BIM 技術(shù)在項目前期設(shè)計方案確定中的應(yīng)用

邱岳丹

（閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院城鄉(xiāng)建筑學(xué)院，福建龍巖 364021）

1 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程項目的信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，仿真模擬建筑物的模型，簡稱BIM[1]。BIM 這一舶來品自傳入中國以來，從最開始的“點點漣漪”到現(xiàn)在的“片片波浪”再到將來的“滾滾海浪”，正給中國建筑業(yè)帶來深刻的變革。

傳統(tǒng)設(shè)計方案主要是利用平、立、剖等二維視圖方式展現(xiàn)各個專業(yè)設(shè)計方案。二維圖紙對實體的展現(xiàn)能力有限，對復(fù)雜項目和復(fù)雜節(jié)點難以表述，設(shè)計意圖的傳遞受限。二維圖紙通過線條對復(fù)雜空間圖形的描述，除了幾何信息的表達(dá)無法附加其他信息，不同專業(yè)之間的設(shè)計圖紙不具備關(guān)聯(lián)性。局限于圖紙的信息傳遞、交流效率低，專業(yè)之間極易形成信息孤島，造成專業(yè)沖突[2]。但是，隨著BIM 技術(shù)在各行各業(yè)和項目全過程中越來越多地推廣應(yīng)用，以前設(shè)計方案中有些較難解決的問題，通過BIM 技術(shù)設(shè)計出虛擬模型后，就很容易得到解決。本文以某工程項目為例，利用BIM 技術(shù)可視化和優(yōu)化的功能，有效提高了設(shè)計方案的質(zhì)量和施工效率，減少了項目協(xié)調(diào)和返工的時間，節(jié)省了項目總投資。

2 工程概況

某項目總建筑面積逾1.2×105m2，由2 棟塔樓、裙房及地下車庫組成，為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的商業(yè)綜合體。本工程涉及的機電專業(yè)非常多，管線走向錯綜復(fù)雜，并且與土建、裝飾裝修工序穿插頻繁，給施工總部署、專業(yè)工種間的協(xié)調(diào)配合帶來了極大的困難[3]。如圖1 所示。

圖1 某工程各專業(yè)管線圖

3 利用BIM 技術(shù)碰撞檢測消除設(shè)計方案沖突

項目采用Revit MEP 軟件建立了機電BIM 模型，并將模型集成到Navisworks 軟件中進行碰撞檢查，共發(fā)現(xiàn)碰撞點350 余處。在Navisworks 里能清晰地看到模型內(nèi)部管線分布，明確管線與建筑結(jié)構(gòu)之間的碰撞。經(jīng)過排查優(yōu)化，解決了機電系統(tǒng)間碰撞300 余處和機電土建預(yù)埋碰撞50 余處。如圖2所示。

圖2 機電BIM 模型碰撞檢查

4 利用BIM 技術(shù)對設(shè)計方案進行優(yōu)化

利用BIM 技術(shù)實現(xiàn)管線預(yù)留洞設(shè)計、機房和管線的優(yōu)化。如圖3 所示。

圖3 管線的設(shè)計和優(yōu)化

根據(jù)幕墻設(shè)計方案，通過Revit 建立幕墻施工模型（見圖4），與項目結(jié)構(gòu)模型合模，幕墻龍骨排布位置清晰明了，龍骨節(jié)點位置一目了然，大大減少了設(shè)計與施工之間的溝通障礙，提高了設(shè)計方案的比選優(yōu)化。

圖4 BIM 建立幕墻施工模型

根據(jù)優(yōu)質(zhì)工程創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)，利用Revit 進行項目裝飾模型的精細(xì)繪制，對地面磚、墻面磚、天棚、屋面等設(shè)計效果進行預(yù)排布及優(yōu)化，如圖5 所示，為實現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)提供技術(shù)支持。

圖5 BIM 優(yōu)化項目裝飾模型

5 利用BIM 技術(shù)突顯項目成效

根據(jù)BIM 模型提取的工程量進行目標(biāo)成本測算，可提前確定項目成本的動態(tài)管控點。分析物資消耗量并輔助項目合理安排物資采購計劃，從而做到現(xiàn)場物資不積壓，而且能滿足實際施工生產(chǎn)的需求，為預(yù)測和控制成本提供依據(jù)。

建立建筑模型、機電模型及結(jié)構(gòu)鋼筋模型后，將各專業(yè)模型在Navisworks 軟件中進行集成，然后模擬主體施工進度，對項目施工進度計劃中的里程碑節(jié)點，季度、月度、周進度計劃節(jié)點層層校核，對可能出現(xiàn)進度延誤的情況，分析出問題產(chǎn)生的原因及影響范圍，及時做出預(yù)案并進行調(diào)整，從而保障項目工期[4]。

事前、事中、事后層層把控項目進度：施工組織設(shè)計階段，分析關(guān)鍵節(jié)點環(huán)境，優(yōu)化場地布置，實現(xiàn)土地資源滿足施工情況下的最大化利用；施工過程中，進行施工模擬，分析施工范圍內(nèi)所需的資源投入，避免物料原因造成的進度延誤；事后，通過移動數(shù)據(jù)采集，進行實際進度與計劃進度的對比校核，及時發(fā)現(xiàn)施工中的問題并加以修正。

改變傳統(tǒng)思路和做法，利用BIM 模型，借助5D 技術(shù)，使施工重點、難點部位可視化，提前發(fā)現(xiàn)問題，告別那些因其細(xì)部節(jié)點復(fù)雜、構(gòu)件繁多，難以進行精細(xì)設(shè)計及材料用量分析的問題，確保工程項目的順利實施[5]。

充分應(yīng)用BIM 進行施工方案的模擬，指導(dǎo)腳手架、幕墻、二次結(jié)構(gòu)的排布，節(jié)約材料用量，提高施工質(zhì)量。

在形成BIM 施工模型后，承建方積極按照業(yè)主的要求，與設(shè)計研究院、幕墻設(shè)計方進行設(shè)計方案的優(yōu)化比選工作。通過搭建BIM 協(xié)同平臺實現(xiàn)項目信息的綜合管理與應(yīng)用，為項目實施提供高效的管理模式，保證項目建設(shè)過程安全、穩(wěn)定、高效地運行，實現(xiàn)業(yè)主投資價值的不斷提升。

截至2017 年4 月，項目正式藍(lán)圖已出，共追蹤處理圖紙和方案問題100 余項，節(jié)約審圖和方案比選時間31d。

6 結(jié)語

本文中的工程項目作為該公司內(nèi)部第一個全面應(yīng)用BIM進行管理的項目，將有效提高溝通效率，提升管理水平，提高項目參與各方的協(xié)同能力，增強商務(wù)提取數(shù)據(jù)的效率。同時，項目將成為公司BIM 深度應(yīng)用的人才培養(yǎng)基地，為公司輸出大量的BIM 應(yīng)用人才。業(yè)主單位對BIM 技術(shù)應(yīng)用的要求，必將促進該項目各參與方對BIM 技術(shù)的重視，加強BIM 技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用，為公司提高企業(yè)精細(xì)化管理水平奠定基礎(chǔ)。因此，本文所述的對BIM 技術(shù)進行項目優(yōu)化的案例，其成效證明利用BIM 技術(shù)可及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中的沖突，有利于提高設(shè)計質(zhì)量，縮短出圖時間，還能做到優(yōu)化設(shè)計與項目管理，最終提高項目的成效。