BIM技術(shù)的應(yīng)用與體會(huì)

文｜北京博大新元房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司 張皎

隨著我國(guó)BIM技術(shù)的普及應(yīng)用，越來(lái)越多的建筑開(kāi)發(fā)企業(yè)、工程總承包單位、設(shè)計(jì)單位和專業(yè)施工企業(yè)對(duì)BIM的重視程度越來(lái)越高。BIM是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多維建筑模型信息集成技術(shù)。由于其將傳統(tǒng)的平面視圖轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的視圖，使圖形表達(dá)具有更加直觀、明了的可視效果，因此使工程技術(shù)人員及管理人員更易理解和掌握設(shè)計(jì)意圖，對(duì)項(xiàng)目的方案決策、設(shè)計(jì)效果檢查及施工中的技術(shù)交底起著重要作用。

1.我公司應(yīng)用BIM的歷程

我們應(yīng)用BIM技術(shù)初始的目的是秉承在電腦里先蓋一遍房子，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的理念，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐一步一步探索，取得有利于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)的決策或施工的直觀依據(jù)。我公司應(yīng)用BIM技術(shù)大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一階段，2006年在博客雅居項(xiàng)目時(shí)，采用Sketchup、 Inventor等軟件，進(jìn)行三維建模，嘗試把水電氣暖納入三維設(shè)計(jì)；第二階段，通過(guò)第一階段的探索，在X17與X31兩項(xiàng)目采用Revit軟件進(jìn)行三維建模，與設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，水電氣暖全部畫到位；第三階段，在E8、E18項(xiàng)目建設(shè)中總結(jié)以前項(xiàng)目設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，考慮BIM行業(yè)的發(fā)展，把BIM工作納入設(shè)計(jì)合同，全專業(yè)進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)，并由設(shè)計(jì)院統(tǒng)籌改進(jìn)。

2.應(yīng)用簡(jiǎn)述

2.1 方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)用

使用Revit建模，可以按照設(shè)計(jì)思路自由的修改添加模型的各種信息，進(jìn)行方案效果圖的呈現(xiàn)，可方便進(jìn)行多方案體現(xiàn)及比較。在E8、E18項(xiàng)目規(guī)劃方案階段利用BIM對(duì)各方案進(jìn)行建模，展示方案效果，為方案的比選及決策提供直觀幫助。

2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工階段應(yīng)用

2013年由北京博大新元開(kāi)發(fā)建設(shè)的北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)路東區(qū)E8R2人才配套公租房項(xiàng)目開(kāi)始啟動(dòng)，BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步推進(jìn)。要求設(shè)計(jì)單位在施工圖繪制階段就利用BIM技術(shù)，并將其寫入設(shè)計(jì)合同中，旨在提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。如圖2，通過(guò)建模發(fā)現(xiàn)專業(yè)管線與結(jié)構(gòu)梁間存在碰撞，由設(shè)計(jì)單位及時(shí)進(jìn)行調(diào)整修改。通過(guò)對(duì)建筑與結(jié)構(gòu)的一致性進(jìn)行核對(duì)，對(duì)專業(yè)間的相互位置關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，基本上消除了專業(yè)間的沖突、碰撞，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供了高質(zhì)量的施工圖紙，有效地減少了不必要的返工。

圖1 建筑方案住宅樓外立面效果模型

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)層管線排布

住宅樓標(biāo)準(zhǔn)層管線較為密集，在走廊處匯集了給水、中水、暖氣、太陽(yáng)能管等多條管線，如排布不當(dāng)，很易造成管線交叉打架，進(jìn)而影響地面裝修做法的實(shí)現(xiàn)。為此，在E8項(xiàng)目中利用BIM重點(diǎn)對(duì)住宅樓標(biāo)準(zhǔn)層的管線進(jìn)行了優(yōu)化協(xié)調(diào)，在施工階段實(shí)施，詳見(jiàn)圖3～圖4。

2.2.2 地下室管線排布

圖2 管道與梁碰撞檢查

圖3 標(biāo)準(zhǔn)層管線協(xié)調(diào)圖

圖4 標(biāo)準(zhǔn)層管線實(shí)施效果

在地下室排布了各專業(yè)的諸多管線，有些區(qū)域管線十分集中，如不提前進(jìn)行管線的綜合協(xié)調(diào)，在施工階段管線與結(jié)構(gòu)沖突、管線與管線沖突的現(xiàn)象就會(huì)十分常見(jiàn)，不僅影響施工進(jìn)度，而且對(duì)施工質(zhì)量也會(huì)造成直接影響，輕者管線安裝效果不美觀，嚴(yán)重者還會(huì)因管線沖突需對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造或加固。在E8項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，就由設(shè)計(jì)院進(jìn)行對(duì)地下管線排布進(jìn)行協(xié)調(diào)，詳見(jiàn)圖5。

2.2.3 地下車庫(kù)建筑模數(shù)協(xié)調(diào)

通過(guò)對(duì)地下車庫(kù)建模，能夠發(fā)現(xiàn)建筑與結(jié)構(gòu)間是否存在沖突，同時(shí)在綜合管線布置時(shí)能夠直觀地看出管線的具體排布情況，由此可以準(zhǔn)確找出管線間的相互位置關(guān)系，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線是否存在沖突、碰撞或路由不通等常見(jiàn)問(wèn)題，以便在施工前進(jìn)行修改和完善?？蔀檎绞┕ぬ峁└又庇^的指導(dǎo)，詳見(jiàn)圖6～圖9。

1）進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào):

2）地下車庫(kù)管線協(xié)調(diào)：

3）機(jī)房管線協(xié)調(diào)。

3.BIM在其它方面的嘗試

利用BIM進(jìn)行工程量復(fù)核的嘗試。在E8項(xiàng)目中利用BIM技術(shù)，復(fù)核了砼、門窗、砌體、涂料、配電箱、水泵、風(fēng)機(jī)、防水、閥門、管線、電纜等預(yù)算工程量。其復(fù)核結(jié)果與預(yù)算員計(jì)算結(jié)果基本吻合。

4.應(yīng)用的效果

在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中目前利用BIM可實(shí)現(xiàn)的成果如下：

1）投資策劃與規(guī)劃?；贐IM技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目規(guī)劃方案和投資策略進(jìn)行模擬分析。

圖5 地下室管線協(xié)調(diào)圖

2）設(shè)計(jì)模型建立。采用BIM建模技術(shù)，構(gòu)建包括建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)、電氣設(shè)備、消防等多專業(yè)的信息模型。

3）分析與優(yōu)化。進(jìn)行包括節(jié)能、日照、風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境、熱環(huán)境、交通、抗震等在內(nèi)的建筑性能分析并優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4）設(shè)計(jì)成果審核。利用基于BIM的協(xié)同工作平臺(tái)等手段，開(kāi)展多專業(yè)間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，進(jìn)行各專業(yè)之間的碰撞檢測(cè)和管線綜合碰撞檢測(cè)。

5）復(fù)核工程量。通過(guò)建模時(shí)輸入構(gòu)件的相關(guān)參數(shù)，能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)該構(gòu)件的工程量。

6）進(jìn)行施工階段的管理。利用BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工安全進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理；通過(guò)建模進(jìn)行輔助技術(shù)交底，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工等。

5.BIM今后應(yīng)用的建議

5.1 加快復(fù)合型人才的培養(yǎng)

BIM需要精通建筑技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的復(fù)合型人才。建設(shè)工程領(lǐng)域需根據(jù)科技的發(fā)展加快培養(yǎng)既有扎實(shí)的專業(yè)功底又熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件的復(fù)合型人才，這將是今后建筑行業(yè)人才需求的必然趨勢(shì)。

5.2 建模軟件應(yīng)盡快改進(jìn)

圖6 建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)后的模型圖

圖7 地下管線協(xié)調(diào)模型（整體）

目前無(wú)論使用revit軟件還是魯班軟件，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置均要求較高。使用4核I7處理器，8G內(nèi)存的商用機(jī)，在進(jìn)行單體單項(xiàng)目模擬時(shí)運(yùn)算速度還正常，當(dāng)擴(kuò)大到群體或建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水、電氣、智能等多系統(tǒng)的運(yùn)算時(shí)速度明顯降低。應(yīng)盡快對(duì)軟件進(jìn)行研究改進(jìn)，使其更加便捷易操作，有利于BIM技術(shù)的快速推廣與應(yīng)用。

5.3 應(yīng)用的效果有待提升

現(xiàn)階段，BIM的應(yīng)用較大范圍還處于發(fā)展階段，大量的BIM技術(shù)還有待于在實(shí)踐中體現(xiàn)和改進(jìn)。如在與互聯(lián)網(wǎng)、智能建造的接入方面、進(jìn)度管理及工程量核對(duì)等方面都有諸多需改進(jìn)及提升的空間。

5.4 加快資源共享的推進(jìn)

目前BIM在建筑業(yè)尚未形成一套完整的應(yīng)用體系，不利于項(xiàng)目資源的共享互通。建議由建設(shè)主管部門牽頭，制定相關(guān)的規(guī)范或制度，從項(xiàng)目規(guī)劃立項(xiàng)階段即開(kāi)始BIM技術(shù)的應(yīng)用，且設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位均使用一套系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各參建單位BIM模型資源共享。有利于信息的統(tǒng)一和規(guī)范，并減少不必要的重復(fù)性的工作。

圖8 地下管線協(xié)調(diào)模型（局部）

圖9 進(jìn)風(fēng)機(jī)房管線協(xié)調(diào)模型