BIM技术在大型地下车库中的应用

BIM技术在大型地下车库中的应用

时春霞

【摘 要】以某含有复杂管线、高低上下错落楼层的大型地下车库工程为背景,利用BIM技术实现建筑、结构、设备各专业的二维图纸抽象模拟三维可视空间,在图纸会审、深化设计、工程管理、施工协调等各阶段提高施工管理质量,缩短工期,增加效率,降低成本.

【期刊名称】《低温建筑技术》

【年(卷),期】2016(038)006

【总页数】3页(P137-139)

【关键词】BIM技术;设计深化;大型地下车库;碰撞检查

【作 者】时春霞

【作者单位】上海同济开元建筑有限公司,上海200092

【正文语种】中 文

【中图分类】TU926

该工程含地上建筑和地下建筑，地下建筑面积为3万m2，有地下配套服务，住宅地下室和地下机动车库。地下车库为一层框架结构，层高3.9m，车库净高≥2.2m，地上覆土厚度1.5m。车库内建筑、结构、设备相关专业构件繁多，2-D施工图纸数量多，检查审图难于发现相互间的构件冲突和不合理；车库综合管线系统较多，较复杂，如风管、强弱电桥架系统、给排水系统，采暖系统水管等，各系统构件众多，管线交叉布置，容易在局部交叉区域不满足车库净高要求；另外，车库地表有覆土层和地上建筑物，地表标高错落不齐，管线易与结构梁板碰撞。

根据以上特点，可建立3-D BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型，可提供可视化功能在不同角度、不同剖切面、不同细部节点查看建筑物，方便形象地让使用者随时查看和检验，同时，模型能够通过碰撞检查将后期施工中可能性问题提前判断预知和预防。图1为地上建筑和地表效果图。

车库BIM模型的建立主要有以下几个关键步骤：

(1) 建立BIM车库模型前，收集相关图纸和资料，了解客户需求，设立信息模型目标和使用用途。

(2) 确定建筑物原点(统一定位点)，明确中心文件内容，各专业合理分工，可根据各自专业内容多少分配任务，内容较多的专业可设立低一级的‘中心文件’作为该专业间数据共享。

(3) 结合2-D平面图，采用软件内构件实现为车库三维形态。

(4) 部分车库信息构件通过创建库文件，补充软件构件的存库，以备后用。

(5) 建立模型中，各专业通过软件内相互沟通，亦可通过软件外现场相互协调沟通，保持信息顺畅。

(6) 模型建完后，由专人拼合各专业模型，检查与图纸的符合度，协调处理问题。

车库BIM模型的截图见图2～图5。

现阶段，BIM的使用用途中，碰撞检查较为实用。设计院施工图纸交付甲方的普遍成果形式是二维CAD平面图纸，建筑、结构、暖通、给排水、电气各设计专业分开交付，专业之间配合很难达到无缝拼合；在施工现场中，经常出现碰撞问题或净空预留不足，有些问题甚至无法通过现场协调解决，以至于影响施工进度，无法达到项目预期的建筑效果。

3.1 碰撞检查流程

该地下车库面积大，内部构件繁多，地表结构上下标高多变，通过BIM模型的建立，可对车库内部、车库顶部覆土层中构件一目了然；对各专业构件检查碰撞冲突，查询碰撞构件后交付碰撞检查报告，通知相关专业修改2-D图纸，更新BIM信息模型，再碰撞检查，循环交替，直至解决所有冲突，最后交付各专业修改后的2-D图纸和3-D模型。其工作流程见图6。

3.2 碰撞检查的内容

在碰撞检查前，以碰撞检查目的为方向，列出各专业间的碰撞检查构件类型。此工程中分别检查地库顶板上构件以及地库内部顶板以下构件。在本项目中地库顶板以上覆土内的碰撞检查主要构件见表1，在本项目中地库内部顶板以下的碰撞检查主要构件见表2。

3.3 碰撞结果

进行车库BIM模型碰撞后，可查得几千条各专业之间的碰撞冲突，一般多为安装工程中各专业设备管线之间的碰撞、管线与建筑结构部分的碰撞以及建筑结构本身的碰撞，见图7～图8。

在地下室设备间入口，水暖电管道布置紧密，容易造成净高不够，经过碰撞协调后，能满足要求，见图9。

3.4 碰撞解决

该车库工程中采用了三种途径解决问题：

(1) 通过数据共享发送碰撞构件挪动或删除请求，软件内交互式沟通排查解决问题，如建筑结构碰撞中，如图7所示，通过发送请求挪动或删除相关碰撞构件、碰头梁。

(2) 可生成碰撞检查结果文件，通知相关专业，按碰撞构件编号检查原因来协调解决，如管线设备之间或设备与建筑结构之间碰撞，一般碰撞构件数量大，可采用这种方法，挪动碰撞的管线，如图8所示。

(3) 局部管线复杂区域净高不满足、布置不合理等问题可安排有经验的工程设计师浏览BIM的3-D信息模型，协调构件位置，如图9所示。

在排查和解决上千个碰撞问题的同时更新相关2-D施工图纸和3-D BIM模型，通过再碰撞，确保无其他问题。遇到无法协调的区域，通知业主，对原有方案进行改动。

随着对BIM使用的不断地探索和实践，其功能和经济性已得到普遍认可。在此工程中：

(1) BIM模型可提供方案初期效果图和3-D透视图、2-D各专业图纸(平立剖，局部详图)、各个细部设计参考，以及初期概预算。

(2) BIM在施工前消化解决各专业碰撞冲突、确认施工作业空间和净空，减少设计变更，减少施工方、设计方、业主间交流沟通次数，节省时间，减少施工成本，提高工程质量，通过解决碰撞深化设计，并提供设计深化后的3-D整体模型。

(3) 竣工信息模型交付后，可指导现场施工管理，协调施工技术。

对于BIM深化研究中发现，BIM相关软件中构件库存量不够实际使用,限制了BIM的发展；BIM的模型标准和交付标准尚缺统一，缺乏规范；BIM模型交付需从粗放式信息建模向精细化信息建模转变。

【相关文献】

[1] 廖小烽，等.Revit2013/2014 建筑设计火星课堂[M].北京：人民邮电出版社，2013.

[2] AEC(UK).BIM Standard for Autodesk Revit[S].2010.

[3] 新加坡建设局.新加坡建筑信息模型(BIM)指南[Z].2012.

[4] Construction Industry Council. CIC Building Information Modelling.draft6.1[Z].