BIM技術在畢業(yè)設計中的應用探索

蔣斯粟

摘要：基于株洲市天元區(qū)天泰家園工程項目，研究BIM技術在大學生畢業(yè)設計中的應用。采用GMT、revit、Magic-CAD進行結構、管道的建模，采用廣聯(lián)達系列圖形算量軟件（GGJ、GQI、GCL等）進行算量和三維視圖查看、應用BIM審圖進行碰撞分析檢查、采用夢龍網(wǎng)絡計劃軟件編制施工進度橫道圖，應用BIM5D對BIM系列軟件進行協(xié)同應用，意在探索BIM技術是否可以應用于建筑工程本科畢業(yè)設計。研究發(fā)現(xiàn)，由于BIM技術對建筑設計的各方面高度協(xié)調能力，能最大限度地提高畢業(yè)設計小組成員的協(xié)同工作效率，使得真實復雜工程項目在畢業(yè)設計中實現(xiàn)成為可能。

Abstract： Based on the Tiantai Homeland Project of Tianyuan District， Zhuzhou City， the application of BIM technology in the graduation design of college students is studied. GMT， revit， Magic-CAD are used to model the structure and pipeline. The Guangdada series of graphical calculation software （GGJ， GQI， GCL， etc.） is used for calculation and 3D view viewing， BIM review is applied for collision analysis and inspection and the Menglong network planning software is used to compile the construction progress cross-section map， and BIM5D is applied for collaborative application of the BIM series software， which is intended to explore whether BIM technology can be applied to the building engineering undergraduate graduation design. The study finds that because BIM technology has a high degree of coordination on all aspects of architectural design， it can maximize the collaborative work efficiency of the graduation design team members， making real and complex engineering projects possible in the graduation design.

關鍵詞：BIM；建筑協(xié)同應用；畢業(yè)設計

Key words： BIM；architectural collaborative application；graduation design

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）33-0159-03

0 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling 以下簡稱BIM）是被AUTODESK首次提出的，其核心思想是強調多個軟件的協(xié)作，從二維到三維甚至是到n維，從獨立到相互協(xié)作。在北美、北歐等發(fā)達國家和地區(qū)，BIM技術及其理念得到廣泛的傳播，并且在政府的大力支持下，BIM最開始在國家的大型項目上得到運用及推廣，緊接著開始向個人項目擴散[1]。近年來，我國也在逐步開展BIM標準以及軟件的研究，但總體上我國還處于BIM標準的制定階段，推廣應用有待完善[2]。在BIM教育方面的遲滯，是BIM應用落后的一個重要原因[3] [4][5] [6]。目前，只有少部分高校開了BIM相關的專業(yè)課程，大部分還只是選修課，更多的高校還未引進BIM技術，學生不知道何為BIM、如何應用。在畢業(yè)設計中探索BIM技術的應用，是一項全新的課題，對于普及BIM教學、促進學生學習興趣以及突破傳統(tǒng)畢業(yè)設計的選題限制都具有重要的意義。本文基于株洲市天元區(qū)天泰家園工程項目，運用BIM技術進行協(xié)同應用，意在探索BIM技術在畢業(yè)設計中應用的可行性，為在高校普及BIM教育提供參考。

1 工程概況

本工程建設1棟高層住宅樓、配套商業(yè)、物業(yè)管理用房以及區(qū)內配套道路廣場、停車場、綠化、室外供電、給排水等附屬工程，工程占地面積1248.87m2，地下室面積2741.60m2，總建筑面積15334m2。地下室層高5.2m，局部5.4m，首層、二層商鋪部分層高為5.8m、4.5m，住宅入戶大堂層高為5.10m，住宅標準層層高均為3.0m，建筑物檐口高度為79.90m，屋頂電梯機房頂高度為85.0m，建筑室內外高差0.1～0.3m。本工程處于南方夏季高溫、冬季雨雪地區(qū)，冬季工程基礎施工時，必須采取可靠的防雨雪措施確保基坑開挖的安全、質量和進度，夏季主體結構施工時應注意高溫季節(jié)防暑降溫。

2 項目實施過程介紹

以該工程項目為基礎，運用BIM系列軟件對BIM技術的應用方法及優(yōu)勢進行探索，研究適合普通大學生的、快速掌握BIM軟件的學習方法。

2.1 設計階段BIM技術應用

2.1.1 REVIT的應用

采用繪制施工圖方式：

①直接在Revit中直接繪制，其方法類似于CAD；

②在Revit基礎上應用插件，使用插件中自帶的族庫可以簡化繪制的過程。方法操作簡單，容易上手，能在創(chuàng)建結構模型的同時創(chuàng)建建筑模型，不但能滿足建筑設計的需求，同時能滿足結構設計的需求 。

2.1.2 GMT土建建模

GMT與REVIT一樣，共同應用于項目的初級階段，可以比REVIT更加快捷的進行土建建模。GMT沒有REVIT的渲染功能，也正是因為如此，才使得GMT比REVIT對于電腦硬件的要求更低，效率更高。該項目通過GMT建立土建結構模型，可以導出各建筑部件的三維設計尺寸和體積數(shù)據(jù)，為概預算、BIM審圖、模板腳手架、BIM5D等提供資料，資料的準確程度同建模的精確性成正比。

2.1.3 Magic-CAD機電建模

Magicad主要應用于風、水、電和智能建模，它能夠將二維的CAD圖紙翻成三維模型，更加直觀。Magicad采用單層為一個繪圖單元，簡單易學。其流程為先將各個樓層的給排水、空調、風管等各種專業(yè)設備建模，然后將各個樓層各個專業(yè)的管線綜合，形成三維數(shù)值模型。Magicad有碰撞檢查功能，能夠將管線的碰撞查出來，根據(jù)檢查的碰撞結果進行修改，一處修改，處處更新。

2.1.4 BIM審圖

在MagiCAD軟件建好模型后，導出IFC模型，輸入到BIM審圖軟件中；在Revit模型建好后，選擇【附加模塊】下【導出IGBC】，輸入BIM審圖軟件。將兩種模型合并，在審圖軟件中就可以查看各個樓層里面的真實情景。并且BIM審圖自帶漫游，讓審圖者有種身臨其境的感覺，同時可以自動生成碰撞報告，使用者還可以在檢查出的碰撞中，一鍵返回建模軟件進行修改，這樣更加地減少成本，節(jié)約施工工期，減少返工次數(shù)。

2.2 工程造價階段BIM技術應用

該階段主要應用GGJ、GCL、GQI、GBQ這4款軟件直接導入GMT、REVIT、Magic-CAD等軟件的三維模型，達到各專業(yè)之間的無縫銜接，同時也減少了圖形算量再建模的工作量，從而提高效率。

2.3 施工階段BIM技術應用

2.3.1 夢龍網(wǎng)絡計劃及Project

利用夢龍網(wǎng)絡計劃，可以創(chuàng)建網(wǎng)絡計劃技術管理模型，這一模型主要用于施工模擬及實時控制，在縮短建設周期、降低造價方面都有顯著的效果。

2.3.2 施工現(xiàn)場布置

建設項目臨建規(guī)劃設計的三維軟件，內含三維模型圖元，通過繪制或導入CAD圖紙、GCL文件快速建立模型，軟件按照規(guī)范完成規(guī)劃的方案優(yōu)化，快速生成直觀、美觀的三維施工場地布置數(shù)值模型，并自動生成臨水、臨電方案及臨建工程量。

2.3.3 BIM5D

廣聯(lián)達BIM5D是一款基于BIM的施工過程管理工具，可以通過BIM模型集成進度、預算、資源、施工組織等關鍵信息，對施工過程進行模擬，及時為施工過程中的技術、生產(chǎn)、商務等環(huán)節(jié)提供準確的形象進度、物資消耗、過程計量、成本核算等核心數(shù)據(jù)，提升溝通和決策效率。

3 碰撞分析

通過導入多個專業(yè)的三維模型進入BIM審圖，利用BIM技術檢查多個專業(yè)的碰撞，通過碰撞檢測利用BIM可視化功能進行管線的碰撞檢測，為實際解決問題提供信息參考，在第一時間盡量減少現(xiàn)場的管線碰撞和返工現(xiàn)象，以最實際的方式體現(xiàn)降本增效，踐行綠色施工的理念。（圖3）

4 結語

基于工程實例和BIM技術的多軟件協(xié)同應用，解決了常規(guī)建筑行業(yè)各專業(yè)之間交互出現(xiàn)的數(shù)據(jù)誤差和理解偏差等缺陷，得到以下主要結論：

①BIM技術在建筑工程設計、造價預算、施工等各個環(huán)節(jié)的應用中較常規(guī)軟件的協(xié)同上有許多的優(yōu)勢，不但可以實現(xiàn)各專業(yè)、各軟件之間的無縫銜接，更能打破專業(yè)協(xié)作的障礙，使多專業(yè)協(xié)作變成必然。

②未來建筑設計的精細化、系統(tǒng)化、信息化趨勢對高校的BIM人才培養(yǎng)提出了迫切要求。

③采用BIM技術進行畢業(yè)設計是可行的，且可以突破傳統(tǒng)畢業(yè)設計選題體量和工種的限制，培養(yǎng)學生的協(xié)同工作能力。

參考文獻：

[1]Wong A K D. ，Wong F K W，Nadeem A. Comparativeroles of major stakeholders for the implementation ofBIMin various countries[C]. Proceedings of the InternationalConference on Changing Roles：New Roles，New Challen-ges，Noordwijk Aan Zee，The Netherlands，5-9 October.Development Bureau，Government of the Hong Kong Spe-cial Administrative Region，2009.

[2]紀博雅，戚振強，金占勇.基于外部性分析的建筑業(yè) BIM應用阻礙及對策[J].施工技術，2014，43（3）：84-87.

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[6]張建新.建筑信息模型在我國工程設計行業(yè)中應用障礙研究[J].工程管理學報，2010（4）：387-392.