楊月竺
哈爾濱市工程質量咨詢中心
基于建筑信息模型(BIM)的建筑設計管理模式
楊月竺
哈爾濱市工程質量咨詢中心
BIM是建筑設計工作管理的新型模式,本研究從建筑BIM的行業實際出發,分析了傳統建筑設計管理工作中存在的弊端,說明了BIM應用于建筑設計管理工作的必然性,在結合建筑工程方案設計、總體設計、施工等關鍵環節的基礎上,提供了BIM在建筑設計管理中應用的要點,希望為行業更好地應用BIM模式,提升建筑設計管理質量有所幫助。
BIM;建筑設計管理;方案設計;總體設計;施工;施工圖;模型
BIM是建筑信息模型的英文簡稱,行業對BIM的理解為:各類關于建筑工程的信息為平臺,以數字化為基礎,建立起來的數字式建筑信息模型。BIM由于利用數字技術,因此來模型建立效率和質量上有著效率和質量的優勢。BIM應用于建筑設計管理工作是當前行業發展的必然,新時期,要堅持建筑信息化和數字化發展的總體方向,在建筑設計管理工作中利用BIM的種種優勢,是建筑設計管理工作具有可視化、高效化的優勢,更好地適應社會對建筑設計管理的發展性需求。應該從建筑設計管理的具體環節入手,探尋BIM應用于建筑設計管理的要點,形成符合行業與社會發展的BIM新模式,達到對建筑領域、設計領域和社會進步的基礎性支持。
2.1 建筑設計存在的矛盾
傳統建筑設計是通過二維的設計圖紙來表現設計意圖,對于建筑的設計只能通過平面圖、主視圖和立面圖進行呈現,這不但割裂了建筑的系統性,同時對建筑信息的全面表達也帶來的影響,這會造成建筑發包方和設計方出現矛盾,影響建筑設計工作的順利開展。
2.2 建筑設計指標論證能力低下
傳統建筑設計對建筑節能、建筑通風、建筑消防等功能性指標的表現能力低下,特別是不能進行關鍵指標的分析與計算,往往通過聯動與反饋的方法進行協調和處理,造成建筑設計指標論證能力一直不高,建筑設計工作的周期經常被延宕。
2.3 建筑設計造價控制水平低下
傳統建筑設計在精細度和完整性上存在先天性的欠缺,特別當建筑設計出現管線交叉、預留結構處理、圖紙變更等問題時難于有效地進行,導致建筑造價出現失控,帶來建筑工程量和投資的大幅度增加,無法避免和控制建筑工程出現的浪費,增加了建筑工程的造價。
2.4 建筑設計信息利用效率低下
傳統建筑設計在進度和方案上需要投入大量的時間和精力才能夠形成體系與結構,這導致設計工作中部件、結構、項目中大量的重復信息,人工的手段難于對建筑信息進行全面整合,出現信息利用效率低下的實際問題,給建筑設計管理帶來基礎性影響。
BIM利用數字化技術構建建筑信息數字模型,實現了建筑設計從簡單的二維設計向三維空間的轉變,不但有利于溝通設計、施工、業主三方的關系,而且可以大大提升建筑指標論證能力,進而實現對建筑整體造價和質量的精確控制,從信息化和系統化等方面健全了建筑設計管理工作的體系,使建筑設計管理得到數字化和結構性的保證。
4.1 建筑工程方案設計時期BIM的管理要點
在建筑工程方案設計時期業主、設計和參建企業應該以BIM為平臺,構建BIM的方案與模型,通過論證、優化和變更建立起BIM的指標、性能、布局和功能等分析體系,通過3D方式來提高BIM的交互體驗性,做到對方案設計的有效溝通,為建筑工程進入下一階段打下基礎。
4.2 建筑工程總體設計時期BIM的管理要點
在建筑工程總體設計階段,BIM模型深化的核心工作是建筑、結構、給排水、電氣、暖通等專業的協同,包括管線綜合分析、碰撞檢查、重點區域凈空分析、結構預留洞校核、ELV(弱電)專項分析等。通過這些專項分析可得到相應的分析成果,如碰撞檢查報告、凈空分析報告、結構預留洞優化圖紙(預埋套管圖)、綜合管線審核報告與優化圖紙等,最終形成BIM深化總體設計模型。
4.3 建筑工程施工時期BIM的管理要點
在建筑工程施工時期建筑設計管理應該將重點放到如下幾個環節,一方面,要做好建筑工程設計變更的管理,在總體設計深化模型和相關分析成果的基礎上,進一步審查和優化重點區域的施工圖,避免由于管線碰撞和相關專業工種沖突(如機電二次深化與裝修)等引起的返工和浪費。另一方面,要做好建筑工程施工方案優化管理,應該基于BIM的數字化建造與虛擬施工可自動完成建筑物構件的預制,并且可與三維掃描技術結合應用進行模擬施工,有助于快速準確判斷設計的可實施性:第一,施工前期需要根據設計圖紙(模型)進行二次深化,包括確定深化的范圍、部位、涉及的工種(單位)等,制定明確的二次深化設計方案和計劃,經相關單位審核確認后方可施工。第二,要加強施工過程的多維管控,通過減少誤差和疏忽、促進項目協調來大幅削減項目時間和成本,提升項目范圍溝通效率,提高工地安全性,實現變更最小化。通過與三維激光掃描技術、4D模擬”形式可將現場情況與設計模型比對,可實現動態管控并及時糾偏。第三,要做好運維數據備案管理,從整體模型中按個性化需求進行提取,可再造建設單位運維計劃和流程,實現空間和資產管理背景數據創建、查詢、指派、統計和分攤的可視化、精細化管理。
BIM是數字化時代建筑工程行業發展的必然取向,BIM的出現使建筑設計的管理工作告別了傳統的結構和模式,在豐富建筑設計管理形式的同時,實現了不同專業、不同領域的有效溝通,這有利于建筑設計管理工作打破傳統信息壁壘和行業孤島的限制,構建出全新的系統,在實現建筑設計上下游工作系統、協調的同時,提升建筑行業整體的效率和質量。
[1]樂云.建設項目前期策劃與設計過程項目管理[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
[2]項目管理協會(美).項目管理知識體系指南(PMBOK)[M].北京:電子工業出版社,2012.
[3]NIBS.美國國家BIM標準(NIBS)[S].2007.
[4]張樺.建筑設計行業前沿技術之一:基于BIM技術的設計與施工[J].建筑設計管理,2014(1):14-21,28.
[5]何關培,葛文蘭,李剛.BIM技術應用(叢書)[M].北京:中國建筑工業出版社,2011.