置方案优化、机电管线空间管理等应用，解决传统施工项目中存在的拆改、资源浪费等问题，使项目的质量、安全、进度及成本管理得到全面的提升。
2模型搭建
2.1建立目的
利用BIM三维模型可视化的特点，通过建筑结构及机电三维模型的建立，前置问题的发现与解决，避免后期的拆改和资源浪费。本项目模型建立的目的主要体现在以下几个方面：
1）三维扫描与模型对比分析，明确建筑定位；
2）解决设计中存在的错漏碰缺；
3）功能房间净高分析；
4）设计施工方案的优化对比分析。
2.2建立过程
以目前市场主流BIM软件revit建立项目的建筑、结构及机电模型，模型建立分三个阶段：设计、施工、竣工运维交付。每个阶段对应的模型构件信息深度不同，随着项目的进程推进，不断进行模型信息的添加和完善，模型深度不断增加。设计阶段主要以主管线及设备的空间管理为主;施工阶段模型在设计阶段模型的基础上增加支吊架安装形式，末端点位、管道保温等施工细节;竣工交付阶段完善模型中主要设备参数信息及维保信息等并通过二维码形式粘贴于设备，便于后期物业运维。见图1-图3。
图 1 设计阶段模型
图 2 施工阶段模型
图 3 竣工运维阶段模型
2.3展示
依据现有建筑现状建立了建筑、结构模型、机电全专业模型以及不同施工阶段的场地模型等。见图4-图7。
图 4 A 座建筑结构模型
图 5 B 座建筑结构模型
图 6 通风系统模型
图 7 空调水系统模型
3模型应用
3.1设计及现场问题发现与解决
基于REVIT三维模型，对建筑中的重点部位及管线密集部位进行了单专业及多专业模型的碰撞检测、问题查找及优化解决方案。主要内容体现在以下几方面。
1）设计图纸与现场的一致性核查。由于本项目为20世纪80年代建造，竣工图纸为手绘图纸且现场与竣工图纸之间存在一定的差异，建立模型之前利用3D扫描仪对现场的实际情况进行扫描并与建立的模型进行对比，以保证设计图纸、现场实际情况及建筑结构模型三者的一致性。
2）单专业系统路由完整性及设计正确性检查。二维设计图纸由于其局限性及设计周期的紧张性，往往存在单专业系统不完整、上下层立管位置不对应、平面图与系统图尺寸标注不一致以及机电管线与建筑结构之间的冲突等问题。通过三维模型的可视化直观发现存在的问题并解决。
3）多专业交叉检查。通过建筑结构模型与机电模型的相互链接，直观反应机电管线与建筑门窗、结构梁、留洞图等之间存在的碰撞、房间净高、机电管线路由的合理性等。
4）设计施工方案优化。充分利用BIM模型，考虑施工工艺、施工顺序、预留洞及预埋件深化设计、做法及安装，将施工问题前置到设计阶段，发现设计阶段未充分考虑到的施工问题并反应到设计图纸中。通过三维模型进行施工方案的比选，优化施工工序，达到施工方便、节约成本的目的。见图8。
a）原方案 b）优化方案一 c）优化方案二
图 8 管廊设计方案
3.2机电管线空间管理
对建筑水、暖、电等机电管线进行综合排布，解决各专业之间的冲突问题并分析房间净高与设计吊顶标高之间的关系。通过合理布置机电管线综合支吊架，进而优化施工顺序和劳动力安排，实现各专业并行施工，加快施工进度。
3.3机电工程量计算
机电工程量计算主要是作为结算工程款的参考依据，利用某款基于revit的算量插件，对以空调通风系统为例进行了工程量统计并与造价公司提供的工程量清单进行对比，计算结果表明，基于revit的工程量统计误差在5%左右。通过空调通风工程量计算的实践应用，为后续项目招标工程量、竣工结算工程量提供有力的支撑。
3.4场地模型应用
由于改造工程受限于场地等原因，材料堆放及运输是本项目的重要环节。通过场地模型的建立与方案模拟优化，合理安排场地布置。同时，通过建筑场地模型，对建筑内及建筑周围的安全隐患、应急逃生路线等提供安全技术交底，提升项目的安全管理。
本文节选自《天津建设科技》第28卷第5期 2018年10月
《BIM技术在建筑装修改造项目中的应用》
作者： 赵丹 白占林 李振
版权归原作者所有
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