BIM技術在通信綜合樓工程中的應用模式分析

李海波

湖南省郵電規劃設計院有限公司，湖南長沙 410000

1 通信建筑特點分析

1.1 建筑外形簡單、規整，無特殊的審美要求

通信建筑的設計的出發點應重點考慮設備的需求而非人的需求，因此在建筑的行業特征的同時，沒有過多的的審美要求。同時建筑尺度及空間的設計是以工藝及功能的要求為主。

1.2 建筑能耗極高

由于通信建筑內的設備較多，且設備需要不間斷的工作，因此，機房內發熱量很大，需要空調持續的運行來保證機房設備的正常工作，因通信建筑的能耗極高，如何合理地使用能源，降低能耗是通信建筑的極重要的設計內容。

1.3 建筑內通信工藝復雜，管線繁瑣、專業分類精細

與一般民用建筑相比，通信機房具有工業建筑的一些特點，即強調它的功能性。本質上作為通信技術的載體，通信機樓設計應首先滿足通信工藝的需要，研究工藝生產所需的真實空間，充分考慮電信設備安裝及維護的方便。處于現代技術前沿的通信工業，建筑自身也有高起點、高標準的要求，潔凈精密的環境，便于工藝調整的可變化的“彈性生產空間”以及與設計聯系的網絡空間，這些對通信機房的功能性提出了更高的要求。

1.4 施工管理和后期維護困難

如同通信建筑的設計中參與專業眾多，通信機房的施工方、材料供應方、設備產商、建設方在管理時也是分專業負責，如何制定合理的施工計劃、如何進行施工現場管理、如何保證施工質量、如何協同現場不同專業施工方之間的工作等都是非常困難的。

施工階段不能實現合理有效的管理，在后期的維護管理方面更是困難重重，如何對不同的施工方責任分攤，材料商提供材料的質量維保、設備產商提供設備的編號和位置，以及后期故障設備的檢測等，如果沒有一個綜合平臺來同時管理，將給通信建筑后期使用的安全性帶來極大隱患。

1.5 建筑重要性較高

電信機房是關系到國計民生的重要急促設施，通信建筑一旦建成投入使用，一般都是不可替代和不可間斷的，因此通信機房的安全性等級較高。但通信機房一般為無人值守機房，如何保證通信建筑的安全也是通信機房的非常重要的環節。

通信建筑的構成極其復雜，電力系統、空調系統、人為破壞、消防系統等都關乎通信機房的安全，傳統的做法是通過安保人員保證場地的安全，通過技術人員巡查保證設備及運行的安全，且兩者相互分開，如何實現通過一個平臺實現全方位的實時監控和自動報警是未來通信建筑安全性設計的重要工作。

2 在建筑設計中的意義

（1）建筑設計中應充分考慮引入BIM技術，同時對建筑模型實施綜合評估與檢驗，開展建筑耗能分析、聲學分析、風荷載分析與熱工分析，以此保證產品質量，為項目施工提供正確指導，并且這一模型還能用于整個壽命周期。此外，借助BIM技術具有的可視化功能，能減少各類型的變更，實現精益建造的基本要求。

（2）利用BIM具有的可視化功能，能進行多角度的查看，避免設計錯誤與碰撞；采用軟件帶有的檢驗和分析功能，能查找出建筑模型中存在的詬病。此外，采用4D技術還能對進度進行可視化管理，上述功能能大幅提高設計水平與質量，消除重復設計，避免變更與返工，以上均為精益建造基本原則和要求。

（3）現在的建筑工程體量不斷增加，結構也越來越復雜，即便是專業的設計人員，也難以獨自完成各種設計工作，應多方合作，在配合的情況下才可以完成設計。采用BIM技術能使設計更容易理解，協助人員對復雜的設計進行處理，減少人員投入，縮短設計周期。

（4）BIM能對變更后的損失進行可視化評估，完成變更后，產生的影響是十分明顯的，與各種視圖相關聯，由于重復的設計變更必須反復進行變更分析，所以采用快速變更技術可以為這項工作提供便利。

（5）BIM能使各專業人員在相同的平臺上進行協作，對某個模型進行修改后，能自動關聯至與之相關的模型，防止重復性的工作。除此之外，采用相應的整合軟件，能創造出統一的集成協作平臺，使各階段專業人員都能站在自身專業的角度分析并修改模型。模型修改后，能反映到相應的數據庫，確保成本的估算和進度計劃都能自動完成。

（6）在BIM的支持下，能實現自動變更，所有圖紙文檔都能自動生成，很好地防止了以往CAD設計過程中各種意圖人員之間反復、冗雜的工作，使工作模式出現巨大變化。

（7）采用模型整合軟件對各專業模型實施整合，然后開展碰撞檢測，針對設計碰撞，不同專業給出不同修改與調整，以此盡可能減少錯誤，使所有專業后續工作都減少或避免不必要的變更與返工。

（8）采用BIM平臺，能幫助設計與施工人員積極參與項目的早期協作，對建筑設計與建造的某些細節問題進行全面分析與探討，防止人為錯誤，盡可能減少變化。

（9）通過對4D技術的合理應用，能為正式施工做好各項準備，包括場地布置與資源配置。開工前，對工程進展與具體操作進行模擬，對于一線工人，能通過觀看對標準化施工進行學習，達到質量要求，有效提高作業效率，尤其是那些難度較高和容易產生缺陷的施工操作，相關工作人員必須提前進行學習和練習，并采取標準化管理手段，使項目效率得以全面提高。

（10）通過相關信息及時更新與通訊，能使工程所有參與單位及時發現施工中必須注意的關鍵問題與沖突，防止可控問題的產生，避免發生較大的變化，并縮短工程整體周期。

（11）根據數據庫信息與相關制造設備進行集成，對鋼筋和鋼構件等結構構件進行加工，防止人為因素造成的問題和錯誤，能提高實際生產效率，確保材料與設備都能達到工程要求。

（12）BIM技術的計劃安排等功能能對模型方案的工作與任務進行自動劃分，同時對目前狀態下施工計劃的變更進行自動更新與調整，進行優化分析，保證靈活性，與BIM技術相比，采用人工的方法完成計劃安排與變更，要復雜很多，而且很容易出錯。

（13）根據采用BIM技術獲取的相關信息，能直接完成預制加工，縮短設備加工時間。同時，根據實際需要，能對材料數量與規格等信息進行隨時調整，直接用于預制，以此有效防止超量加工與錯誤加工。通過對這種技術的應用能保證施工靈活性，不再受到材料等因素的影響與限制。

（14）BIM可使施工狀態達到可視化效果，并對信息進行及時通訊。以上功能均能使現場工作人員及早獲取相關狀態信息，同時人員的工作均是在符合項目要求的基礎上完成的。通過這樣的方式，能實現持續工作，形成由可視化管理有效拉動生產的良好機制。

（15）BIM技術的應用可為工程的設計與施工提供良好的環境，模擬并分析施工方法、臨時設施與施工具體過程，借助4D工具還能對施工過程中進行展示，包括模型展示與動畫展示，使施工過程得以可視化展現。這一過程中，能識別出資源與空間上存在的沖突，及時發現施工中潛在的問題，進而對施工過程進行優化，保證施工作業效率，提高安全性，對工作流程進行有效改善。

3 BIM在傳統建筑設計階段的應用

3.1 可行性研究階段

針對項目可研階段，采用BIM技術能提供兩個方面的協助，即技術幫助與經濟幫助，在BIM技術支持下，能保證論證結果的可靠性與可信性。

3.2 設計工作階段

在設計工作中引入BIM是現在最普遍的，也是這項技術實際應用最重要的階段。引入BIM技術后，能提供一種統一化的表達形式，使設計時根據規范構件進行BIM模型構建，即可對模型中包含的各類信息進行利用與協同工作，使不同專業實現快速的信息傳遞。對BIM技術而言，它是一項能支持多種專業實現協同工作的技術，而且還是一種基于信息共享的新工作形式。

在這一階段構建的BIM模型，需要對不同階段和專業中BIM模型的實際應用進行充分考慮，同時還要對信息需求進行綜合考慮，保證模型本身和相應的信息可以在以后的階段當中得以最大限度利用。

建筑工程設計往往會被分成很多個階段，這樣做的目的在于保證設計更加清晰，促使不同專業和設計主體能夠充分配合，從而更準確的把控周期，提高組織管理水平。對于普通的民用建筑，其設計工作主要可以劃分成四個階段，分別為概念設計、方案設計、初步設計與施工圖設計。

3.3 建筑實施階段

在建設項目施工階段，BIM技術是把各個專業的設計模型實時關聯在一個中心文件中，在這種情況下，各個專業間的沖突躍然于整體模型中，從而在施工前就可以將矛盾解決，既縮短了工期，又減少了人力資源的浪費，更重要的是消除各專業間不和諧的情況。同時，在施工期間通過建筑信息模型還可以預先考慮施工方案中的細節問題，利用BIM參數模型可以模擬施工，并使施工方案得以優化，不但提高施工工效率，還減少了變更帶來的資金損失，這就是4D的價值體現。

3.4 運營維護階段

隨著之前各階段的實施，可以形成最終的參數模型，它包含項目每個專業和階段的相關信息，業主可以隨時進行查詢，在任何一個階段，不論哪一個方面進行修改，模型均可完成同步更新，同時構建完工模型，進而為后續的設備管理等專業提供可靠的依據。

此BIM參數模型可以提供建筑性能以及使用情況、建筑容量、建筑投入使用時間甚至是建筑財務方面等多種信息；而且BIM能夠實時的提供各方面的數據更新記錄，便于在搬遷規劃時的管理。