基于深圳市档案中心工程浅谈BIM技术在监理工作中的应用

顾本生

(深圳市九州建设监理有限公司， 广东 深圳 518049)

基于深圳市档案中心工程浅谈BIM技术在监理工作中的应用

顾本生

(深圳市九州建设监理有限公司， 广东 深圳 518049)

摘 要：BIM技术是近几年新出现的一种建筑工程技术。深圳市档案中心工程的实际管理中，运用了这种技术对工程进行管理，分析了监理如何发挥BIM技术的优势以及发现BIM技术的缺陷，从而提出了监理运用BIM技术对工程进行管理的一些思路。

关键词：深圳市档案中心工程；BIM技术；监理工作；应用

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目中各种构件、设备的相关信息(如形体、物理、功能及经济指标等信息)的工程数据模型。BIM 将工程数字化、信息化、可视化，同时又是一种应用于设计、建造、运营的数字化管理方法。BIM可以使各参建单位在建筑工程整个建设过程中，有效地解决“错、漏、碰、缺”的问题，避免变更签证频繁、影响工程质量、耽误工期甚至造成资源浪费、预算超支等各种问题。

使用 BIM 技术将有利于提高监理工程师对工程全面管控的前瞻意识，提高监理工程师的工作效率和减少失误；有利于建筑工程管理手段的科学化、规范化。

在深圳市档案中心工程的施工管理中，充分运用 BIM 技术对工程的综合布线进行设计、施工及管理，取得了较为明显的效果。下面以深圳市档案中心工程为例，谈谈监理工程师如何在工作中应用 BIM 技术的体会。

1 深圳市档案中心工程简介

1.1 工程概况

深圳市档案中心位于深圳市福田区梅林中康片区，总用地面积 1.85 万 m2，建筑面积 12 万 m2；分两期建设。其中 1期工程建筑面积 9.2 万 m2，地下室 1.15 万 m2。深圳市档案中心由南区档案局、地方志两栋办公楼及北区两栋 24 层高层档案库房通过跨街走廊串联组成。由于本工程为深圳市重点工程，且档案局、工务署明确提出要争创“鲁班奖”，故对本工程的设计、施工均提出了很高的要求。

1.2 建筑结构特点

本工程地下 1 层(东南区设置两层)；西南区为人防区(净高 7.20 m)，东南区为停车场(净高 3.60 m)，西北区为消防泵房，东北区为高低压配电房及冷冻机房。地下室四个区连接处的顶板为下沉式市政道路(净高 2.90 m)，且为无梁楼盖结构，本工程的机电管线集中布置在该区域。

本工程北区的 24 层档案库房(净高 3.90 m)采用 LPM 普通空心板(厚 400 mm)。库房内不吊顶，所有设备、管道尽量布置在公共走道内。

1.3 设备工艺管线特点

本工程地下室安装专业复杂，能够布置的管线主要在两跨区间。本区间布置的管线有：地下室空调到四个区的 8 根给水管、地下室空调冷却水管、消防到四个区的消防水管、消防到四个区的喷淋水管、消防到北区两栋的高压细水雾水管、地下室防排烟及通风风管、地下室强弱电桥架以及本工程通过地下室的给排水管。以上线管不能通过南区的人防区或北区的相关设备房，只能在地下室四个区连接处的顶板(上面是下沉式市政道路)布置，且此处的净高仅 2.9 m。既要保证地下室车辆通过的高度，同时又要兼顾地下室建筑、结构和机电整体的美观、协调，空间位置极其紧张。

本工程北区档案库房内不吊顶，所有设备、管道尽量布置在公共走道内。同时，建设单位要求室内公共走道净高不低于 2.6 m，且越高越好。针对本工程的以上情况，如果采用传统的管理方法，各单位、各专业必须在不同的位置各自测量出图，然后集中碰头、相互检查有无差异，往往费时且效果不好。为减少施工中问题的出现，本工程重点引入了 BIM技术来进行化解。

2 BIM技术在档案中心工程的应用

相较于传统的二维图纸上面的一个概念，建筑物给我们的感受已经不仅仅是停留在此，而是一个三维化、可视化的建筑模型。BIM 模型能够更加清晰、直观地将建筑物的每个信息及时反馈给我们。我们可以利用这些信息，及时地对工程进行优化、细化和深化，对工程量进行统计，对变更进行评估等。

2.1 成立各参建单位BIM技术应用协调小组

为了及时在深圳市档案中心工程推广应用 BIM 技术，工程建设单位非常重视，专门召开参建单位协调会，成立了以设计单位为主的 BIM 技术应用协调小组。

协调小组中，设计单位负责本工程 BIM 建筑模型的设计、修改、专业之间的协调；施工单位负责建筑设备、材料、工艺等模块的建立以及施工误差的提供；监理单位负责施工误差的核定和各单位之间的协调。

2.2 利用BIM技术检查结构与管线及管线之间的碰撞

当今的施工图纸对于管线大多不会表明标高；即使有说明，大多都是贴梁敷设。在施工之前，往往都会要求施工单位进行现场测量，得出大致的排布方向后再进行施工。在施工过程中，往往会发现因为图纸不明确，以及所谓的“大致方向”，经常造成结构与管线、管线之间碰撞。一旦遇到这类情况，不仅仅会影响工期、造成浪费，还会导致因变更管线的排布而影响建筑室内的净高，从而影响建筑物的整体质量。

面对档案中心设备管线布置中繁多的系统及复杂的布局，如果我们按照常规的思路进行图纸会审和组织施工，是很容易出现管线之间或管线与结构构件之间发生碰撞的情况。因此，要求各参建单位使用 BIM 技术查碰撞，做好前期控制。

在这个过程中我们利用模型，不仅解决了地下室桥架与水管碰撞的问题，还解决了北区公共区域空调风管与高压细水雾管交叉的问题(见图 1、图 2)。

这里 BIM 技术的信息模型和碰撞检查功能就体现出来它的第一个价值。BIM 模型是对整个建筑设计的一次“预演”，在建模的同时也是一次“三维校审”。BIM 在清晰反应出设计图纸中问题的同时，又让我们能够准确地对管线排布进行合理优化。在此过程中，作为监理的我们能够给出的优化方案也将是最科学和最合理的。如果说建模是一个理想化的虚拟建造，那么后续的优化就是将理想转化成现实。而在这一优化过程中，监理的巨大价值也充分地体现了出来。

图 1 碰撞模型图

图 2 交叉模型图

2.3 利用BIM技术进行专业图纸的合成与分解

一个工程不同的管线往往会由不同的施工单位来施工。但是，大家往往都只是想着自己怎么方便怎么做，拿着单专业图纸就开始施工。先下手为强，遇到问题了就临时解决，更谈不上大家一起协调、一起布置。如果监理工程师没有一个整体的协调控制，将会造成现场的诸多问题。协调控制最基本的首要任务就是理解图纸。传统的管线综合是机电各专业的综合平面图和复杂的剖面图。对于管线复杂的地下室，仅仅只靠几个剖面图无法全面表达清楚管线的全部关系；即使再加上标注，但综合平面图图面内容太多，对于监理工程师来说，梳理各种设备管线也是一件令人非常头痛的事情。

档案中心工程的实践中可以看到，BIM 模型是全专业的，但模型中的各专业又是相互的，既可以在模型中导出全专业的平面图，又可以在模型中导出单专业的平面图。平剖面上有着明确的定位尺寸。浏览模型的三维化视角(见图 3)及单专业平面图、综合管线平剖面图，能清晰地反映出管线与结构构件的空间关系，而 BIM 模型还可以在任意位置剖切生成剖面图，能更加清楚地表达出复杂位置结构管线之间的关系。我们利用 BIM 模型的这种功能，能够帮助参建各方更好地理解图纸，从而达到准确协调控制的目的。

图 3 地下室模型浏览图

2.4 利用BIM技术建模进行工程量统计

档案中心工程利用 BIM 技术除了主要解决管线综合问题，还能对管线工程量进行精确的统计。传统的算量都是基于各专业施工图纸。实际中的翻弯或者考虑管线综合而做的位移调整，都会增加工程量；施工单位往往也会因为工程量的事情和监理工程师“讨价还价”。而 BIM 模型就是在解决问题的前提下获得了工程量。在建模的同时，各类构件都被赋予了尺寸、型号、材料等约束性参数。

由于 BIM 是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果，所以由此导出的材料、设备数据的可信度很高。通过BIM 模型，各参建单位可以清楚地看到整个工程的工程量，为造价提供了最有力的依据。

2.5 利用BIM技术对工程变更进行技术评估

虽说 BIM 技术能够清晰直观地反应工程的整体情况，但在工程施工时由于各种原因造成的工程变更是不可避免的。利用 BIM 技术对工程变更进行技术评估，相较于现在的传统做法，我们能够更加直观地看见变更后的效果，能够从整体布局来考虑变更的合理性。同时，变更后增加的工程量也能够清楚地在模型中反映出来，有利于我们对现场情况的控制。如档案中心 5 层气体消防需要作增加排风系统的变更，原设计直接在北外墙上开设排放口。我们通过 BIM 技术查询，发现此处室外一是陶土板幕墙，不便于开洞；二是此处外墙有雨水管和钢龙骨。此变更技术上行不通，从而避免了不必要的返工和浪费。

3 BIM技术在档案中心工程应用中存在的问题

3.1 现场变更及施工误差未得到完全及时反馈

在档案中心工程的实际应用中，BIM 技术确实起到了很好的效果。然而在 BIM 实际应用中，因没有完全将现场变更及施工误差及时反馈给设计单位，造成复杂的地下室管线综合排布虽然各种管线走势分明、干净整齐、空间节省，但是在管线交错的地方存在管线与管线之间的排布间隔过密、电缆桥架无法打开等问题。这对后期的维修将会造成一定的影响。

3.2 设计建模不准确

深圳市档案中心工程在设计上，由于一系列原因，开始建模也并不准确。比如，本工程的地下室均为无梁楼盖，烟感、温感需考虑暗装，而规范要求烟感直径 500 mm 范围内不应有遮挡物。在以往常见的地下室设计中，如果结构板下有梁，烟感、温感周围的范围足够满足规范。而在本工程建模之初，设计单位将工作的主要注意力集中在了大的主要管道上，认为搭建的主要管道走向没问题也就完成任务了，而忽视了消防工程的烟感、温感的要求。再如，北区库房公共走道的管线布置，由于设计上忽略了立柱牛腿的空间尺寸，造成此处的管线进行了三次大的变更；还有地下室区域忽视了人防门的开启，造成许多管线需要进行变更。

3.3 设备、配件等的供应商与设计单位未统一规范建模

深圳市档案中心工程 BIM 建模的设备、配件模块是设计单位自己设计的，没有与供应商统一建模，造成部分设备、配件在现场实际安装后没有达到模型效果，造成安装尺寸误差。

4 监理工程师应快速掌握BIM技术

通过档案中心工程 BIM 技术的实际应用，我们可以看出，BIM 模型涵盖了整个建筑的信息，BIM 技术无疑是提高监理工程师业务能力的一个重要手段。

(1)监理单位要重视并加强对新技术、新规范的学习。监理单位应当鼓励员工学习新技术、新知识，积极推广 BIM 技术在监理项目上的应用，适时组织对监理工程师进行 BIM 技术的培训，整体提高监理公司的监理业务水平。

(2)监理项目部应主动加强与设计单位的配合。监理单位作为建筑市场主体之一，对于能够提高建筑工程管理水平的 BIM 技术，不要认为这是设计单位的事情，而应该积极参与。应该组织监理项目部的所有监理工程师积极学习，全面掌握 BIM 技术。不要把监理单位在 BIM 技术应用中边缘化。

监理项目部只有主动加强与设计单位的配合，积极与设计单位沟通，才能运用 BIM 技术对工程施工进行全面管理。只有协调解决 BIM 建模中存在的问题，保证建模的准确性，从而减少施工误差。

(3)监理工程师要充分利用 BIM 技术的优势，提高监理服务质量。当然，BIM 技术并不是完美的，不要主观地认为有了 BIM 技术就能解决一切问题。我们要充分发挥 BIM 技术的优势，将它当成一种重要的监理手段，在积极参与 BIM 技术应用的同时，凭借我们的理论知识与实践经验，结合现场实际情况，将 BIM 模型的精确性提高，尽可能地缩减施工误差，从而达到提高监理服务质量的目的。

5 结 语

BIM 技术的出现，是建筑行业迈向信息化的一大步。虽然，目前还没有得到广泛的应用，同时也存在一些问题，然而，通过深圳市档案中心工程的应用，我们可以感觉到，BIM 技术对监理行业的影响将越来越大。作为监理的我们，只有大胆应用新技术，走在时代的前沿，才能逐渐地让监理成为建筑行业最规范、最优秀的管理团队。

中图分类号：F407.9

文献标识码：B

文章编号：1007-4104(2014)09-0018-04

收稿日期：2014-06-11

作者简介：顾本生，男，工程师，总监理工程师。

通信地址：广东省深圳市福田区新洲北路满京华投资大厦601、602室 深圳市九州建设监理有限公司。E-mail：sfzgf002@163.com