探索BIM应用促进设计和施工协同工作

蚁暄潮

摘 要：BIM技术的应用，打破了过去设计和施工分开的局面，减少工程建设中遇到的障碍。在运用BIM技术搭建的共同管理平台上，信息模型能够灵活应用，为业主以及各方提供大量信息，使得工程障碍信息和变更信息得到提前解决，并协调好设计和施工方，及时有效地解决问题，真正做到高效管理。

关键词：碰撞检查 净空优化 一体化 BIM管理平台

1.研究背景

当前，BIM在国内的发展还是处于初级阶段，工程的建设还是处于按照传统模式的规矩进行，根据传统模式用二维平面的蓝图进行施工，期间出现的设计、繁多复杂，影响工程建设进度。BIM技术的出现，将很好的解决这些问题。在BIM技术的支撑下，传统工作模式发生很大的变化，明显解决工程建设中的绝大部分问题，并且取得了很好的效果。

2.BIM技术的开展对工程的意义

BIM技术的应用，让很多人尝试了这新技术带来的硕果。在BIM技术的支撑下，传统的工作模式发生了很大的变化，可以明显解决工程建设中存在的大部分问题，并且得到社会的认可。

以南方电网某综合楼为例，在项目设计施工阶段，BIM咨询方通过与设计、施工方协调，建立出一个完整的设计阶段、施工阶段信息模型，并且通过模型解决图纸中存在的问题，结合施工实际情况，模拟施工建造全过程。

3.施工图设计阶段BIM技术应用

因此在设计阶段，BIM可以在设计图纸初步完成时与设计流程对接，主要作为图纸核查，消除碰撞的核查工具，以保证设计图纸的质量，减少错误。其接入流程图如下所示：

3.1 设计应用点

应用BIM与设计对接后，可发挥三维技术的优点，在模型中图纸进行核查，在设计阶段可有下面的应用点：

1设计净高、净空核查

对已有图纸建立模型，可通过虚拟漫游技术，检查设计的净高。对特殊车位、卸货间等需要考虑净空、净高的地方，通过模型核查，确保预留的净高、净空满足实际需求，避免在施工后出现实际楼层净高不够、车辆净高不满足、转弯位不够等设计缺陷。

在本项目中对已有图纸建立模型，通过虚拟动画技术，检查设计的净高。发现出图纸有超过50多处不满足地方。

2碰撞检查、管线综合

在大型建筑项目或复杂的建筑项目的管线综合中，依靠人力进行检测和排查大量的构件冲突是一项艰巨的工作，BIM模型的碰撞检测功能则充分发挥计算机对庞大数据的处理能力。

碰撞检测即对建筑模型中的建筑构件、结构构件、机械设备。水暖电管线等进行检查，以确定各专业之间不发生交叉、碰撞，导致无法施工的现象。

在本项目的管线综合中，对建筑构件、结构构件、机械设备等个专业协同之间进行碰撞检查，优化解决30多处设备构件摆放位置不合理；对水、暖通、电专业等进行碰撞检查，发现多达200多处管线碰撞、管线布置不合理、专业与专业之间布置缺乏统一性，以至于无法正常施工。

4.施工阶段BIM技术应用

施工阶段作为以执行计划为主的阶段，具有投资大，质量要求高，协调内容多，持续时间长，风险因素多，施工工序复杂等特点。

4.1施工中的应用程序

在施工现场中，施工技术人员结合施工条件，实际施工工序和工程规范相关条例等， BIM工程人员根据资料信息，现实全程模拟施工建造，并且在过程中找出关键部位、施工难点部位，进一步深化施工组织，协助组织相关专家研讨重点难点施工方案。

工程质量好与坏，是一个根本性的问题。工程项目建设，投资大，建成及使用时期长，只有合乎质量标准，才能投入生产和交付使用，发挥投资效益，结合专业技术、经营管理和数理统计，满足社会需要。

通过BIM技术的特点，结合质量工作流程，以信息化工具辅助提高质量管理的综合水平。

4.2小型基建项目施工阶段流程

在施工阶段，应从项目一开始就接入工程施工，作为工程成本管理、质量管理、数字化建造的工具。其接入流程图如下所示：

4.3施工图施工阶段可有以下应用点：

4.3.1施工进度模拟

建筑施工是一个高度动态的过程，通过将BIM与施工进度计划相配合，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。

利用BIM技术优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。此外借助4D模型，项目管理方从4D模型中很快了解施工单位对投标项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、总体计划是否基本合理等，从而对施工单位的施工经验和实力做出有效评估。

4.3.2三维施工-加工一体化技术

目前新建筑中大多是异性建筑，不是用单一的几何形态就能描述的加工构建，遇到异形曲面，无规则曲面构件，施工方和加工厂都无从下手，BIM三维技术能够解决这一方面的空白。

通过BIM模型与现场、加工厂建造生产系统的结合，建筑实现建筑施工流程的自动化，通过三维图形直接与加工厂机械连接，导出相关参数模型，机械可根据模型图直接生产出异形构件，通过三维模型的坐标系统控制现场放样和校核，把加工厂生产出来的异性构件通过三维技术的控制实现安装，全程实现无缝对接。类似其他常规构件的装配安装也可以利用这一生产系统实现快速安装，极大提高施工效率。

4.3.3物料跟踪

随着建筑行业标准化、工厂化、数字化水平的提升，以及建筑使用设备复杂性的提高，越来越多的建筑及设备构件通过工厂加工并运送到施工现场进行高效的组装。通过RFID无线射频识别电子标签等技术实现部分物料跟踪问题，结合BIM技术记录构建详细信息的管理应用技术，可以解决建筑行业对日益增长的物料跟踪带来的管理压力。

4.3.4施工现场配合

BIM不仅集成了建筑物的完整信息，同时还提供了一个三维的交流环境。相对于传统模式下，参建各方人员在现场从图纸堆中找到有效信息后再进行交流相比，效率大大提高。BIM逐渐成为一个便于施工现场各方交流的沟通平台，可以让项目各方人员方便地协调项目方案，论证项目的可造性，及时排除风险隐患，减少由此产生的变更，从而缩短施工时间，降低由于设计协调造成的成本增加，提高施工现场生产效率。

5.结论

综上所述，在BIM平台运用提供大量信息资料，使得工程信息和变更信息在施工实施前解决，参建各方在项目平台上各抒己见，重点难点部分得以全部解决，信息查看和调用能达到随需调用，现场施工技术人员根据三维展示结果，检查现场施工质量，把问题提前提交管理平台，及时有效的反映出问题。BIM应用在设计施工中灵活体现，使得设计施工整个过程运行非常高效，完全体现出设计施工

参考文献：

[1]上海市建设工程招标投标管理办公室.工程项目建设基本知识[M].上海：中同济大学出版社，2005. 27.