淺談BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

文/黃磊磊、費(fèi)一鳴 昆山城市建設(shè)投資發(fā)展集團(tuán)有限公司 江蘇昆山 215300

1、BIM概述

BIM技術(shù)能展示整個(gè)建筑生命周期，應(yīng)用于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理各個(gè)階段，通過多專業(yè)集成、可視化溝通、模擬建造等技術(shù)手段達(dá)到提升項(xiàng)目管控效能、效率的目的，BIM理念在建筑行業(yè)內(nèi)已被廣泛的認(rèn)知和認(rèn)可。

現(xiàn)階段建筑業(yè)環(huán)境，各相關(guān)單位都具有BIM技術(shù)能力，但根據(jù)各自的業(yè)務(wù)方向、技術(shù)背景不同，提供BIM技術(shù)服務(wù)的內(nèi)容、深度都各有側(cè)重點(diǎn)，一般具有設(shè)計(jì)背景的BIM團(tuán)隊(duì)對(duì)設(shè)計(jì)意圖、規(guī)范的把握比較好，適合于做設(shè)計(jì)階段的碰撞和管線校核；具有造價(jià)估算背景的BIM團(tuán)隊(duì)更適合于做工程量統(tǒng)計(jì)、投資概算；具有工程施工背景的BIM團(tuán)隊(duì)更擅長于施工組織。而物業(yè)運(yùn)維管理BIM尚剛起步，還需要長時(shí)間的探索和積累。因此貫穿于整個(gè)工程項(xiàng)目全生命周期的管理需不同背景BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)共同協(xié)作。

作為建設(shè)項(xiàng)目全生命周期中至關(guān)重要的設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)可以完善設(shè)計(jì)過程，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)變更，簡化設(shè)計(jì)施工圖交底等問題。

BIM設(shè)計(jì)就是各專業(yè)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)。具有設(shè)計(jì)背景的BIM團(tuán)隊(duì)更容易抓住項(xiàng)目的亮點(diǎn)，重點(diǎn)體現(xiàn)，能發(fā)揮BIM的更大作用，對(duì)項(xiàng)目的優(yōu)化提升也更為明顯。

2、傳統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)存在的不足

在傳統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位主要由建筑專業(yè)做為負(fù)責(zé)人，根據(jù)業(yè)主方的要求設(shè)計(jì)出建筑圖紙，再把建筑圖提資給結(jié)構(gòu)、暖通、機(jī)電、給排水專業(yè)，由于各專業(yè)都從各自的角度去設(shè)計(jì)圖紙，考慮問題都存在不同程度的局限性，。另外傳統(tǒng)2D圖紙，特別是暖通、機(jī)電、給排水專業(yè)只是平面上的疊加，圖紙中說明，設(shè)備和管線都是貼梁底安裝，缺乏豎向布置上的整體考慮，

各專業(yè)間的碰撞不可避免。往往出現(xiàn)建筑和結(jié)構(gòu)表達(dá)信息不一致，相同構(gòu)件尺寸做法不一致，設(shè)備管線布置、建筑開洞與剪力墻、結(jié)構(gòu)梁沖突等問題，導(dǎo)致對(duì)工程進(jìn)度和材料都造成較大的浪費(fèi)，施工帶來麻煩，影響室內(nèi)凈高甚至存在安全隱患。

同樣，作為業(yè)主單位，項(xiàng)目管理人員不可能對(duì)全專業(yè)都了解、掌握。由于知識(shí)結(jié)構(gòu)的限制，傳統(tǒng)的2D圖紙，無法讓業(yè)主全部看懂，進(jìn)而不能發(fā)現(xiàn)其中的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和疏漏，令其及時(shí)的進(jìn)行修正。而通過BIM技術(shù)建立的三維模型可轉(zhuǎn)化為二維圖紙，導(dǎo)出平、立、剖面圖，作為施工依據(jù)，同時(shí)建立的可視化模型也為業(yè)主提供解決問題的信息參考。特別是各專業(yè)的交接面，設(shè)計(jì)單位通常會(huì)忽略的地方，往往沒有節(jié)點(diǎn)的做法或說明，而施工的復(fù)雜性就出現(xiàn)在交界面，對(duì)業(yè)主來說提前發(fā)現(xiàn)問題，提前討論修改設(shè)計(jì)方案，解決施工前的圖紙問題，提高項(xiàng)目管理的效能效率。

3、BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

采用BIM技術(shù)建立三維可視化模型，虛擬展現(xiàn)建筑建成后實(shí)際情況，設(shè)計(jì)師能夠在模型上方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中全專業(yè)的碰撞點(diǎn)和沖突點(diǎn)，從而促進(jìn)優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，優(yōu)化管線綜合排布，優(yōu)化凈空，提高了項(xiàng)目的可操作性、完成度和工作效率。這不僅能提前規(guī)避施工過程中可能遇到的碰撞問題，顯著減少設(shè)計(jì)變更單，而且減少項(xiàng)目協(xié)調(diào)周期、縮短了項(xiàng)目工程時(shí)間、降低了項(xiàng)目建設(shè)成本、提高施工現(xiàn)場的工作效率。

3.1 碰撞優(yōu)化

利用BIM技術(shù)，把各專業(yè)進(jìn)行三維整合設(shè)計(jì)，建立BIM模型，把建筑真實(shí)建設(shè)過程和未來整體形態(tài)，提前展示出來，通過預(yù)演，提前發(fā)現(xiàn)圖紙中的錯(cuò)誤及缺失問題。整體上通過模型重點(diǎn)校核土建與幕墻、土建與內(nèi)裝、土建與景觀、室外景觀和市政的交界面節(jié)點(diǎn)處理，提前進(jìn)行界面劃分和做法銜接，補(bǔ)充設(shè)計(jì)漏缺。單專業(yè)內(nèi)，如土建上，模擬建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備管線的布置，對(duì)布局有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)不合理的排布及時(shí)調(diào)整至恰當(dāng)位置，減少設(shè)計(jì)變更。細(xì)節(jié)上如合理優(yōu)化土建墻體留洞問題，根據(jù)設(shè)備管道的精確定位，導(dǎo)出各墻上的預(yù)留洞，風(fēng)管預(yù)留矩形洞，水管預(yù)留管套，在砌墻前就出好二次結(jié)構(gòu)的留洞圖，在砌墻時(shí)就把洞預(yù)留到位。

3.2 管線排布優(yōu)化

根據(jù)給排水、機(jī)電、暖通各專業(yè)的施工圖紙，分項(xiàng)進(jìn)行BIM建模，對(duì)橋架、給排水管、風(fēng)管、噴淋管等，各管線采用不同顏色進(jìn)行區(qū)分，建模時(shí)注意重力管需要優(yōu)先考慮，由于不能彎曲，其它管線需要避讓重力管。其次由于風(fēng)管體積較大，需要在其它管線之前建模，有利于后期其它管線避讓。當(dāng)凈空要求較緊張時(shí)，部分管線可下掛在橋架上，節(jié)省橋架構(gòu)件厚度的尺寸。建模需要把管線的壁厚，保護(hù)層等均真實(shí)體現(xiàn)，從而更真實(shí)的反應(yīng)實(shí)際問題。

3.3 凈高控制

根據(jù)碰撞和管線優(yōu)化后的BIM模型，通過人視漫游，對(duì)地下空間有非常直觀的了解，對(duì)凈高不滿足使用要求的，進(jìn)行再碰撞和管線優(yōu)化，避免施工返工。如地庫車行道控制凈高一般大于2.2米，停車位凈高一般大于2.0米，對(duì)有貨運(yùn)需求的車道凈高一般控制在最小2.5米，甚至更高。

小結(jié)：

通過BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提前規(guī)避各專業(yè)的各種碰撞，補(bǔ)充了傳統(tǒng)圖紙不完善的圖紙信息，優(yōu)化了設(shè)計(jì)，減少了施工過程中的協(xié)調(diào)、變更和返工問題，另外通過建立的三維可視化模型可以加深對(duì)項(xiàng)目的理解，便于項(xiàng)目推進(jìn)過程中的設(shè)計(jì)和施工管理。雖然BIM設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用只是BIM系統(tǒng)很小的一部分，但設(shè)計(jì)優(yōu)化做到了立竿見影的效果，對(duì)于業(yè)主來說極大的降低了成本，也提高了項(xiàng)目運(yùn)作的效率和質(zhì)量。