BIM技术在改续建项目中的应用
摘要：改续建工程在近年来所占比例逐渐上升，其具有“循旧利旧”、“工期紧张”“工况复杂”三大特点。如何在保证其功能的前提下，尽可能的对于旧管线保护利用，在原有布局上合理新增管线是当前机电工程系统所面临的问题。通过应用BIM技术在模型中展示现场情况，提前考量注意要点，发现问题及时协调解决，保证项目顺利建造，完美履约，本文以东直门暨东华国际广场项目机电工程为例，讲述BIM技术改续建工程中的应用。通过在不同阶段应用不同技术手段，与多专业紧密配合，助力现场在进度、质量、安全、成本方面进行管控，做到施工安排合理有序、质量过硬。
    关键词：BIM技术 项目改造 管线综合 趋势 模型落地
0引言
随着国家经济快速发展，近些年城镇化率逐年上升，已达到较高的水平，城市的发展已经由原来的增量建设逐步转变为存量提质改造阶段，现有建筑功能及布局已经无法更好地满足人民的需求，如何更好地利用现有建筑改造升级，是我们现阶段面临的问题。通过应用BIM全
过程技术手段，利用可视化[1]的方式给予项目在前期策划，过程施工以及后期运维阶段提供助力，充分利用现有管线及洞口，避免大拆大建，基于经济性及环保性考虑，符合绿发展的时代要求。本文通过对机电模型的介绍，梳理各阶段的BIM应用，以保证改续建类项目的完美履约。
1 项目简介
  本工程为东直门交通枢纽暨东华国际广场项目，总建筑面积为255470㎡，项目始建于2005年，在2010年停工近十年，后于2019年重新启动，力争2023年交付使用。包含以下子项：地下室、酒店、公寓（1#楼、2#楼）、北区地上商业。其中地下室为两层车库及后勤功能用房，酒店地上一至三层为商业部分，三至十四层为酒店部分，1#公寓地上为14、16层，2#公寓地上为18层，北区地上商业地上共三层。主要结构形式为框架核心筒结构。机电系统复杂，主要包含强弱电、消防、通风空调、给排水、采暖、防排烟系统等多个专业。由于项目一次结构已完成，导致机电工期紧张，酒店为五星级商业酒店，对于空间及功能要求较高，针对原有管道以及预留洞口，应能用尽用，多年前施工完成的一次结构无法满足新规要求，对梁柱进行加固，其加固方式对机电管线位置以及支架形式也有较大影
响，叠加多项因素影响，导致现场施工较为困难，应用BIM技术在前期将问题解决，是项目得以建设完成重要的一环。
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2 BIM应用
2.1BIM应用前期准备
    现阶段，BIM应用深度及广度不断加强，深化要点及覆盖范围也在不断增加，为了保证模型的准确性以及深化方案的可行性，在初始阶段就组建了专业化的深化设计团队，结合业主要求以及项目交付标准，策划编写了项目管理流程制度、深化方案策划指导手册以及
深化成果标准样板等。通过多年深化项目的累积，已储备较为完整的模型族库，方便设备与部件的选取应用，为了保证模型及生成图纸的准确，构建了两套审核机制，分为内部及外部审核，及时发现问题解决问题，避免因深化的错误导致现场损失。
项目位于北京二环，作为改续建工程，一次结构已基本完成，机电工期十分紧张，且在项目周期内存在冬奥会以及两会。为保证深化进度满足现场需求，通过查阅项目施工计划安排，分解项目节点，分别编制总进度计划、月进度计划以及周进度计划，落实到人，可随时追踪发现偏离并及时纠偏。摒弃了传统的“全面开花”的深化模式，采用“由点向面”进行推进。
图1 机电模型图
2.2 BIM综合应用阶段
为了保证深化模型的精准性，在深化开始之前，对其进行质量管控，包括：图纸会审，在前期将设计图纸问题及时反馈、三维扫描技术对现场结构情况复核，保证模型与现场一致。由于项目建设时间较早，规范已更改，原结构强度无法满足现阶段要求，需要对梁柱进行加固处理，加固方式有混凝土加固以及条型钢板加固，后者对机电管线排布及支架安装位置存在影响，提前在模型中绘制钢板，在深化中充分考虑，保证后期现场施工一次成活，避免返工。为了保证绿经济的建造模式，对于现场已有的管线以及预留洞口，要做到循旧利旧，避免拆改，在现场对其进行测量，反馈到模型中，在满足建设要求的前提下尽可能应用。
   
图2钢板加固梁                              图3加固梁支架生根
机电工程作为项目投入使用后的环境、安全及基本供应的保障，在整个项目建设过程属于至关重要的组成部分。BIM深化属于施工的重要前提，其涵盖了设计优化、精装要点、管线综合、预留预埋、支架绘制、设备运输及优选、机房管井深化、后期运维等多个方面。其中，管线综合是深化开始的前驱，也是发现问题最多的部分。以下问题较为突出：走道位置管线过多导致管线穿门、风管风口过低行人无法通过、狭窄空间区域支架安装空间不足、局部区域风机数量过道导致不美观以及噪音较大。在深化中发现问题，通过设计优化进行解决，将管线路由进行变更，减少门上方的管线数量，保证净高。
各类机房属于功能性房间，是机电工程系统重要部分，机房内部设备较多，管线尺寸较大且要保证人员检修空间合理，需要考虑要素较多。在对机房进行深化时，提前对各类设备进行1:1建模，对管道进行合理排布，尽量避免翻弯造成能量损失，同类设备同区摆放，保证检修空间，阀门附件按规范标准进行定位摆放，方便后勤人员进行操作查看。深化完成后及时生成设备基础定位图，提交现场进行基础预留。
    本项目二次结构砌筑形式均采用砌块砖，开孔较为麻烦且造成污染，要保证在砌筑之前
提供预留洞图。管综排布完成后，应用插件对洞口预留原则进行设置，可选择单个区域或者整层进行开洞，完成后可直接导出留洞图，图纸标注字体清晰、信息齐全。对模型进行检查，查看无问题后即可提交现场，工人即可按图施工，提前预留，避免后期开孔造成资源浪费。
支吊架作为管线敷设的受力支撑，其形式与尺寸决定着整体的美观及安全性。将管线集中成排放置，应用综合支吊架取代原有的单专业支吊架，使得整体观感更好且相对节约成本。在BIM应用软件中，MagiCAD软件可以进行支吊架的受力分析，按照绘制的形式选择钢材，对支架每个部分均有承载力分析，通过科学计算保证其安全性。针对存在局部空间过小，支架无法生根的情况，通过对部分二次墙区域加设构造柱，提供支架生根位置，保证支吊架的安装空间。
材料作为全面质量管理五要素之一，是现场施工的重要基础保障，准确的工程量不仅大大提高采购及施工的效率，还能帮助在后期结算时做到有据可依。在模型深化完成后，根据现场施工需求，导出对应区域的材料明细表，明细表中可根据名称、材质、系统、尺寸等条件进行区分，管件也可根据角度、尺寸、系统、材质等分别导出，表中对于同类项直接合并，方便现场进行材料采购与管理。
2.3 BIM落地实施阶段
项目机电系统较多，管线复杂，通过生成的专业平面图直接用来作为施工指导具有一定风险，为提高现场施工准确性，避免后期拆改，针对复杂区域及部位进行单独技术交底，重点讲解其管线系统构成及施工工序，交底方式主要包含三维交底、全景二维码、施工模拟等。通过现场展示帮助施工队伍了解深化意图，理清管线系统，在对成果确认后组织各方及时签字、留存归档。为方便现场查看模型以及各种资料留底，应用C8BIM平台，通过平台可查看轻量化模型，关注复杂节点，及时接收图纸及交底卡，随时随地进行预览。