BIM 技术的建模与施工过程分析

刘小惠，李亚飞，黄文君

（漳州科技职业学院，福建 漳州 363202）

1 引言

随着建筑业信息化的发展，以及数字技术、绿色建筑在建筑业的应用，BIM 技术也成了业主、设计院、施工企业进行行业招标投标的核心条件。BIM 技术从最早建模设计阶段到如今的施工阶段、造价控制阶段，其技术日趋成熟，但目前国内在中小型项目中无法有效地应用BIM 技术，大多数企业仍然应用的是传统的二维CAD 图，归结原因是企业缺乏与BIM 相关的专业团队。

2 BIM 在施工图设计中的应用

传统的二维施工图纸，其结构设计施工图与建筑设计施工图采取分开设计，二者类似于独立个体，而Revit 在建模时可将二者进行整合，能够明确构件位置的正确与否。利用Revit 中心文件的编辑权限的设置，可以避免他人对模型随意编辑。对于建模效率，建模人员可以在建立模型之前创建好所需的族文件，在建立模型过程中创建工作集，Revit 中工作集的创建如同AutoCAD 中的图层设置，合理划分工作集以及工作集的编辑权限，将工作集细化，方便后期的修改，提高建模效率。BIM 技术的可视化可使建模人员直接对建材材质进行更改，相比传统二维图纸更直观迅速，也能给予业主方对整个项目形体的直观感受。

3 BIM 技术应用于实际工程案例

3.1 工程概况

3.2 本工程总体建模步骤

导入二维CAD 图纸→Revit 软件建立结构模型→Revit 软件建立建筑模型【1】。

3.3 模型构建

3.3.1 结构模型构建

Revit 建立结构模型的具体步骤：建立项目样板→导入CAD 结构设计图→建立结构标高→结构平面视图→建立轴网→绘制结构柱→绘制梁→绘制结构板→绘制屋顶→建立基础【2】。

3.3.2 建筑模型构建

Revit 建立建筑模型的具体步骤：建立建筑标高→楼层平面视图→导入CAD 建筑设计图→绘制墙体→绘制门窗→绘制建筑楼板→绘制屋顶→绘制附属构件。

3.4 建筑施工图与结构施工图的整合

由于建筑模型在创建之前，考虑到装饰装修的厚度，因此需要根据建筑标高来建立建筑模型，而且在创建建筑模型过程中，墙体的高度需要扣除结构梁板的高度，为了保证建筑图中结构柱与结构施工图中无错漏、尺寸无偏差，也为了在创建模型时更简便、快捷，特将建筑施工图与结构模型进行整合。本项目在整合模型过程中发现建筑图中个别柱子位置与结构图的定位尺寸出现了偏差，根据结构安全性需求，本次建模在建筑图中柱子位置全部按照结构图中柱子位置放置。从该项目看，Revit 软件建模中模型整合有助于设计人员设计时更精确。

3.5 相关构件的创建

3.5.1 墙体的创建

考虑到模型精度要求以及后续模型在成本管理中应用，建筑模型在创建墙体时，需要考虑墙体在实际工程项目中的高度，因此，墙体创建时应扣除相应梁板高度。

青少年阶段的价值观塑造会对人的一生产生很大的影响，但是当前社会中有很多压力影响着青少年价值观的形成，教师必须要了解这些压力的来源，从社会的角度分析其根源，并采取合理的措施，才能引导青少年树立正确的价值观。

3.5.2 门窗的创建

建模时图中门窗可以采用Revit 软件自带族，也可以自己创建所需的门窗族，载入到项目中根据图中位置插入。该项目中窗户类型较多，尺寸不一，而且尺寸较大，大尺寸窗户在绘制时需要建立窗族，然而在创建窗族时，由于窗梃之间距离的限制，需要每个尺寸各创一个窗族，影响绘制的进度，因此，对于该项目大尺寸的窗户，均采用幕墙法进行绘制，再进行窗户洞口的开设。

针对项目中异形窗的建立，基于BIM 建模相关平台上没有异形窗族，因此对异形窗族进行创建，其具体流程为：新建族→公制窗→参照标高（设置参照平面）→立面（绘制窗框、横竖梃、玻璃）→设置参数→设置族属性。

3.5.3 楼板及屋顶的创建

建筑建模时楼板及屋顶的建立是依据建筑标高的，因此，楼板及屋顶创建有多种方式，可以直接将建筑与结构标高之间差值当作建筑楼板与屋顶属性设置，也可以在属性类型设置时包含结构板的高度。

3.5.4 附属设施的创建

建筑附属设施创建，比如，栏杆扶手，在建立时需要先对栏杆扶手类型属性进行设置，在设置前需要进行族的载入作为栏杆或扶栏。

综上步骤创建模型，该项目建模完成效果如图1 所示。

图1 建筑模型效果图

4 施工场地布置

施工场地布置是施工组织设计的重要内容，是施工单位根据建设单位提供的施工场地【3】，围绕拟建建筑物的位置，在周边场地科学合理地安排好办公区、生活区、加工区域、仓库、材料堆场、机械设备以及临时施工道路的布置，为后期有序施工进行必要的准备工作。随着科技以及建筑行业的快速发展，施工现场布置的要求也随之不断提高，但由于其影响因素较多，内容繁杂，因此施工现场布置是一项重要且复杂的工作。

本次施工场地布置运用软件采用“广联达BIM 施工现场布置软件V7.9”【4】，该款软件针对场地布置操作较为方便，不需要依托其他平台，场地中的设施模型可以直接采用软件自带的族库进行建立。

具体流程为：导入二维图纸（现场平面布置图）→施工场地地形创建→施工围挡布置→划分功能区域→导入拟建建筑模型→场内运输道路布置→临时及附属设施布置。

4.1 现场临时道路的布置

施工现场临时道路的布置应满足后期施工方便和绿色工程施工的要求，根据拟建建筑的位置进行合理的布置，施工场地内临时道路在主体工程完工后，进行整修可作为永久性道路，可以有效地节约部分成本。

本工程项目由于场地面积的限制，拟在施工范围内设置直行道路，道路宽5m，道路尽头设置消防回车场地，场地面积为12m×12m，道路设置满足消防道路要求。

4.2 材料堆场的布置

对于材料堆放区的设置，应靠近临时道路，并在起重机起吊范围内，尽量避免二次搬运，搅拌站在布置时也需要在起吊范围内，砂、石子堆场布置在搅拌站周边。本项目由于场地限制，混凝土采用商品混凝土，不设置混凝土搅拌站。其他材料及加工棚布置在办公区右侧并用铁皮与办公区隔开。

4.3 临时设施的布置

施工现场，根据GB/T 50640—2010《建筑工程绿色施工评价标准》规定，办公区与生活区应与作业区分开布置，办公区和生活区的布置应落于塔式起重机起吊半径外，并有一定的安全距离。本项目办公区与生活区均采用活动板房，生活区周边用铁皮围挡与办公区隔开。

5 结语

本文通过实际工程案例，利用BIM 技术对小型工程项目进行建模，以及BIM 技术与施工现场平面布置相结合的建模过程，对比传统二维图纸，分析其在工程项目上的建模效果，为BIM 技术在小型工程项目的应用提供一定的参考，给初学者以及相关人员提供一定的思路，给民营建筑企业提供一些启迪。其次，将BIM 建模以及BIM 施工模拟技术应用于教学，帮助学生认知建筑业的转型升级新常态，提高学生的实际工作能力。但是，本工程项目中异形窗族创建还存在不足，创建时窗框以及横竖梃的参数变化较大，相关参数数据较少，缺乏一定数据作为支撑，需要进行多次设置模拟才能保证窗户尺寸变换时不变形。