BIM在超高层房建项目管理中的应用思考

林哲铭 姚兆宇 李向双 邓孝璐 吴财辉

摘要:由于某超高层建筑工期紧，部分节点施工难度大，施工顺序难以确定。利用BIM技术，在Navisworks软件的基础上对其进行可视化的建模，并编制相应的模拟程序。通过计算机模拟的方式，对项目工期、钢结构柱吊装次序进行可视化模拟，并通过计算机模拟分析钢结构吊装过程、钢结构与钢筋砼结构的交叉施工次序，从而有效地解决施工中的困难和制约因素，进而使得超高层房建项目能够实现如期交付。本文将基于笔者工作事件中的某城市超高层房建项目建设为例，提出BIM技术在实际项目管理中的应用。

关键词:超高层建筑；BIM技术；仿真模拟

1 引言

建筑信息模型BIM（BuildingInformation Modeling）是基于数字信息对建设工程的各种相关信息的模拟，实现对建筑工程设计、施工和管理等功能的建模。BIM技术是一种信息化、可视化、协调性、模拟性和优化性的技术。建设项目各方在一个统一的信息平台上进行信息共享，这对建设的精细施工和管理都是具有价值意义的。由此将能够更好地使其在既能保证工程质量的情况下，又能快速地提高工程建设的质量，进而使其能够有效地实现项目的一体化管理。

2 施工重点及难点

2.1 工期紧张

由于项目地处城市中心，场地狭小，建设单位开发计划紧密，工期十分紧张。

2.2 关键节点施工难度大

笔者所参与的项目是一座超高层建筑，是一座具有代表性的建筑，包括装修，机电，消防，土建等。有些节点是由多个专业相互协作、协商、协调最终实现的，各个专业的交叉问题很多，协调工作量也很大，这就造成一些（比如梁柱连接处的加固）的施工比较困难。

2.3 部分施工方法及施工顺序难以确定

超高层建筑采用常规的施工技术，其可行性很难得到保障。比如主楼的主体钢柱，由于其重量大、吊装高度高，因此在吊装过程中需要事先作好充分的计划，以免发生意外或造成不必要的损失。由于本工程是框架-剪力墙结构，塔楼外围大部分为劲性柱，因此需要进行大量的混凝土与钢结构的施工，以便在最短的时间内完成这一重要节点，将需要对其进行连续的模拟。

2.4 成本管控难度大

超高层建筑建设需要实现装修、机电、消防、土建等专业交叉作业，各专业间的交叉、矛盾比较多，因此，协商、修改工作量大，由此将直接增加成本管控的难度和风险。同时由于该工程工程量庞大，成本核算、成本分析、现场签证变更、施工概算等工作繁杂，施工成本管理人员很难对成本进行精确的预测，有些工程只有在完工后方可进行结算分析，因而成本控制工作较为被动，进而增加成本管控的整体难度。

3 BIM系统在超高层建筑建设中的应用

3.1 自动实现变更设计管理

在以往的项目中，工程师设计出的每一张超高层建筑图纸，都是相对独立的文件内容，其不仅要进行平面上的绘制，还要进行立面、剖面、节点大样等相应重要位置的设计，以及内容的绘制。以往使用CAD技术进行修正的过程中，其不能够对图纸中的内容进行实时修改，还会消耗大量的人力与时间，极容易出现大量的主观错误。在超高层建筑设计过程中，使用BIM技术对其开展建模工作时，工程师一旦对其中的数据进行修改，便会让三维立体模型中的数据信息进行同步更改。所有设计构件中都存在相关性，通过及时对二维中的图像情况进行修正，便能快速更新所有用户使用的立体模型。在将施工图导出的过程中，可以使用计算机，来对判定数量进行预估，降低计算过程中出现错误的概率。在超高层建筑信息模型建立完成之后，通过对Revit、Tekla等软件的应用，能直接生成相应的清单表，其主要利用在施工前的准备、造价预算工作中。

3.2 主体构件的尺寸与定位以及预制件加工

BIM技术在预制构件的生产中有着重要作用，具体可从两个方面进行分析。第一，优化预制构件的生产流程。装配式建筑预制构件的生产主要分为二次深化与施工作业两个方面。在深化设计时，厂家会从BIM模型中提取数据，根据该数据提取各类构件的详细信息，并进行布筋优化、连接件预埋定位等措施，这样的操作是为优化生产成本，并确保构件的生产及运输工艺要求。生产厂家在生产预制构件之时，会将各类构件的详细信息进行记录存储，若是后续在施工中的出现构件不足或是构件损坏之时，方便及时生产补充，这样做也为材料管理带来便利。第二，优化预制构件的模具制作。预制构件的生产成本中，很大一部分摊销在模具制作成本上，因此模具设计的通用性及可重复利用性是降低预制构件生产成本的一条重要途径，通过BIM模型的导入及数据分析，选择同类型模具或接近型模具改造，对控制构件生产成本显得尤为重要。并且模具信息可以同步导入自动化生产线进行排产安装，满足自动化生产的需求。各厂家之间也可以根据模具信息共享，进行模具互通有无、二次利用，减少资源的浪费。未来配合成型的3D打印技术，甚至可以通过BIM数据完成模具的快速加工、改造、回收再利用的流水线作业。

3.3 借助BIM技术实现4D施工模拟

新时期，随着经济的发展，建筑业的发展速度越来越快，工程建设的规模越来越大，工程建设的管理也面临着新的挑战。为确保工程的顺利进行，监理单位要对工程的各个环节进行严密的监督，以防止工程的安全和经济损失，增加工程的难度和强度，造成人力、物力、财力的浪费。然而，BIM技术在建筑工程管理中的应用，利用Navisworks的4D模拟功能，通过对工程现场三维建模、施工进度的分析，获得施工过程中的相关信息，将能够达到与施工人员紧密联系的目的。通过建立4D模式，可以将施工计划与实际施工相结合，实现施工场地资源的优化分配，对施工人员以及施工材料进行合理调配，以此使得施工资源能够在有效利用的基础上得以科学有序开展。

3.4 BIM技术实现对工程成本的控制

项目成本以承包方、发包方双方签订的合同价格为目标值，通过进度款计量审核、工程变更等内容的审核和规划，将能够更好地实现有效控制成本的目标，进而使施工单位获得更高的经济收益。期间需要构建建筑施工过程中的三方联动机制，实际上就是施工单位工作人员、工程管理人员、施工作业人员三方实现对建筑工程各项进度的联动管控，能够最大程度的避免施工过程中出现问题。建筑工程的相关人员应当为管理人员以及作业人员搭建畅通的沟通桥梁，使得管理人员能够将更多施工原理带给作业人员，作业人员能够根据施工现场的实际状况及时进行反馈，便于管理人员对工程项目的变更进行及时的方案调整，使得施工过程中能够采用到经济同时有质量保障的材料、以及相关工艺设备等等，三方联动推动建筑施工项目的高效完成，同时能够最大限度的实现对工程的造价成本控制。同时由于造价管理和物资管理中还涉及大量的数据信息，在计量的过程中将极易出现失误以及遗漏的现象，而在BIM技术的支持下，可以实现物资出入库数据的这导入与分析，由此提升数据引用的精准性，同时降低数据核算的工作量。

4 结束语

总而言之，超高层建筑建设具有工期紧张、关键节点施工难度大、部分施工方法及施工顺序难以确定以及成本管控难度大等方面的特点，因此本文将基于BIM技术的可视化以及模拟性特点对其施工流程进行深入探究，以期使其能够在科学模型构建的基础上促进工程的可持续性建设发展，进而为提升施工资源利用效率以及施工建设效果奠定良好基础。

参考文献

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