BIM 深化設(shè)計(jì)在施工中的應(yīng)用

袁 勛

(廣西建工集團(tuán)第二安裝建設(shè)有限公司，廣西 柳州 545006)

為了滿足各行業(yè)發(fā)展的需求，建筑構(gòu)造也越發(fā)復(fù)雜，因此在施工過程中涉及許多不同的專業(yè)系統(tǒng)，容易出現(xiàn)管線與構(gòu)件碰撞的問題，如果未能及時(shí)得到處理，就需要重新施工。所以當(dāng)前必須充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，并利用該技術(shù)所構(gòu)建出的模型進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙中的不合理之處并加以調(diào)整。

1 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

第一是可視化。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，工程項(xiàng)目也越發(fā)復(fù)雜，因此需要通過BIM 技術(shù)將構(gòu)件轉(zhuǎn)換為三維立體圖，盡管以往在建筑行業(yè)中也制作出了效果圖，但其未能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件之間的互動(dòng)與反饋，而BIM 技術(shù)的可視化特點(diǎn)能夠滿足這一要求。因此，BIM 技術(shù)能夠使項(xiàng)目工程的全過程均以可視化的形式呈現(xiàn)；第二是協(xié)調(diào)性。能否協(xié)調(diào)工作對(duì)于工程項(xiàng)目來說是十分重要的，而以往均是在問題發(fā)生以后才能夠進(jìn)行協(xié)調(diào)，這樣必然會(huì)造成嚴(yán)重的損失，而BIM 技術(shù)能夠在工程實(shí)施之前就能對(duì)不同專業(yè)之間的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，并且能夠生成準(zhǔn)確的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)；第三是一體化。利用BIM 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)工程全過程的一體化管理；第四是參數(shù)化，主要指BIM 技術(shù)可利用參數(shù)進(jìn)行模型的建立與分析；第五是信息完備性，主要指的是利用BIM 技術(shù)可對(duì)工程的所有信息進(jìn)行整體性的描述。

2 深化設(shè)計(jì)的目的與主要內(nèi)容

2.1 深化設(shè)計(jì)的目的

在工程設(shè)計(jì)3 個(gè)階段中，前兩個(gè)階段由設(shè)計(jì)院實(shí)施，設(shè)計(jì)院在方案設(shè)計(jì)及擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段僅考慮的是技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于設(shè)計(jì)方案的可行性及細(xì)部做法未有進(jìn)一步的細(xì)節(jié)說明。為了保證工程施工時(shí)有圖可依，同時(shí)現(xiàn)場作業(yè)工人不盲目，因此，承建商在工程實(shí)施階段根據(jù)建設(shè)單位的細(xì)部要求結(jié)合已有的資源對(duì)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诰S持原有設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化、完善設(shè)計(jì)，甚至可在取得建設(shè)單位和原設(shè)計(jì)單位同意的基礎(chǔ)上對(duì)原設(shè)計(jì)圖進(jìn)行修改、重新設(shè)計(jì)。

2.2 深化設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

在工程施工過程中，深化設(shè)計(jì)始終貫穿于工程的全過程，綜合歸納后可大致將深化設(shè)計(jì)分為6 大階段，即：施工準(zhǔn)備階段；基礎(chǔ)施工階段；主體結(jié)構(gòu)階段；二次結(jié)構(gòu)階段；室內(nèi)裝修階段；室外工程階段。這6 個(gè)階段根據(jù)項(xiàng)目的推進(jìn)在實(shí)體實(shí)施前根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對(duì)下一階段施工圖進(jìn)行深化。6 個(gè)階段相輔相成，缺一不可?？紤]到作業(yè)主要涉及的是施工層面的管理，因此，文章主要對(duì)施工過程中需重點(diǎn)把控的室內(nèi)裝修階段進(jìn)行闡述，該階段精細(xì)深化設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮如下幾個(gè)方面：1） 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況核對(duì)方案設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性及完整性。2） 綜合考慮建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等設(shè)計(jì)資料，確保室內(nèi)設(shè)計(jì)復(fù)核符合相關(guān)法律規(guī)范。3） 整合所有專業(yè)顧問意見以及材料廠家的資料，并核實(shí)所有和室內(nèi)設(shè)計(jì)有關(guān)的產(chǎn)品、設(shè)備的信息。4） 和相關(guān)設(shè)計(jì)單位、專業(yè)顧問進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，明確各專業(yè)設(shè)計(jì)的要求，并將所有要求糅合在一起，制定合理的解決方案。5） 對(duì)室內(nèi)細(xì)節(jié)做法進(jìn)行深化，并制定相應(yīng)的深化設(shè)計(jì)圖紙，確保工藝做法的可實(shí)施性。

3 BIM 在深化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢

第一，以往的平面設(shè)計(jì)圖不具有直觀性，在整個(gè)項(xiàng)目工程結(jié)束之后才能夠明確綜合管線的特性，而BIM 技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠在施工前準(zhǔn)確呈現(xiàn)出綜合管線的特點(diǎn)，并且在構(gòu)建模型的過程中對(duì)各部分的尺度進(jìn)行了嚴(yán)格測量，因此最終所建立起來的模型精確度較高，同時(shí)還可呈現(xiàn)各項(xiàng)細(xì)節(jié)，如管道保溫層等。這樣的處理方式最大的優(yōu)勢在于能夠及時(shí)暴露一些隱藏較深的問題。第二，以往所運(yùn)用的二維圖紙容易引發(fā)管線碰撞的問題，而BIM 技術(shù)可提前針對(duì)管線是否碰撞進(jìn)行全面檢測，設(shè)計(jì)人員在了解之后就可及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，這樣能夠減少返工現(xiàn)象。同時(shí)也可縮減變更申請(qǐng)單，進(jìn)而加快施工的速度，確保工程能夠在規(guī)定期限內(nèi)完工，同時(shí)也可有效控制施工成本。第三，在安裝機(jī)電系統(tǒng)時(shí)通常需要適當(dāng)調(diào)整行進(jìn)線路，這就使得管線的長度在原有基礎(chǔ)上有所增加，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)產(chǎn)生變化，而以往在處理這一問題時(shí)主要運(yùn)用的是二維平面圖，二維圖的缺陷在于不夠直觀，并且與系統(tǒng)的實(shí)際情況差距較大，這就使得計(jì)算結(jié)果容易產(chǎn)生偏差，最終不僅會(huì)增加成本投資，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。另外，如果計(jì)算結(jié)果過小，還會(huì)導(dǎo)致安裝系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到嚴(yán)重影響。而BIM 技術(shù)能夠構(gòu)建機(jī)電模型，只要設(shè)定好計(jì)算程序，系統(tǒng)就可自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。另外，如果在施工過程中需要對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)更正計(jì)算結(jié)果，進(jìn)而使參數(shù)選型的準(zhǔn)確性得到有效保障。

4 BIM 深化設(shè)計(jì)在施工中的應(yīng)用

4.1 屋面深化設(shè)計(jì)

包括商業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、場館、住宅等屋面的深化設(shè)計(jì)，質(zhì)量目標(biāo)級(jí)別較高，如魯班獎(jiǎng)、詹天佑獎(jiǎng)等，需要提前策劃，主要以原設(shè)計(jì)為依托，利用BIM 建模進(jìn)一步將屋面的排水、變形縫的分格進(jìn)行優(yōu)化，明確坡度及排水口標(biāo)高，細(xì)化節(jié)點(diǎn)做法及材質(zhì)要求，使凸出屋面的附屬結(jié)構(gòu)更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一，整體效果更加美觀，進(jìn)一步提高工程質(zhì)量

4.2 室內(nèi)三小間深化設(shè)計(jì)

室內(nèi)三小間（即衛(wèi)生間、廚房、陽臺(tái)） 墻地磚排版深化設(shè)計(jì)，主要以原設(shè)計(jì)為依托，利用BIM 建模進(jìn)一步將三小間墻地磚排，使工程在基礎(chǔ)主體機(jī)電安裝各分項(xiàng)工程預(yù)留預(yù)埋階段安裝排版圖的點(diǎn)位進(jìn)行施工，為后期裝飾裝修工程提高施工效率，強(qiáng)化施工管理，提高工程質(zhì)量。在深化過程中，在滿足規(guī)范的高度要求前提下，墻上飾物、線盒、開關(guān)、插座等要盡量居磚中或磚縫，地漏盡量居中，明確標(biāo)高，細(xì)化節(jié)點(diǎn)做法，尺寸標(biāo)準(zhǔn)清晰，使整體效果更加美觀，協(xié)調(diào)一致。

4.3 機(jī)電安裝綜合管線排布

對(duì)于當(dāng)前我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)電安裝工程項(xiàng)目越來越復(fù)雜，涉及到的管線必然也越來越繁雜，很容易在具體安裝布置中出現(xiàn)較為明顯的混亂問題，如此也就必然容易形成較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題，甚至在后續(xù)產(chǎn)生明顯的安全隱患。比如對(duì)于一些大型綜合建筑的施工處理，其就必然會(huì)涉及到大量的機(jī)電設(shè)備以及管線，很容易在設(shè)計(jì)以及后續(xù)布置中形成較為明顯的問題。因?yàn)檫@種機(jī)電安裝綜合管線的布置同樣也涉及到了較多的工種，專業(yè)種類多，對(duì)于協(xié)調(diào)工作也提出了較高的要求，基于此，必然也就需要從整體施工協(xié)調(diào)入手進(jìn)行不斷優(yōu)化，注重相關(guān)技術(shù)手段的創(chuàng)新也就顯得極為必要。在相應(yīng)機(jī)電安裝綜合管線排布中，必然需要確保其能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)調(diào)性，避免出現(xiàn)管線沖突矛盾，杜絕在后續(xù)施工建設(shè)中形成較為明顯的二次施工問題。當(dāng)然，現(xiàn)階段機(jī)電安裝綜合管線的布置還需要考慮到空間占用效果，應(yīng)該避免可能形成的明顯空間浪費(fèi)問題，在保障原有功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，盡量縮小占用面積。

4.4 BIM 技術(shù)建模

BIM（BuildingInformationModeling） 即：建筑信息模型。BIM 技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息做出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

4.5 砌體排版深化設(shè)計(jì)

利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于Revit 軟件的砌體排磚下料，本方法替代傳統(tǒng)的CAD 畫排版圖的形式，采用BIM 軟件自定義標(biāo)準(zhǔn)磚模型，磚尺寸可自主調(diào)整，幫助總包管理方對(duì)材料用量的把控從方量精確到塊數(shù)并實(shí)現(xiàn)對(duì)深化設(shè)計(jì)成果的圖紙化、信息化、可視化的三化管理。同時(shí)該模型可用于后續(xù)的BIM 全專業(yè)一體化設(shè)計(jì)，配合其他專業(yè)的深化，提早給出優(yōu)化意見，從而降低了二次拆改及后期返工，進(jìn)一步降低了材料損耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益。該方法極大的推動(dòng)了項(xiàng)目創(chuàng)優(yōu)施工，確保整個(gè)工程砌體墻上各專業(yè)排版美觀、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，充分印證該方法具有較好的應(yīng)用及推廣價(jià)值。

5 結(jié)語

BIM 深化設(shè)計(jì)能更好的展示三維效果，讓施工人員看起來更直觀，更容易理解，方便施工，顏色和立體感都比二維版的CAD 要有優(yōu)勢。廣泛在各施工企業(yè)中應(yīng)用。