項目背景

該項目主要包括新建南站房、北站房、高架站房、站臺、雨棚和改造第二候車室。總建筑面積 73624㎡， 其中南站房 29030 ㎡，新建北站房 10844 ㎡，高架站房 33750 ㎡，項目效果圖如圖所示

北站房中間部分為混凝土拱形屋面?；炷凉靶挝菝鏋閱蚊嫫鸸?，其中Ⅲ-3～Ⅲ-8 軸/Ⅲ-A 軸、Ⅲ-3～ Ⅲ-8 軸/Ⅲ-C 軸、Ⅲ-3～Ⅲ-8 軸/Ⅲ-D 軸梁為拱形梁，Ⅲ-3～Ⅲ-8 軸/Ⅲ-A 軸～Ⅲ-D 軸為拱形梁（沿字母 周方向起拱）。拱形梁所對應的圓弧半徑分別為：5. 682m、11.645m、12.046m、60m，大跨度拱形屋面圓弧半徑為 60m。拱形屋面的跨度分別為 12m 和 24m。北站房 A、C、D 軸 BIM 模型如圖所示。

項目中 BIM 的應用

1.BIM 技術(shù)應用的必要性 

以哈爾濱站房改造項目為依托，結(jié)合該項目復雜程度高，工期緊張、質(zhì)量要求高等難點，針對我國建 筑工程項目設計、施工過程中存在的難題,將 BIM 技術(shù)引入本項目中，通過設計變更、管線碰撞與排布、 深化出圖進行基于 BIM 技術(shù)深化設計應用；可視化交底、4D 施工模擬實現(xiàn)了 BIM 的可視化應用；通過對 哈爾濱站房進行 VR 展示及三維掃描將 BIM 技術(shù)與高科技技術(shù)結(jié)合起來，更好的指導施工；在 4D 的基礎 上加入成本信息，應用 BIM5D 實現(xiàn)對成本的管控和綠色施工。BIM 應用技術(shù)路線如圖所示。

2.基于 BIM 的深化設計應用 

（1）設計變更 

通過 BIM 精細化建模，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng) CAD 圖紙錯誤處，及時反映給項目技術(shù)部進行討論、分析，生成圖 紙會審記錄，確認問題后圖紙上交設計院修改，為設計院提供設計變更單。

設計變更直接影響程造價，施工過程中反復變更圖紙易導致工期和成本的增加。本項目引入 BIM 技術(shù)，可提前修改完善 CAD 圖紙中的錯誤，三維可視化模型能夠準確地再現(xiàn)各專業(yè)系統(tǒng)的空間布局、管線走向， 設計師利用三維設計可以更容易的發(fā)現(xiàn)和修改錯誤，提高設計深度，大大減少“錯、碰、漏、缺”現(xiàn)象， 從而減少后期的設計變更，節(jié)約項目成本。

（2）管線碰撞與排布 

本項目涉及到的機電管線有給排水管線、暖通管線等，系統(tǒng)組成多，管線布置較為復雜，因此使用 revit 建立全專業(yè)的三維機電管線模型，利用 navisworks 進行碰撞檢測和三維管線綜合排布，杜絕因碰撞造成的 拆改，保證模型與現(xiàn)場施工高度一致。 

通過將 BIM 技術(shù)應用到管線綜合排布中，能夠?qū)鹘y(tǒng)的二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蟮娜S模型，工程技術(shù)人 員能夠直觀的了解到管線布置的具體位置，更好的減少管線布置錯誤的發(fā)生。其次，BIM 技術(shù)自帶管線碰 撞檢查功能，能夠?qū)⒐芫€綜合排布中出現(xiàn)的管線碰撞情況有效的檢查出來，更好的保證管線綜合排布的質(zhì)量。

（3）深化出圖 

機電專業(yè)深化出圖，出圖深度要求近似機械制圖。出圖后進行圖模比對，發(fā)現(xiàn)問題，利用三維模型更 改，圖紙自動更新，大大提高深化設計效率。項目設計團隊應用 Revit 軟件進行深化設計，利用三維模型 自動生成各種平面、剖面、大樣圖。

Revit 出圖

3.基于 BIM 的可視化應用 

（1）可視化交底 

傳統(tǒng)紙質(zhì)交底方法繁瑣，實用性不強，哈爾濱站房改造工程基于 BIM 技術(shù)采用三維模型可視化交底， 形象客觀，實用性強。例如施工現(xiàn)場有大量盤扣式腳手架，腳手架連接處插銷多工藝復雜，利用基于 BIM 技術(shù)的三維模型交底方式，可將腳手架模型的插銷、扣接頭、連接盤等工藝復雜的部分清晰的展示出來，可視性強，方便安裝人員理解設計意圖，保證腳手架工程安全搭建。

施工現(xiàn)場機電結(jié)構(gòu)復雜，專業(yè)多，易發(fā)生安裝與圖紙不符現(xiàn)象。根據(jù)提供的二維圖紙搭建機電管線模 型，進行可視化交底，大大提高機電管線安裝的準確率；施工現(xiàn)場鋼屋架采用現(xiàn)場焊接后整體提升工藝， 制作施工過程動畫，形象生動使工人們了解整個施工過程，達到節(jié)約工期的效果。

（2）4D 施工模擬 

針對該項目工期緊張、常溫作業(yè)時間短、分南北兩區(qū)施工等特點，項目應用 4D 施工模擬，利用 Navisworks 軟件驗證進度計劃安排的合理性，過程中添加實際完成時間進行進度比對，高效的把控整體施 工進度，保證項目進度工期節(jié)點按時完成。

4D 施工模擬

4.BIM 與高科技技術(shù)結(jié)合應用 

（1）VR 展示 

VR 技術(shù)即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，可以讓使用者如身臨其境 一般，及時、沒有限制的觀察三維空間的事物。本項目在模型建成后，將三維模型導入 UNITY 3D 中進行 加工、處理，之后利用 VR 設備進行 VR 實景演示。

如可利用 VR 技術(shù)展示樣板間裝修方案，提供多種方 案供業(yè)主選擇，提前確定裝修方案，節(jié)約施工時間；使用 VR 漫游查看現(xiàn)場場地布置，并可查看施工材料， 及現(xiàn)場防護結(jié)構(gòu)，提前熟悉場地，避免安全事故發(fā)生。

（2）三維掃描 

哈爾濱站房項目利用先進的三維掃描儀，掃描現(xiàn)場鋼屋架，將現(xiàn)場掃描數(shù)據(jù)導入專業(yè)軟件中，經(jīng)過整 合、加工得到百分百真實現(xiàn)場施工現(xiàn)狀的點云數(shù)據(jù)，然后與 Revit 建立的三維模型進行對比，查看施工現(xiàn) 場是否與模型一致，并提出針對現(xiàn)場施工的修改意見，利用其進行指導施工工作。 

按照現(xiàn)場點云數(shù)據(jù)將 revit 模型轉(zhuǎn)化成 midas 計算模型，驗證其施工過程的可靠性。通過 Midas 計算軟 件分析可得，鋼屋架施工過程內(nèi)力、變形、位移、梁端彎矩等數(shù)據(jù)均符合規(guī)范要求，提高施工安全可靠性。

三維掃描結(jié)果與Midas 計算模型

5.BIM 5D 技術(shù)應用 

（1）信息錄入 

將 BIM 三維模型導入廣聯(lián)達 BIM5D 軟件中，生成構(gòu)件二維碼信息，建立二維碼庫，通過掃描二維碼 即能查看構(gòu)件詳細信息。利用 BIM5D 軟件生成項目專項信息查詢平臺，一鍵查詢建筑構(gòu)件包括庫存、廠 家、規(guī)格等所有信息。進行材料精細化管理，大大節(jié)約施工成本

（2）BIM 5D 成本管控 

在原有 4D 施工模擬的基礎上加入成本因素，形成 BIM5D 成本管理體系，根據(jù)構(gòu)件二維碼信息對于施 工進度、成本一目了然，實時監(jiān)控工程成本數(shù)據(jù)，達到節(jié)約成本的目的，為項目精細化管理提供技術(shù)支持

（3）綠色施工 

哈爾濱站房改造工程采用 Navisworks、5DBIM 等軟件對施工場地進行場地分析及綠色建筑三維模擬， 最大限度地節(jié)約資源與減少對環(huán)境的負面影響，努力實現(xiàn)“四節(jié)能一環(huán)?！?，爭取打造三星綠色標準建筑。 

節(jié)能：利用斯維爾、ANSYS、鴻業(yè)BIM等建筑分析軟件對聲環(huán)境、光環(huán)境、風環(huán)境等進行分析模擬， 科學地根據(jù)不同功能、朝向和位置選擇最適合的構(gòu)造形式。

節(jié)地：通過施工用地的合理利用，建筑設計前期的場地分析、運營管理中的空間管理，達到節(jié)約施工 場地的目的，為項目綠色施工加分。 

節(jié)水：利用 BIM 技術(shù)協(xié)助土方量的計算，模擬土地沉降、場地排水設計；分析建筑的消防作業(yè)面，設 置最經(jīng)濟合理的消防器材。設計規(guī)劃每層排水地漏位置雨水等非傳統(tǒng)水源收集，循環(huán)利用，達到節(jié)水目的。 

節(jié)材：利用 BIM 算量統(tǒng)計技術(shù)，通過參數(shù)化嵌入及二維碼，使設備材料有據(jù)可查，施工過程定位管理。在設備材料采購前完成族庫構(gòu)件的參數(shù)，使用 5D-BIM 進行限額領料，避免物料的二次運輸、以及不必要 的損耗，大大降低物料的消耗，節(jié)約成本。