运营与施工同步阶段组织管理BIM模拟应用技术

王利明、孟祥刚

中国建筑第二工程局有限公司 北京 100160

1. BIM技术简介与其特点

BIM技术是建筑信息模型技术的简称，该技术是结合数字信息仿真模拟建筑物的真实信息为建筑工程建设提供专业的管理手段所应用的一种新型技术。该技术是以建筑工程项目的各种相关信息数据作为模型构建的基础，随后结合计算机的三维建筑模型来模拟施工流程，为实际施工建设奠定模型基础，避免出现施工事故，保障实际施工的顺利实施。

BIM技术本身是为建筑工程提供设计和管理等相关功能，其具有的特点主要包含以下几个方面。

1. 可视化。该特点就是在建筑物建造之前，可利用BIM技术将传统的建筑线条或者相关构件形成一种三维立体实物图形，并且能够与构件之间形成反馈性和互动性的可视化效果，为建筑物设计与建设提供更加直观的表示^[1]。

2. 信息完备性。在BIM技术系统中，其包含着与工作相互关联的所有信息资料，可以对所建设的工程对象实施更加完整的工程信息描述。

3. 优化性。对于一些复杂项目实施而言，可以结合BIM技术和其相关的各种优化工具来实现复杂工程的优化和简化，进而加快这些复杂工程的建设进度^[2]。

4. 协调性。可以在建筑物建设前期利用BIM技术来对其各种专业碰撞问题进行全面协调处理。

5. 模拟性。有些工程在现实施工期间不可进行操作，而结合BIM技术可以在虚拟空间中来完成这些难以实际操作的工程，进而来确定更加合理的施工方案，减少施工成本的投入和支出，保障施工的顺利实施^[3]。

6. 关联性。如果在所建立的模型中发现工程建设存在相关问题，则只需要简单的改变BIM模型中的相关参数值，就可以进行与实现整个信息数据库信息的参数优化与更改，进而实现整体工程的优化设计。

万达广场、商业街及公寓项目是一个包含商业购物、餐饮、影院、教育、公寓、住宅及办公等多功能为一体的“万达城市综合体”，该项目的建设将加快提升任丘整体形象，提高城市品位，对城市空间的延续，具有非常重要的意义，将来一定能成为任丘市城市文化与灵魂的标签。万达广场、商业街及公寓项目建筑面积338417.37㎡，地上部分共包括10个单体（1座商场，4栋高层，5栋配套公建）。地下两层为共有空间，建筑面积117281.37㎡。地上建筑面积共221136㎡。该项目紧邻任丘市政府，周边有医院、体育场、火车站、小学、中学、雁翎公园、银行、商贸城、人民医院、客运中心、酒店等，地块商业氛围浓厚，客流量非常大，但工程占地面积却非常小，具有大型城市综合体建筑的典型特点。

按照合同要求，该工程商业街区部分需要提前移交小业主进场各自进行精装修，并投入商品货架，陆续开始营业，但此时，ABCD四栋高层公寓工程尚处于装修阶段，施工外架及吊篮不能拆除，仍然存在高空坠物，垃圾散落，扬尘，噪音等环境风险及安全隐患因素。项目部根据总平面图特点，计划采取导流方案与防护方案并举的措施，即将商业区分成三段，对商业区出入口局部封闭，预留定向出入口，设专人进行管理；对施工区段的车流货流及人流用定型围挡分隔，对进出场道路，车辆回转区，进出口定向进行专人管理，对货物装卸区进行规划，设规划导流动向管理，将货物装卸区，存放区设置在场区高层公寓下部，装修材料卸货完毕，部分直接进入公寓首层和非装修阶段的商业街区施工入口方向。根据施工方案初步规划，场区西南角A、B公寓楼及万达广场商业，西北角C、D公寓山竖向采用封闭外架，竖向防护采用封闭美观降噪的安全防护一体化外架，水平防护采用高空一体化外架水平硬防护与低空水平硬防护相结合的方式防止高空坠物防物体打击的方式，同时结合人货导流及分隔等措施实施安全防护全覆盖；场区东侧2~6#商业街建筑高度较低，主要采用导流及围挡拦隔进行防护；商业街区临街部位外部环境较复杂，在地面上搭设行人通道进行防护，阻止外界第三者进入，安全防护减少第三者安全风险因素。

运营与施工同步阶段，商场街区运营的环境复杂，人员流量大，运动线路存在不确定性，高层结构同时在施，物料运输，人流走向，高空施工，低层运输，存在水平交叉和垂直交叉问题，如何避免环境风险，降低安全隐患，确保安全施工，这个问题如何解决，关系到项目的成败。经过对综合分析后，项目确定了几条运营和施工区域划分的基本线路，为确保方案实施的可行性，核验方案的正确性，项目BIM小组运用软件，对不同方案进行模拟分析，综合确定路线轨迹，做好功能分区与动态线路图，通过运营与施工同步阶段BIM模拟应用组织管理技术。

采用BIM技术模拟运营阶段与高层施工阶段水平及垂直物流，人流划分，更为直观的组织施工管理，规避风险点，通过BIM技术模拟，确保安全防护能有效防御来自各个方向的高空坠物的风险。

通过BIM技术模拟，解决不同时段的各种成品，半成品，整体场布及不同流水段之间物料进场、堆放和使用关系，解决闹市区整体场布的施工组织协调问题。

通过BIM模型运用能力以及相关信息管理系统数据进行比较分析施工的预演，在模式中发现施工的问题，尤其是穿插施工中的矛盾点，难点及重点，对于建筑施工的工序、定型构件安装等可以进行一一演示，制定一套完善的施工安全技术解决方案。通过漫游等方式，对施工人员的施工操作，施工作业动态需求，商业及小业主提前入住的客流动态管理，以BIM技术运用时间管理，动态运行，建筑物静态，施工操作流水动态管理，进行模拟分析，尽可能提高真实度预演，方便管理者做出合理安排和施工布局，以提高施工效率，提高工作质量，减少传统成本浪费，也使施工人员更好地了解施工方案，在保证施工质量的同时，可以更好地缩短施工工期。

对BIM模型进行维度扩展，增加4D（时间）元素，将项目中各节点的数据信息与模型进行关联，生动、具体、直观地模拟施工现场进度，使施工进度合理科学，直观准确掌握施工进度。

施工过程，通过降低废弃物排放，降低扬尘、噪声排放、对建筑废物资源化再生实现资源的回收再利用，减少固体废弃物污染排放，符合绿色施工、绿色发展的大趋势，为保护生态、提高空气质量作出应有的贡献。

在运营区多功能定型化安全防护技术的同时，施工现场也要做好扬尘降噪措施。

A 扬尘控制：

①由于部分单体建筑高度较大，过程中产生的建筑垃圾清运工作量较大，仅仅靠塔吊或外用电梯清运，则会长时间占用垂直运输机械，造成机械使用负荷过大，或导致垃圾清运不及时不到位。

②使用成品管道式全封闭的垃圾滑道，同时在垃圾滑道端部附以降尘装置，使下部垃圾出管道时的扬尘量降低，同时辅以喷洒，可以将扬尘降到更少。

③采用双层密目网对外墙窗洞口进行封闭，阻隔楼内扬尘。

④在进行泥浆施工作业时，应当配备相应的泥浆池、泥浆沟，做到泥浆不外流，废浆应当采用密封式罐车外运。

⑤建筑垃圾、工程渣土在48小时内不能完成清运的，应当在施工工地内设置临时堆放场，临时堆放场应当采取围挡、遮盖等防尘措施。

⑥在建筑物上运送散装物料、建筑垃圾和渣土的，应当采用密闭方式清运，禁止高空抛掷、扬撒。

⑦在整治范围内运输易产生扬尘污染的物料，应当采用密闭化车辆运输。不具备密闭化运输条件的，应当委托符合密闭化运输要求的单位或个人承运，运输途中的物料不得沿途泄漏、散落或者飞扬。

⑧拟采用型钢龙骨与岩棉彩板搭建全封闭的渣土棚，搭设全封闭的垃圾滑道。楼上拆除的建筑垃圾直接通过垃圾滑道输送进渣土棚，地下室垃圾通过传送带输送进渣土棚。渣土棚内设置喷淋装置，做到拆除、土方开挖阶段没有扬尘外泄。

⑨现场设置钢板铺装路面，车辆进出场均采用洗车机冲洗干净，杜绝车辆带泥上路；渣土运输车辆全部自带罩棚封闭，杜绝遗撒和扬尘。

⑩公寓外墙采用保温装饰一体板，将外墙保温与装修施工合二为一，一体板构件由工厂预制成型，简化施工工序，避免后期装饰面喷涂施工的污染，减少施工现场的垃圾污染。

金街地上外墙采用加气混凝土条板，不仅减少常规砌筑的植筋、砂浆砌筑等工序节约工期，更是场外定尺加工完成，现场采用干法施工，不存在现场湿作业，减少现场砌筑材料切割、砂浆等材料的浪费，也避免了扬尘污染与其他工序的成品污染。