建設(shè)方基于BIM的設(shè)計(jì)管理研究及應(yīng)用

孫思為

廣州地鐵集團(tuán)有限公司房地產(chǎn)事業(yè)總部（510000）

0 前言

對于房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)來說，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)管理痛點(diǎn)在于：方案決策時(shí)缺少量化比選依據(jù)及可視化直觀感受，造成方案反復(fù)修改影響設(shè)計(jì)進(jìn)度；設(shè)計(jì)周期被壓縮導(dǎo)致專業(yè)沖突增多，設(shè)計(jì)質(zhì)量不高，繼而影響工程進(jìn)度。 設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM 技術(shù)的優(yōu)勢在于：①可提高溝通效率，支持快速?zèng)Q策。 BIM 的三維可視化特性，在協(xié)調(diào)溝通過程中可以顯著提高效率；②優(yōu)化方案性能，提高產(chǎn)品品質(zhì)。 基于BIM 模型可以快速進(jìn)行多方面的模擬分析，通過量化的結(jié)果對多種方案進(jìn)行比選，從而優(yōu)化建筑性能，提升舒適度；③提高協(xié)同水平，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可顯著減少專業(yè)沖突，大幅減少施工階段因設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的變更與返工。

1 BIM 的設(shè)計(jì)管理目標(biāo)及原則

1.1 BIM 的設(shè)計(jì)管理目標(biāo)

基于可視化BIM 模型進(jìn)行專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期，提升溝通效率，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少專業(yè)沖突及設(shè)計(jì)變更。

1.2 BIM 的設(shè)計(jì)管理原則

1.2.1 模型信息的持續(xù)

設(shè)計(jì)階段的BIM 模型及其信息應(yīng)傳遞到施工階段，避免施工階段的重復(fù)建模。 業(yè)內(nèi)普遍存在設(shè)計(jì)階段與施工階段的BIM 模型脫節(jié)的現(xiàn)象， 建設(shè)方作為項(xiàng)目的主導(dǎo)方，應(yīng)重視設(shè)計(jì)模型及施工模型的持續(xù)性及銜接工作。

1.2.2 管理職責(zé)的一致

建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、咨詢單位均應(yīng)參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)BIM 應(yīng)用實(shí)施過程。 各參與方按其承擔(dān)的管理職責(zé)，也負(fù)有對應(yīng)的BIM 模型管理、整合、查驗(yàn)等同等的職責(zé)。

1.2.3 實(shí)施過程的融合

各參與方應(yīng)將BIM 技術(shù)與本職工作相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)兩者的融合，使BIM 成為完成本職工作的一種技術(shù)手段，而非額外的負(fù)擔(dān)。

1.2.4 實(shí)施過程的同步

BIM 工作在實(shí)施過程中，應(yīng)與項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度保持階段性同步；過程中的BIM 工作模型和模型信息應(yīng)及時(shí)更新，確保模型處于完善的可用狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)正向設(shè)計(jì)。

2 BIM 的設(shè)計(jì)管理要點(diǎn)

2.1 根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)確定BIM 應(yīng)用點(diǎn)

建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)對BIM 項(xiàng)目管理應(yīng)用提前做好策劃，確定BIM 應(yīng)用階段、范圍及目標(biāo)。設(shè)計(jì)階段的BIM 應(yīng)用有可視化設(shè)計(jì)、專業(yè)校審、三維管線綜合、凈高控制、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)模擬、VR 裝修效果模擬、路徑可視化、工程量統(tǒng)計(jì)、日照分析、風(fēng)環(huán)境分析、交通流線分析、熱工模擬分析、消防疏散分析、裝配式深化、地質(zhì)分析、結(jié)構(gòu)分析、地形測繪與可視化模擬等。 可根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)及需求在不同設(shè)計(jì)階段開展相應(yīng)的應(yīng)用分析，合理地選取BIM 應(yīng)用點(diǎn)，可達(dá)到較好的投入產(chǎn)出比。

2.2 合同中明確對各參與方的要求

BIM 的設(shè)計(jì)對各參與方均有相應(yīng)的 BIM 要求，此部分要求應(yīng)在招標(biāo)或商務(wù)洽談過程中明確提出，并落實(shí)在合同條款中，包括但不限于BIM 工作目標(biāo)流程及原則、設(shè)計(jì)范圍及深度、承攬人員能力要求、數(shù)據(jù)服務(wù)器要求、實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃、BIM 應(yīng)用點(diǎn)要求、技術(shù)及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、過程文件的整理存檔及成果交付要求、 各專業(yè)分包單位的BIM 設(shè)計(jì)工作要求、與BIM 咨詢單位的配合工作要求等內(nèi)容。

2.3 實(shí)施過程建立有效的協(xié)作溝通機(jī)制

在設(shè)計(jì)階段，各方應(yīng)充分進(jìn)行協(xié)作和溝通，如開展BIM 項(xiàng)目例會(huì)及專題協(xié)調(diào)會(huì)等， 實(shí)時(shí)跟蹤掌握BIM 實(shí)施進(jìn)度。 BIM 工作會(huì)議可由設(shè)計(jì)咨詢單位組織，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、相關(guān)分包單位參加。 BIM實(shí)施單位匯總各方工作進(jìn)展，協(xié)調(diào)各方下一步工作重點(diǎn)，集中提出BIM 工作過程中相關(guān)問題并協(xié)商解決。

2.4 總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建立BIM 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

基于模型信息的持續(xù)原則，建議由建設(shè)方牽頭制定項(xiàng)目BIM 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 如統(tǒng)一BIM 軟件應(yīng)用平臺、命名標(biāo)準(zhǔn)、模型拆分與組織原則、各專業(yè)模型建模標(biāo)準(zhǔn)、模型精度、設(shè)備管線顏色原則等，其中最重要的是明確交付標(biāo)準(zhǔn)，包括成果類型、內(nèi)容、格式、形式等。

3 案例應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概況

選取廣州市城市軌道交通某車輛段上蓋住宅項(xiàng)目作為應(yīng)用研究試點(diǎn)，項(xiàng)目凈用地面積約32 公頃，計(jì)容建筑面積約90 萬m2。 其中，住宅建筑面積約80 萬m2，商業(yè)面積約2.5 萬m2。為了達(dá)到較好的研究目的， 選取了其中一期4 棟塔樓約8 萬m2、中心商業(yè)區(qū)域約1.4 萬m2作為重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行BIM 設(shè)計(jì)施工全過程應(yīng)用研究。

本項(xiàng)目聘請了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的BIM 咨詢顧問作為研究合作單位，咨詢顧問負(fù)責(zé)對項(xiàng)目BIM 實(shí)施進(jìn)行總體策劃、質(zhì)量控制與技術(shù)支持。

3.2 項(xiàng)目特點(diǎn)

軌道交通車輛段上蓋物業(yè)具有如下特點(diǎn)： 多類型建設(shè)項(xiàng)目組合、專業(yè)工種多，車輛段上蓋用地條件和工程結(jié)構(gòu)荷載對上蓋建筑形體和開發(fā)強(qiáng)度有諸多的限制；交通流線復(fù)雜；人員車輛消防疏散要求高；噪聲和區(qū)域震動(dòng)控制要求高；市政管線復(fù)雜多樣。

基于以上項(xiàng)目特點(diǎn)，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)用除常規(guī)的可視化設(shè)計(jì)、三維管線綜合分析、凈空凈高分析、日照及風(fēng)環(huán)境分析、專業(yè)校審等應(yīng)用，還在交通流線分析、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)模擬、消防疏散分析及噪聲分析進(jìn)行了研究。

3.3 實(shí)施效果

在項(xiàng)目實(shí)施前，制訂了設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)咨詢合約相關(guān)要求、BIM 設(shè)計(jì)指引、BIM 應(yīng)用手冊等指導(dǎo)性文件的試運(yùn)行稿， 分別從技術(shù)與管理的層面對BIM應(yīng)用作出策劃，并最終通過試運(yùn)行情況優(yōu)化提升形成BIM 應(yīng)用手冊及管理指引等一系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件。

BIM 設(shè)計(jì)應(yīng)用上，項(xiàng)目通過三維管線綜合優(yōu)化調(diào)整，為項(xiàng)目優(yōu)化地下室區(qū)域機(jī)電管線路，為項(xiàng)目地下室區(qū)域機(jī)電管線提供34 個(gè)區(qū)域的管線安裝方案，統(tǒng)計(jì)出各區(qū)域最不利標(biāo)高位置，對不滿足凈高的區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，方案調(diào)整共4 處區(qū)域。 通過關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)模擬優(yōu)化各類問題共7 個(gè)。 項(xiàng)目通過三維技術(shù)平臺進(jìn)行專業(yè)校審，提前發(fā)現(xiàn)各專業(yè)問題共80余個(gè)，通過BIM 應(yīng)用提高了設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量，縮短了設(shè)計(jì)周期、減少了圖紙變更數(shù)量，降低了項(xiàng)目成本。通過對項(xiàng)目的交通流線分析、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)模擬、消防疏散及噪聲分析等研究，為后續(xù)項(xiàng)目提供了設(shè)計(jì)建議。

圖1 可視化模型

4 結(jié)語

對于主導(dǎo)項(xiàng)目的建設(shè)方而言，復(fù)雜項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，BIM 可作為一種有效的生產(chǎn)力工具輔助管理，應(yīng)用BIM 技術(shù)，可支撐可持續(xù)設(shè)計(jì)、強(qiáng)化設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、減少因“錯(cuò)、缺、漏、碰”導(dǎo)致的設(shè)計(jì)變更，促進(jìn)設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。 由建設(shè)方主導(dǎo)建立項(xiàng)目或企業(yè)的BIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)， 明確各項(xiàng)目參與方的職責(zé)要求，工作原則及流程，可有效推進(jìn)各項(xiàng)目參與方的工作效率、決策效率、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化、共享化。