某住宅項目 BIM 應用分析

王 昊，吳 偉，周薇南，張 志（上海中建東孚投資發展有限公司， 上海 200125）

BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）是通過計算機對工程建設項目進行全過程模擬，提前發現并解決隱患問題，計算工程量、排布施工實施計劃、拆分預制構件用于廠外加工、指導現場實施管理、形成完整的竣工檔案的技術，對運營管理大數據的整個建筑物全生命周期的過程各個階段都有直接的提升作用。上海某公司在山東濟南開發的多個住宅項目均導入了 BIM 技術，鑒于此，總結歸納相關 BIM 應用經驗及一些心得體會，以期為其他項目提供一定參考。

1 應用分析

1.1 BIM 各階段應用

BIM 應用主要可分為設計階段應用及施工階段應用，具體如表 1 所示。

表 1 BIM 各階段應用表

從各階段實施情況看，碰撞分析、預留洞及預留預埋驗證、凈高分析及管線綜合優化是 BIM 應用效果成敗的關鍵，接下來就幾個關鍵點分別進行展開分析。

1.2 碰撞問題檢查

依據實踐經驗，碰撞問題的檢查主要存在于建筑、結構與機電設備管線 3 個專業，以應用最廣泛的地下車庫為例，重點檢查的部位主要有以下幾個。

建筑與結構專業間的碰撞重點關注剪力墻與建筑墻體的重疊、結構墻或柱影響（或占用）地下車位排布、建筑采光井或其他構筑物頂板（或結構底板）與結構專業間的差異、門或洞口的位置與結構專業無法對應、樓梯標高錯誤等。

機電設備及管線與建筑結構的碰撞重點關注機電管線穿越結構柱或結構柱帽、污水或其他大尺寸管線穿越結構梁、管線穿越不宜布管的人防口部等。

機電設備管線碰撞重點關注水、暖、電管線的重疊及交叉、機電專業平面圖與系統之間是否對應、大尺寸管線是否會對其他專業管線造成決定性影響使其無法按設計路由實施等。

在碰撞階段，要求 BIM 設計單位給出碰撞報告，如圖 1所示，碰撞報告需要清楚的表示碰撞的位置、問題，要求施工圖設計單位給出明確回復，在得到回復后還需要 BIM 設計單位進行二次驗證，這樣才能達到較好的閉環管理效果。

1.3 預留洞及預留預埋驗證

基于管線綜合 BIM 模型對圖紙標明的預留預埋進行復核驗證工作。檢查預留洞口預埋套管的準確性和合理性，提前預檢各專業間預留預埋的不一致性問題，并將驗證結果反饋給施工圖設計單位，在施工前完成對預留洞口圖紙的修改工作。

常見的問題包括以下幾點。車庫與住宅連接處出入臺階設置在車庫內，局部高度不足。洞口處連梁伸至車庫頂板以下，管道安裝高度不足。車庫與住宅連廊臺階抬升處凈高不足。車庫內多處管線穿越人防門上方大梁影響結構安全。機電管線預留洞口位置與結構或建筑沖突或結構專業未預留洞等。

當遇到預留洞或預埋驗證問題時，應及時反饋給施工圖設計單位。對于地庫及人防設計單位，必要時三方座談溝通，對圖紙進行必要地調整，并在圖紙修改完成后進行 BIM二次驗證。

1.4 凈高分析及管線綜合優化

基于管線綜合模型對凈高（空）要求高、管線密集、結構不利區域進行管線綜合排布，提前對凈高（高）進行分析，并在平面圖中表示出凈高（空）有問題的區域，輸出凈高（空）分析報告提前反饋，形成協調解決方案，指導后期的管線綜合優化工作。

凈高分析時采用的管線排布原則與管線綜合優化較為類似，主要包括以下幾點內容。

（1）通用原則。小管讓大管、有壓讓無壓、冷水讓熱水、技術性經濟性比較。

（2）排布原則。熱介質管在上，冷介質在下；無腐蝕介質在上，腐蝕介質管線在下；氣體介質管線在上，液體介質管線在下；高壓管線在上，低壓管線在下；金屬管線在上，非金屬管線在下；電氣管線在上，給排水管線在下或另一側；綜合考慮施工、維修操作空間；各類管道交叉點不應設置在主車道處；綜合考慮管道支吊架、規格型號及固定方式滿足承重要求；各類管線間距、位置的規范要求。如建筑未設計吊裝口，BIM 綜合后應滿足地下主機房設備進出通道的高度要求。

基于以上排布優化原則，給出各區域的凈高分析，出品凈高分析報告。同時一并形成協調解決方案，開始管線綜合優化工作。從各項目實施效果看，凈高分析報告需要給出詳細剖切位置的平面示意圖（管線交叉區域），管線排布剖面圖。

對于管線特別密集、問題較為明顯的部位，通常可采取的措施主要有以下幾點。

（1）利用 BIM 模型與設計結合方式進行多次預排論證。

（2）將主要位置的集中管道提前進行路由調整。

（3）密集的小管道，例如給排水管道可以提前翻彎調整，避免多專業同一處交叉。

（4）對重要的大尺寸管道（如風管）路由進行調整，避免大尺寸管道在同一處交叉，無法解決自身專業的碰撞。

（5）進一步調整一些其他管道，優化他們的管線排布位置。

基于以上采取的措施，綜合實施管線優化，確定安裝工程實施方案，完成機電深化設計，提前解決多專業管線綜合安裝的問題。

2 成果分析

2.1 成果輸出

從幾個項目實際的 BIM 應用可知，最終成果輸出應該包括以下文件。以下以住宅項目典型地下室進行 BIM 應用為例。

（1）凈高分析報告，凈高分析報告應該包括地下車庫、單體號樓地下走道及出售型儲藏室。

（2）預留預埋圖紙（包括人防區、非人防區車庫及單體部分），出圖格式以 CAD 文件格式為宜。

（3）重要剖面（最不利剖面）圖紙，出圖格式以 CAD文件格式為宜。

（4）BIM 模型文件格式，一般均指 rvt 格式。

2.2 其他關注項

BIM 實施過程中，各項目還發現以下問題，作為經驗教訓，后續項目盡量在 BIM 及管線施工過程中加以遵守或改進。

（1）管綜綜合合用支吊架。通過管線綜合優化后，在同一處布置的同類管線或有條件采取公用支架的，均建議采用公用支架。這樣一方面可體現 BIM 管線排布綜合優化的價值，利于支吊架成本控制，最關鍵的是具有非常好的現場展示效果，采用公共支吊架的項目，現場管線布置美觀，整齊，給小業主直觀的施工質量優異的感覺。

（2）抗震支架的應用，對于采用公用支架的，建議綜合考慮抗震支架應用，避免各自實施抗震支架，影響其他管線的施工。

（3）BIM 成果的落地性。經過多輪 BIM 設計單位、施工圖設計單位及總包 BIM 深化團隊的溝通，BIM 的成果在圖紙上應該是非常成熟的，具有較好的落地性。但現場機電管線安裝單位往往分為市政配套單位（包括自來水公司、電力公司、采暖公司等）、總包單位、消防分包單位及其他分包單位（例如智能化分包單位），如無好的協調組織能力，參與單位自行按圖施工且并不參照 BIM 模型指定位置，公用支架的應用更無從談起，BIM 的成果會受到極大的破壞，所有努力毀于一旦。

（4）BIM 設計應充分考慮管線的檢修需要，尤其是電力電纜布線需要，避免出現管線排布美觀但無法布線或檢修的情況。

（5）管線優化、凈高分析應注重過程資料的收集，確保相關問題得到閉環式解決。變更的同時應與總包進行及時溝通，注重與施工結合，將圖紙二次深化的結果在現場落地。

（6）采用 BIM 技術的目的除了管控施工質量，獲得良好的管線排布效果外，也有經濟性的考量。為了體現 BIM 在經濟性方面的價值，因注重過程管控，將優化前后圖紙、模型及現場照片進行收集比照，在項目總結報告中應以數字來體現效益。

（7）對于部分住宅單體也做了 BIM 模型的，可以進一步優化模型，尤其是體現出墻面各類機電設備點位及管線，今后可用于售樓展示，也可以提高營銷賣點。

3 結 語

目前濟南地區采用 BIM 技術的項目均已交付或接近完工。從各類檢查反饋看，注重過程管控及 BIM 成果落地的項目均獲得了較好的評價。BIM 技術可在后續項目繼續大面積鋪開推廣，具有非常好的應用前景。