探索BIM應用促進設計和施工協同工作

蟻暄潮

摘 要：BIM技術的應用，打破了過去設計和施工分開的局面，減少工程建設中遇到的障礙。在運用BIM技術搭建的共同管理平臺上，信息模型能夠靈活應用，為業主以及各方提供大量信息，使得工程障礙信息和變更信息得到提前解決，并協調好設計和施工方，及時有效地解決問題，真正做到高效管理。

關鍵詞：碰撞檢查 凈空優化 一體化 BIM管理平臺

1.研究背景

當前，BIM在國內的發展還是處于初級階段，工程的建設還是處于按照傳統模式的規矩進行，根據傳統模式用二維平面的藍圖進行施工，期間出現的設計、繁多復雜，影響工程建設進度。BIM技術的出現，將很好的解決這些問題。在BIM技術的支撐下，傳統工作模式發生很大的變化，明顯解決工程建設中的絕大部分問題，并且取得了很好的效果。

2.BIM技術的開展對工程的意義

BIM技術的應用，讓很多人嘗試了這新技術帶來的碩果。在BIM技術的支撐下，傳統的工作模式發生了很大的變化，可以明顯解決工程建設中存在的大部分問題，并且得到社會的認可。

以南方電網某綜合樓為例，在項目設計施工階段，BIM咨詢方通過與設計、施工方協調，建立出一個完整的設計階段、施工階段信息模型，并且通過模型解決圖紙中存在的問題，結合施工實際情況，模擬施工建造全過程。

3.施工圖設計階段BIM技術應用

因此在設計階段，BIM可以在設計圖紙初步完成時與設計流程對接，主要作為圖紙核查，消除碰撞的核查工具，以保證設計圖紙的質量，減少錯誤。其接入流程圖如下所示：

3.1 設計應用點

應用BIM與設計對接后，可發揮三維技術的優點，在模型中圖紙進行核查，在設計階段可有下面的應用點：

1設計凈高、凈空核查

對已有圖紙建立模型，可通過虛擬漫游技術，檢查設計的凈高。對特殊車位、卸貨間等需要考慮凈空、凈高的地方，通過模型核查，確保預留的凈高、凈空滿足實際需求，避免在施工后出現實際樓層凈高不夠、車輛凈高不滿足、轉彎位不夠等設計缺陷。

在本項目中對已有圖紙建立模型，通過虛擬動畫技術，檢查設計的凈高。發現出圖紙有超過50多處不滿足地方。

2碰撞檢查、管線綜合

在大型建筑項目或復雜的建筑項目的管線綜合中，依靠人力進行檢測和排查大量的構件沖突是一項艱巨的工作，BIM模型的碰撞檢測功能則充分發揮計算機對龐大數據的處理能力。

碰撞檢測即對建筑模型中的建筑構件、結構構件、機械設備。水暖電管線等進行檢查，以確定各專業之間不發生交叉、碰撞，導致無法施工的現象。

在本項目的管線綜合中，對建筑構件、結構構件、機械設備等個專業協同之間進行碰撞檢查，優化解決30多處設備構件擺放位置不合理；對水、暖通、電專業等進行碰撞檢查，發現多達200多處管線碰撞、管線布置不合理、專業與專業之間布置缺乏統一性，以至于無法正常施工。

4.施工階段BIM技術應用

施工階段作為以執行計劃為主的階段，具有投資大，質量要求高，協調內容多，持續時間長，風險因素多，施工工序復雜等特點。

4.1施工中的應用程序

在施工現場中，施工技術人員結合施工條件，實際施工工序和工程規范相關條例等， BIM工程人員根據資料信息，現實全程模擬施工建造，并且在過程中找出關鍵部位、施工難點部位，進一步深化施工組織，協助組織相關專家研討重點難點施工方案。

工程質量好與壞，是一個根本性的問題。工程項目建設，投資大，建成及使用時期長，只有合乎質量標準，才能投入生產和交付使用，發揮投資效益，結合專業技術、經營管理和數理統計，滿足社會需要。

通過BIM技術的特點，結合質量工作流程，以信息化工具輔助提高質量管理的綜合水平。

4.2小型基建項目施工階段流程

在施工階段，應從項目一開始就接入工程施工，作為工程成本管理、質量管理、數字化建造的工具。其接入流程圖如下所示：

4.3施工圖施工階段可有以下應用點：

4.3.1施工進度模擬

建筑施工是一個高度動態的過程，通過將BIM與施工進度計劃相配合，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。

利用BIM技術優化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質量。此外借助4D模型，項目管理方從4D模型中很快了解施工單位對投標項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等，從而對施工單位的施工經驗和實力做出有效評估。

4.3.2三維施工-加工一體化技術

目前新建筑中大多是異性建筑，不是用單一的幾何形態就能描述的加工構建，遇到異形曲面，無規則曲面構件，施工方和加工廠都無從下手，BIM三維技術能夠解決這一方面的空白。

通過BIM模型與現場、加工廠建造生產系統的結合，建筑實現建筑施工流程的自動化，通過三維圖形直接與加工廠機械連接，導出相關參數模型，機械可根據模型圖直接生產出異形構件，通過三維模型的坐標系統控制現場放樣和校核，把加工廠生產出來的異性構件通過三維技術的控制實現安裝，全程實現無縫對接。類似其他常規構件的裝配安裝也可以利用這一生產系統實現快速安裝，極大提高施工效率。

4.3.3物料跟蹤

隨著建筑行業標準化、工廠化、數字化水平的提升，以及建筑使用設備復雜性的提高，越來越多的建筑及設備構件通過工廠加工并運送到施工現場進行高效的組裝。通過RFID無線射頻識別電子標簽等技術實現部分物料跟蹤問題，結合BIM技術記錄構建詳細信息的管理應用技術，可以解決建筑行業對日益增長的物料跟蹤帶來的管理壓力。

4.3.4施工現場配合

BIM不僅集成了建筑物的完整信息，同時還提供了一個三維的交流環境。相對于傳統模式下，參建各方人員在現場從圖紙堆中找到有效信息后再進行交流相比，效率大大提高。BIM逐漸成為一個便于施工現場各方交流的溝通平臺，可以讓項目各方人員方便地協調項目方案，論證項目的可造性，及時排除風險隱患，減少由此產生的變更，從而縮短施工時間，降低由于設計協調造成的成本增加，提高施工現場生產效率。

5.結論

綜上所述，在BIM平臺運用提供大量信息資料，使得工程信息和變更信息在施工實施前解決，參建各方在項目平臺上各抒己見，重點難點部分得以全部解決，信息查看和調用能達到隨需調用，現場施工技術人員根據三維展示結果，檢查現場施工質量，把問題提前提交管理平臺，及時有效的反映出問題。BIM應用在設計施工中靈活體現，使得設計施工整個過程運行非常高效，完全體現出設計施工

參考文獻：

[1]上海市建設工程招標投標管理辦公室.工程項目建設基本知識[M].上海：中同濟大學出版社，2005. 27.