BIM（Building Information Modeling）即：建筑信息模型。BIM是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維管理信息化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化工具、方法和技術(shù)，通過(guò)參數(shù)模型整合項(xiàng)目各種相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過(guò)程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息做出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

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工程概況

上海浦發(fā)銀行股份有限公司長(zhǎng)沙分行辦公大樓工程，位于湖南省會(huì)長(zhǎng)沙，東臨湘江，南臨茶子山路，工程由上海浦東發(fā)展銀行股份有限公司開(kāi)發(fā)，湖南省第五工程有限公司總承包。工程為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，總建筑面積51660平方米，其中地下室建筑面積16826平方米，建筑高度98.7米，地下三層為車庫(kù)和設(shè)備房，地上二十三層為辦公樓。

本項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備安裝工程主要由弱電系統(tǒng)、強(qiáng)電系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等組成，其中空調(diào)冷熱源來(lái)自中心能源站，采用3臺(tái)總換熱量Q=4000kw水水換熱機(jī)組及其變頻泵組提供能量轉(zhuǎn)換，空調(diào)主機(jī)布置在地下室空調(diào)機(jī)房；辦公區(qū)域采用吊頂空調(diào)器（風(fēng)機(jī)盤管）＋全熱回收新風(fēng)換氣機(jī)組的方式；大會(huì)議室區(qū)域采用全熱回收組合式處理機(jī)組的方式；計(jì)算機(jī)房及各種特殊機(jī)房采用恒溫恒濕機(jī)組處理后送入房間，滿足機(jī)房設(shè)備使用需求。

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應(yīng)用目的

工程開(kāi)工伊始，由公司BIM中心組織成立項(xiàng)目部所有技術(shù)管理人員參與的項(xiàng)目BIM工作站，BIM工作站人員負(fù)責(zé)工程模型的創(chuàng)建和基于模型的應(yīng)用，以便優(yōu)化及深化設(shè)計(jì)、指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工和輔助后期運(yùn)維。

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

利用BIM虛擬建造技術(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行預(yù)安裝，并在虛擬真實(shí)的場(chǎng)景里，結(jié)合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對(duì)設(shè)計(jì)合規(guī)性和符合性進(jìn)行檢查、復(fù)核，以便提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，減少返工節(jié)省工期。

2.2 指導(dǎo)施工

通過(guò)創(chuàng)建工程模型，讓項(xiàng)目部管理人員能在較短時(shí)間內(nèi)熟悉施工圖，并進(jìn)行基于工程模型的應(yīng)用。主要應(yīng)用一是提取工程量，為定尺采購(gòu)、低耗制作、精細(xì)安裝提供依據(jù)；二是將復(fù)雜節(jié)點(diǎn)制作成圖文并茂的技術(shù)交底，一方面以展板的形式粘貼在施工現(xiàn)場(chǎng)操作部位，另一方面結(jié)合二維碼技術(shù)，采用手持式終端將存儲(chǔ)在BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)的技術(shù)交底進(jìn)行查閱。

2.3 運(yùn)維輔助

利用竣工模型承載機(jī)電設(shè)備安裝設(shè)備、電器、管線的幾何、物理、供應(yīng)商、技術(shù)及性能參數(shù)以及施工過(guò)程、設(shè)備驗(yàn)收和維護(hù)等綜合信息，結(jié)合BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)行平臺(tái)，并與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以便維護(hù)單位對(duì)運(yùn)維過(guò)程和數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化管理。

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應(yīng)用簡(jiǎn)介

機(jī)電設(shè)備安裝管線綜合是本項(xiàng)目BIM重點(diǎn)應(yīng)用，首先在BIM應(yīng)用軟件中進(jìn)行機(jī)電管線三維排布，利用模擬施工和軟件相應(yīng)功能發(fā)現(xiàn)施工圖的“錯(cuò)、漏、碰、缺”等設(shè)計(jì)缺陷，并結(jié)合規(guī)范規(guī)定，在模擬真實(shí)場(chǎng)景的三維環(huán)境中提前進(jìn)行符合性檢查和系統(tǒng)性優(yōu)化，將三維成果以建議的形式提交設(shè)計(jì)單位確認(rèn)和修改，使設(shè)計(jì)缺陷在施工前得到最大可能的發(fā)現(xiàn)和解決，避免施工時(shí)的返工浪費(fèi)，造成經(jīng)濟(jì)和工期損失。在已創(chuàng)建和優(yōu)化的機(jī)電各專業(yè)模型的基礎(chǔ)上，還在綜合支吊架、可視化交底、工程量統(tǒng)計(jì)、數(shù)字化加工等方面進(jìn)行了BIM應(yīng)用和成果輸出，以指導(dǎo)和規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工。

機(jī)電模型

結(jié)構(gòu)模型

3.1 機(jī)電管線三維排布

本項(xiàng)目機(jī)電管線三維排布，采用Autodesk公司的Revit MEP軟件，根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的施工圖和二維CAD電子文檔，各專業(yè)以鏈接土建模型協(xié)同工作的方式逐專業(yè)、逐層、逐系統(tǒng)的進(jìn)行三維排布。機(jī)電設(shè)備安裝各專業(yè)與土建協(xié)同工作時(shí)，將土建模型鏈接至機(jī)電設(shè)備安裝各專業(yè)模型中，采用復(fù)制監(jiān)視土建模型標(biāo)高、軸網(wǎng)、墻體等圖元，以確保各專業(yè)與土建模型創(chuàng)建時(shí)和施工過(guò)程中的同步修改、協(xié)同一致。管線三維排布近似于模擬施工，既可以在排布時(shí)發(fā)現(xiàn)明顯的設(shè)計(jì)缺陷，也可以為下一步模型的符合性檢查和施工過(guò)程管理提供信息化數(shù)據(jù)。

3.2 機(jī)電管線“錯(cuò)、漏、碰、缺”檢查及設(shè)計(jì)優(yōu)化

機(jī)電管線三維模擬排布完成后，利用BIM應(yīng)用軟件的碰撞檢查功能對(duì)模型進(jìn)行檢查。在Revit軟件中進(jìn)行硬碰撞檢查，檢查前將機(jī)電設(shè)備安裝各專業(yè)模型鏈接至土建模型中，選擇不同專業(yè)與土建和各專業(yè)之間進(jìn)行碰撞檢查。在NavisWorks軟件中進(jìn)行間隙碰撞檢查，檢查前將項(xiàng)目所有模型附加至軟件中，選擇不同專業(yè)與土建和各專業(yè)之間，并設(shè)置相應(yīng)間隙值進(jìn)行管線凈高、凈距等規(guī)范性參數(shù)的檢查。除碰撞檢查外，還在NavisWorks軟件模擬真實(shí)場(chǎng)景中進(jìn)行漫游審閱，查看機(jī)電管線模型在空間位置、排布層次、規(guī)范符合性等方面進(jìn)行模擬驗(yàn)收。

本項(xiàng)目共發(fā)現(xiàn)硬碰撞點(diǎn)1291個(gè)，不合規(guī)間隙碰撞點(diǎn)128個(gè)，符合性優(yōu)化建議15個(gè)。BIM應(yīng)用人員將檢查結(jié)果核對(duì)、復(fù)核無(wú)誤后以列表和三維成果的形式提交設(shè)計(jì)單位確認(rèn)和修改，經(jīng)設(shè)計(jì)同意修改后再完善模型，并輸出CAD施工圖。

其中，在對(duì)給排水管井的管道排布進(jìn)行優(yōu)化時(shí)發(fā)現(xiàn)，管井尺寸偏小管道排布過(guò)于緊密。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后將立管設(shè)計(jì)為距墻150mm，左右間距300mm，進(jìn)出管道井部位4根DN150噴淋主管按兩層排布進(jìn)入管井，合理解決管道過(guò)密,達(dá)到安裝施工間距要求。

3.3 綜合支吊架優(yōu)化

使用企業(yè)參數(shù)化模型庫(kù)中的綜合支吊架模型，在BIM應(yīng)用軟件Revit中，于已布置的管線部位基于剖面，根據(jù)不同類型管線和管線排數(shù)、間距等調(diào)整模型相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行模擬安裝，并在三維場(chǎng)景中進(jìn)行細(xì)部和節(jié)點(diǎn)優(yōu)化。

本工程地下室主要支吊架采用裝配式成品雙層綜合支吊架，將5根DN150的噴淋主管及強(qiáng)電橋架布置于2.850mm標(biāo)高位置，兩根DN150消火栓主管以及兩個(gè)弱電橋架布置于3.150mm標(biāo)高位置，使得管線排布整齊美觀，并且解決了下層管線支吊架無(wú)法生根的問(wèn)題，同時(shí)降低了支架的人工和材料成本。

3.4 機(jī)電設(shè)備安裝可視化交底

利用BIM應(yīng)用軟件，結(jié)合設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定，將機(jī)電設(shè)備安裝工程復(fù)雜節(jié)點(diǎn)制作成圖文并茂的技術(shù)交底，以展板的形式粘貼在施工現(xiàn)場(chǎng)該節(jié)點(diǎn)部位，并制作影音并茂的施工模擬交底視頻，還結(jié)合二維碼技術(shù)，采用手持式終端將存儲(chǔ)在BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)的技術(shù)交底進(jìn)行查閱，用于安裝作業(yè)前的技術(shù)交底。既便于操作工人直觀學(xué)習(xí)，也為管理人員檢查、驗(yàn)收提供直觀的標(biāo)準(zhǔn)，顛覆文字加二維圖形技術(shù)交底的傳統(tǒng)模式。

3.5 工程量統(tǒng)計(jì)

機(jī)電設(shè)備安裝模擬管線排布、設(shè)備安裝完成并經(jīng)優(yōu)化后，利用BIM應(yīng)用軟件的算量功能提取施工凈用量，一方面可與投標(biāo)量、預(yù)算量進(jìn)行對(duì)比；另一方面對(duì)用料進(jìn)行均衡優(yōu)化，為施工的定尺采購(gòu)、低耗制作、精細(xì)安裝提供依據(jù)，做到限料上樓，無(wú)廢料下樓。

3.6 數(shù)字化加工

根據(jù)機(jī)電設(shè)備安裝工程模型，在BIM應(yīng)用軟件中將管道、風(fēng)管、橋架、電纜、綜合支吊架進(jìn)行優(yōu)化分段、組合，并模擬安裝，檢查無(wú)誤后將模型數(shù)據(jù)傳遞給加工廠集中制作，這樣減少了施工現(xiàn)場(chǎng)制作工作量和對(duì)環(huán)境的污染，既規(guī)避了不安全因素，又降低了損耗，做到了節(jié)能環(huán)保。

3.7 竣工數(shù)字模型交付

施工過(guò)程中，將工程機(jī)電設(shè)備安裝的設(shè)備、電器、管線與實(shí)際施工進(jìn)度關(guān)聯(lián)起來(lái)，把施工信息及時(shí)錄入設(shè)備屬性中，并進(jìn)行復(fù)核。施工信息主要有：設(shè)備供應(yīng)商，出廠日期，驗(yàn)貨日期，安裝日期，驗(yàn)收記錄，設(shè)備檢驗(yàn)信息，業(yè)主、監(jiān)理及施工單位驗(yàn)收參加人員，施工信息錄入和復(fù)核人，以及天氣等等信息。以便工程竣工時(shí)，交付三維竣工模型，逐步取代紙質(zhì)竣工圖，既為企業(yè)實(shí)現(xiàn)竣工數(shù)字樓宇入產(chǎn)品庫(kù)提供原始數(shù)據(jù)，也為業(yè)主單位后期運(yùn)維管理提供信息化數(shù)據(jù)。

3.8 后期運(yùn)維管理

將工程機(jī)電設(shè)備安裝的設(shè)備、電器、管線的幾何、物理、供應(yīng)商、技術(shù)及性能參數(shù)以及施工過(guò)程、設(shè)備驗(yàn)收和維護(hù)等綜合信息數(shù)據(jù)存放在企業(yè)私有云平臺(tái)的竣工模型中，利用二維碼保存該數(shù)據(jù)鏈接或唯一檢索地址，并把該二維碼標(biāo)識(shí)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要維護(hù)時(shí)，只需使用移動(dòng)終端識(shí)別二維碼記載的檢索地址，即可在竣工模型中定位到該設(shè)備和查看到該設(shè)備所有信息數(shù)據(jù)，維護(hù)結(jié)束后可添加或更新維護(hù)信息。當(dāng)設(shè)備信息量較少時(shí)，也可以將信息直接以列表的形式加密數(shù)據(jù)記載在二維碼中，移動(dòng)終端使用專用APP讀取設(shè)備信息數(shù)據(jù)。

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應(yīng)用成效

本項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備安裝工程應(yīng)用BIM技術(shù)，創(chuàng)建工程模型，通過(guò)施工模擬和軟件相應(yīng)功能，事前檢測(cè)各類管線碰撞1419處，自行規(guī)避1374處，報(bào)設(shè)計(jì)修訂45處，避免施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)修改，減少返工，節(jié)約成本和節(jié)省了工期。

通過(guò)本項(xiàng)目試點(diǎn)BIM技術(shù)應(yīng)用，為公司積累應(yīng)用數(shù)據(jù)、培養(yǎng)應(yīng)用人才、總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、編寫應(yīng)用指南提供了參考依據(jù)，也為公司全面普及BIM技術(shù)應(yīng)用形成了示范效應(yīng)。

（責(zé)任編輯：何雯麗）

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[責(zé)任編輯：Susan]