BIM技術(shù)在通信綜合樓工程中的應(yīng)用模式分析

李海波

湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，湖南長沙 410000

1 通信建筑特點分析

1.1 建筑外形簡單、規(guī)整，無特殊的審美要求

通信建筑的設(shè)計的出發(fā)點應(yīng)重點考慮設(shè)備的需求而非人的需求，因此在建筑的行業(yè)特征的同時，沒有過多的的審美要求。同時建筑尺度及空間的設(shè)計是以工藝及功能的要求為主。

1.2 建筑能耗極高

由于通信建筑內(nèi)的設(shè)備較多，且設(shè)備需要不間斷的工作，因此，機房內(nèi)發(fā)熱量很大，需要空調(diào)持續(xù)的運行來保證機房設(shè)備的正常工作，因通信建筑的能耗極高，如何合理地使用能源，降低能耗是通信建筑的極重要的設(shè)計內(nèi)容。

1.3 建筑內(nèi)通信工藝復雜，管線繁瑣、專業(yè)分類精細

與一般民用建筑相比，通信機房具有工業(yè)建筑的一些特點，即強調(diào)它的功能性。本質(zhì)上作為通信技術(shù)的載體，通信機樓設(shè)計應(yīng)首先滿足通信工藝的需要，研究工藝生產(chǎn)所需的真實空間，充分考慮電信設(shè)備安裝及維護的方便。處于現(xiàn)代技術(shù)前沿的通信工業(yè)，建筑自身也有高起點、高標準的要求，潔凈精密的環(huán)境，便于工藝調(diào)整的可變化的“彈性生產(chǎn)空間”以及與設(shè)計聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)空間，這些對通信機房的功能性提出了更高的要求。

1.4 施工管理和后期維護困難

如同通信建筑的設(shè)計中參與專業(yè)眾多，通信機房的施工方、材料供應(yīng)方、設(shè)備產(chǎn)商、建設(shè)方在管理時也是分專業(yè)負責，如何制定合理的施工計劃、如何進行施工現(xiàn)場管理、如何保證施工質(zhì)量、如何協(xié)同現(xiàn)場不同專業(yè)施工方之間的工作等都是非常困難的。

施工階段不能實現(xiàn)合理有效的管理，在后期的維護管理方面更是困難重重，如何對不同的施工方責任分攤，材料商提供材料的質(zhì)量維保、設(shè)備產(chǎn)商提供設(shè)備的編號和位置，以及后期故障設(shè)備的檢測等，如果沒有一個綜合平臺來同時管理，將給通信建筑后期使用的安全性帶來極大隱患。

1.5 建筑重要性較高

電信機房是關(guān)系到國計民生的重要急促設(shè)施，通信建筑一旦建成投入使用，一般都是不可替代和不可間斷的，因此通信機房的安全性等級較高。但通信機房一般為無人值守機房，如何保證通信建筑的安全也是通信機房的非常重要的環(huán)節(jié)。

通信建筑的構(gòu)成極其復雜，電力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、人為破壞、消防系統(tǒng)等都關(guān)乎通信機房的安全，傳統(tǒng)的做法是通過安保人員保證場地的安全，通過技術(shù)人員巡查保證設(shè)備及運行的安全，且兩者相互分開，如何實現(xiàn)通過一個平臺實現(xiàn)全方位的實時監(jiān)控和自動報警是未來通信建筑安全性設(shè)計的重要工作。

2 在建筑設(shè)計中的意義

（1）建筑設(shè)計中應(yīng)充分考慮引入BIM技術(shù)，同時對建筑模型實施綜合評估與檢驗，開展建筑耗能分析、聲學分析、風荷載分析與熱工分析，以此保證產(chǎn)品質(zhì)量，為項目施工提供正確指導，并且這一模型還能用于整個壽命周期。此外，借助BIM技術(shù)具有的可視化功能，能減少各類型的變更，實現(xiàn)精益建造的基本要求。

（2）利用BIM具有的可視化功能，能進行多角度的查看，避免設(shè)計錯誤與碰撞；采用軟件帶有的檢驗和分析功能，能查找出建筑模型中存在的詬病。此外，采用4D技術(shù)還能對進度進行可視化管理，上述功能能大幅提高設(shè)計水平與質(zhì)量，消除重復設(shè)計，避免變更與返工，以上均為精益建造基本原則和要求。

（3）現(xiàn)在的建筑工程體量不斷增加，結(jié)構(gòu)也越來越復雜，即便是專業(yè)的設(shè)計人員，也難以獨自完成各種設(shè)計工作，應(yīng)多方合作，在配合的情況下才可以完成設(shè)計。采用BIM技術(shù)能使設(shè)計更容易理解，協(xié)助人員對復雜的設(shè)計進行處理，減少人員投入，縮短設(shè)計周期。

（4）BIM能對變更后的損失進行可視化評估，完成變更后，產(chǎn)生的影響是十分明顯的，與各種視圖相關(guān)聯(lián)，由于重復的設(shè)計變更必須反復進行變更分析，所以采用快速變更技術(shù)可以為這項工作提供便利。

（5）BIM能使各專業(yè)人員在相同的平臺上進行協(xié)作，對某個模型進行修改后，能自動關(guān)聯(lián)至與之相關(guān)的模型，防止重復性的工作。除此之外，采用相應(yīng)的整合軟件，能創(chuàng)造出統(tǒng)一的集成協(xié)作平臺，使各階段專業(yè)人員都能站在自身專業(yè)的角度分析并修改模型。模型修改后，能反映到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，確保成本的估算和進度計劃都能自動完成。

（6）在BIM的支持下，能實現(xiàn)自動變更，所有圖紙文檔都能自動生成，很好地防止了以往CAD設(shè)計過程中各種意圖人員之間反復、冗雜的工作，使工作模式出現(xiàn)巨大變化。

（7）采用模型整合軟件對各專業(yè)模型實施整合，然后開展碰撞檢測，針對設(shè)計碰撞，不同專業(yè)給出不同修改與調(diào)整，以此盡可能減少錯誤，使所有專業(yè)后續(xù)工作都減少或避免不必要的變更與返工。

（8）采用BIM平臺，能幫助設(shè)計與施工人員積極參與項目的早期協(xié)作，對建筑設(shè)計與建造的某些細節(jié)問題進行全面分析與探討，防止人為錯誤，盡可能減少變化。

（9）通過對4D技術(shù)的合理應(yīng)用，能為正式施工做好各項準備，包括場地布置與資源配置。開工前，對工程進展與具體操作進行模擬，對于一線工人，能通過觀看對標準化施工進行學習，達到質(zhì)量要求，有效提高作業(yè)效率，尤其是那些難度較高和容易產(chǎn)生缺陷的施工操作，相關(guān)工作人員必須提前進行學習和練習，并采取標準化管理手段，使項目效率得以全面提高。

（10）通過相關(guān)信息及時更新與通訊，能使工程所有參與單位及時發(fā)現(xiàn)施工中必須注意的關(guān)鍵問題與沖突，防止可控問題的產(chǎn)生，避免發(fā)生較大的變化，并縮短工程整體周期。

（11）根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息與相關(guān)制造設(shè)備進行集成，對鋼筋和鋼構(gòu)件等結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行加工，防止人為因素造成的問題和錯誤，能提高實際生產(chǎn)效率，確保材料與設(shè)備都能達到工程要求。

（12）BIM技術(shù)的計劃安排等功能能對模型方案的工作與任務(wù)進行自動劃分，同時對目前狀態(tài)下施工計劃的變更進行自動更新與調(diào)整，進行優(yōu)化分析，保證靈活性，與BIM技術(shù)相比，采用人工的方法完成計劃安排與變更，要復雜很多，而且很容易出錯。

（13）根據(jù)采用BIM技術(shù)獲取的相關(guān)信息，能直接完成預制加工，縮短設(shè)備加工時間。同時，根據(jù)實際需要，能對材料數(shù)量與規(guī)格等信息進行隨時調(diào)整，直接用于預制，以此有效防止超量加工與錯誤加工。通過對這種技術(shù)的應(yīng)用能保證施工靈活性，不再受到材料等因素的影響與限制。

（14）BIM可使施工狀態(tài)達到可視化效果，并對信息進行及時通訊。以上功能均能使現(xiàn)場工作人員及早獲取相關(guān)狀態(tài)信息，同時人員的工作均是在符合項目要求的基礎(chǔ)上完成的。通過這樣的方式，能實現(xiàn)持續(xù)工作，形成由可視化管理有效拉動生產(chǎn)的良好機制。

（15）BIM技術(shù)的應(yīng)用可為工程的設(shè)計與施工提供良好的環(huán)境，模擬并分析施工方法、臨時設(shè)施與施工具體過程，借助4D工具還能對施工過程中進行展示，包括模型展示與動畫展示，使施工過程得以可視化展現(xiàn)。這一過程中，能識別出資源與空間上存在的沖突，及時發(fā)現(xiàn)施工中潛在的問題，進而對施工過程進行優(yōu)化，保證施工作業(yè)效率，提高安全性，對工作流程進行有效改善。

3 BIM在傳統(tǒng)建筑設(shè)計階段的應(yīng)用

3.1 可行性研究階段

針對項目可研階段，采用BIM技術(shù)能提供兩個方面的協(xié)助，即技術(shù)幫助與經(jīng)濟幫助，在BIM技術(shù)支持下，能保證論證結(jié)果的可靠性與可信性。

3.2 設(shè)計工作階段

在設(shè)計工作中引入BIM是現(xiàn)在最普遍的，也是這項技術(shù)實際應(yīng)用最重要的階段。引入BIM技術(shù)后，能提供一種統(tǒng)一化的表達形式，使設(shè)計時根據(jù)規(guī)范構(gòu)件進行BIM模型構(gòu)建，即可對模型中包含的各類信息進行利用與協(xié)同工作，使不同專業(yè)實現(xiàn)快速的信息傳遞。對BIM技術(shù)而言，它是一項能支持多種專業(yè)實現(xiàn)協(xié)同工作的技術(shù)，而且還是一種基于信息共享的新工作形式。

在這一階段構(gòu)建的BIM模型，需要對不同階段和專業(yè)中BIM模型的實際應(yīng)用進行充分考慮，同時還要對信息需求進行綜合考慮，保證模型本身和相應(yīng)的信息可以在以后的階段當中得以最大限度利用。

建筑工程設(shè)計往往會被分成很多個階段，這樣做的目的在于保證設(shè)計更加清晰，促使不同專業(yè)和設(shè)計主體能夠充分配合，從而更準確的把控周期，提高組織管理水平。對于普通的民用建筑，其設(shè)計工作主要可以劃分成四個階段，分別為概念設(shè)計、方案設(shè)計、初步設(shè)計與施工圖設(shè)計。

3.3 建筑實施階段

在建設(shè)項目施工階段，BIM技術(shù)是把各個專業(yè)的設(shè)計模型實時關(guān)聯(lián)在一個中心文件中，在這種情況下，各個專業(yè)間的沖突躍然于整體模型中，從而在施工前就可以將矛盾解決，既縮短了工期，又減少了人力資源的浪費，更重要的是消除各專業(yè)間不和諧的情況。同時，在施工期間通過建筑信息模型還可以預先考慮施工方案中的細節(jié)問題，利用BIM參數(shù)模型可以模擬施工，并使施工方案得以優(yōu)化，不但提高施工工效率，還減少了變更帶來的資金損失，這就是4D的價值體現(xiàn)。

3.4 運營維護階段

隨著之前各階段的實施，可以形成最終的參數(shù)模型，它包含項目每個專業(yè)和階段的相關(guān)信息，業(yè)主可以隨時進行查詢，在任何一個階段，不論哪一個方面進行修改，模型均可完成同步更新，同時構(gòu)建完工模型，進而為后續(xù)的設(shè)備管理等專業(yè)提供可靠的依據(jù)。

此BIM參數(shù)模型可以提供建筑性能以及使用情況、建筑容量、建筑投入使用時間甚至是建筑財務(wù)方面等多種信息；而且BIM能夠?qū)崟r的提供各方面的數(shù)據(jù)更新記錄，便于在搬遷規(guī)劃時的管理。