摘要：本文通过案例分析法，以F工程为例，从净高控制、综合管线设计及管线冲突、基坑内支撑拆除辅助方案确定、预制看台板设计及制作等方面，对BIM技术在体育综合体设计及施工过程中的应用进行分析，总结出BIM技术在该类型建筑施工中的优势，为类似项目的工程项目管理提供参考。
关键词：BIM技术；体育综合体；净高控制；预制看台板；
1 引言
BIM 是建筑行业改革的一个新突破点，它通过建筑信息化，从根本上解决施工阶段效率低下、粗放管理的建筑行业弊病，为流水施工精细化管理提供强大支撑，为更高、更新、更复杂的设计理念的实现提供强有力的设计以及实施工具，为真正的建筑全生命周期管理中信息化最弱的施工阶段提供可靠的数据信息模型和管理平台［1］。
随着社会主义市场经济的发展，越来越多的体育建筑在功能上定位上不在局限于体育范畴，而是在满足体育功能要求的前提下，增加了演艺表演的功能及商业功能，因此发展出新型建筑类型：体育综合体。这种多功能复合型的体育建筑，对项目的工程精细化管理要求更高。本文以实际工程案例为依托，结合项目的实际情况和需求，简要分析了BIM技术在项目中的应用，为类似项目的工程项目管理提供参考。
本文采用的案例为F工程，该工程的建筑功能包含一个1.5万人的体育及演艺场馆、场馆辅助功能用房、训练馆、场馆内部商业、外部商业、外摆零售区和一个办公楼，建筑面积约为15万平方米。该工程采用直接委托总包单位进行BIM设计的方式，总包单位利用BIM技术，在施工图设计院图纸的基础上进行优化，并在具体施工时得到落实。以下是BIM技术在项目中的具体应用分析。
2.1 净高控制
F工程建筑功能复杂，各种建筑功能有不同的层高要求，本项目重点区域为地下室，地下室有比赛场地、球员更衣室、赛事后勤保障房、训练馆、仓库、卸货区、汽车车库、自行车车车库、管理用房、变配电房、空调机房、商业用房等。其中卸货区最低净高要求4.5米，小型车位最低净高2.2米，训练馆最低净高9米，球员通道最低净高要求3.0米。项目BIM技术人员重点对地下室进行了BIM建模并提出了优化方案，最终在净高控制方面取得了很好的效果。
例如负一层局部区域是在看台的下方，这部分的层高变化很大，空间狭窄，并且有包括消防管道、通风管道、给排水管道等管线密集通过，通过BIM机电管线排布综合排布，发现净高明显较低的位置，针对这些位置进行了相应的优化调整。
而在负二层层北区，由于上方为卸货区，因此结构有降板，施工图设计时未充分考虑机电管线所占空间，导致负二层层北区局部净高低于2.20m，不能满足车库车辆通行的规范净高要求。及时把问题反馈给设计和业主，现通过改结构为无梁楼板解决了北区车库净高不足2.20m的问题。
2.2 综合管线设计及管线冲突
传统项目建设过程中，项目参建各方有时需要花费巨大费用来弥补由设备管线碰撞而引起的拆装、返工及浪费，BIM技术应用能完全避免这种浪费。在管线综合设计时，可利用BIM 的可视化功能进行管线碰撞检测，将碰撞信息反馈给设计人员及时做出调整，以减少施工现场的管线碰撞及返工，降低工程成本［2］。
F工程中管线众多，包括空调风管、空调水管、消防排烟管、消防给水管、燃气管强弱电桥架等。针对项目错综复杂的管线以及不同的建筑空间功能，需要平衡考虑净高最大化、施工的可操作性以及后期维护的便利性。为此本项目BIM技术的应用过程中参考了其他项目，采用了管道密集化、充分利用横向空间、提升重力管起始标高等方式进行综合管线的设计，得出了最优的综合管线方案。
在BIM模型的制作过程中，由于项目的特殊性，有很多设备及装置是之前项目没有出现过的，因此BIM技术人员制作了针对本项目的设备、阀门、风口等族共34个，出图时能体现本项目蓝图所用图例，保证三维模型导出二维深化图后，图例与蓝图保持一致，方便图纸技术交流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆风盘族在做族的时候就已经把设备编号做进去，建模时只需要切换相应编号就可以调出相应尺寸的风盘，出CAD图不用再二次粘贴设备编号，降低后期处理的工作量、提高效率和准确度。防火阀有十四种图例，常规建模会用到14个相应图例的防火阀族，本项目巧妙地采用一个族解决了所有问题，只需一个族，即可做到在图例上任意切换，方便绘图人员在建模过程中与原设计图核对，减少了绘图操作步骤，提高了效率和准确度、避免了导出CAD图后再替换图例的步骤。
在综合排布初调后通过碰撞报告寻找细小而繁杂的碰撞点，查找出机电管线之间碰撞共计1200余处，机电与土建碰撞700余处。并对碰撞点逐一调整后，保证各专业管线布置美观、合理、无碰撞。最终的综合管线设计方案出图以后，避免了施工过程中由于管线碰撞带来的返工情况，降低了工程的成本、保证了工期。
2.3 基坑内支撑拆除辅助方案的确定
F工程的基坑工程属于深基坑施工，基坑开挖底板垫层底绝对标高为-11.3米至-10.2米，基坑开挖深度7.2米至9.4米。因项目地下室南侧约15米为已运行的地铁站点，项目地下室与地铁站由通道连接，所以该基坑施工受到建设方及地铁公司的高度重视。本项目的支护结构采用的是围护墙结合内支撑系统的被动支护形式。根据基坑功能，结合地质及周边环境，依据依据建筑基坑支护的有关技术规范和规定，该基坑侧壁安全等级为一级。BIM技术人员通过建立结构模型与现场基坑支护模型，两者相互对照，确定各层各流水段现场施工及对应的拆撑顺序，并利用已经建好的模型，生成漫游动画，对基坑内支撑拆除过程的施工部位、相应的施工管理做出预测及指导，以达到先期预备，确保现场有序施工的目的。
2.4 预制看台板设计及制作
研究发现，利用BIM技术可以提高装配式建筑协同设计效率、降低设计误差、优化预制构件生产的流程，改善预制构件库存管理、模拟优化施工流程，实现装配式建筑运维阶段的质量管理和能耗管理，有效提高装配式建筑设计、生产和维护的效率［3］。
F工程BIM团队通过利用BIM软件创建构件三维模型对看台区清水混凝土预制构件的深化设计，深化预制构件种类包括看台板、单梁和踏步板，看台板构件种类包括L形看台板、T形看台板、U形看台板和平板。共210种预制构件，2192块看台构件，过程中直接通过Revit导出CAD图纸。深化图纸共计237张，其中详图大样219张，内含平面图、立面图、剖面图、配筋图、抽筋图。
并在模具生产制作前，应用BIM技术对预制看台的生产模具设计进行优化，通过模型模拟预拼装，200余种构件种类，最终仅使用6种模具（合计13套），大大节省了模具成本。
2.5 其他方面的应用
除了在以上几个方面应用BIM技术以外，项目总包还在钢结构深化设计阶段应用BIM技术创建本工程钢结构模型，通过对复杂节点受力分析进行优化。并在施工场地布置方面，利用BIM技术针对不同施工阶段进行了场区模拟布置，包括：地下施工阶段场地布置、地上施工阶段场地布置、办公区模型、生活区模型，通过合理调整布局，最大化降低场地狭小带来的困难。
3 结语
在本项目中，技术人员将BIM技术应用于净高控制、管线冲突、基坑内支撑拆除辅助方案确定、预制看台板设计及制作等方面，高效地解决了施工图设计阶段未能充分考虑的问题、施工方案问题、预制件生产等问题。随着BIM技术的发展，BIM技术在复杂的体育综合体项目中的应用范围也将越来越广泛，而不仅仅是在施工阶段应用，还会拓展到项目全生命首期的各个阶段。
参考文献：
［1］姚瑞哲.BIM技术在复杂综合体项目施工阶段的应用[D].华南理工大学，2018.
［2］纪凡荣，徐友全，曾大林，et al.BIM技术在某项目管线综合中的应用[J].施工技术，2013，42（3）：107-109.
［3］白庶，张艳坤，韩凤，et al.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济，2015，36（11）：106-109.
论文作者:潘贱珍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/24
标签：管线论文; 净高论文; 基坑论文; 项目论文; 看台论文; 技术论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第29期论文;