BIM技术在工程项目设计中的应用探索

2018-02-13姜世勇

建材与装饰 2018年5期

姜世勇

（重庆市梁平县兴路道路桥梁工程有限公司重庆 400000）

近年来，BIM技术快速发展，成为建筑行业热点话题。住建部信息中心发布《中国建筑施工行业信息化发展报告2014BIM应用和发展》，以及《建筑工程施工BIM应用指南》等的实施，形成了BIM的中国推力。从技术应用实际来说，获得了不错的效果。不过BIM技术尚未实现全面推广应用，因此加深此课题的研究，推动BIM技术的应用，有着必要性。

1 工程概述

某建筑项目总建筑面积为352294m2，建设项目包括科研区域、宿舍区域等。项目特点和难点：①工艺流程较为复杂，建筑体量大，涉及机电系统多，部分专业系统贯穿两个标段，存在着较大的协同难度。②施工工期紧，工程质量要求高，对施工流水段以及作业面的安排，有着较高的要求。③管廊空间小，加之管线多，采取常规手段，很难保证项目设计质量。基于此，在项目设计中，应用BIM技术，通过构建3D建筑模型，模拟建筑配筋和其他内容，利用碰撞分析功能和空间分析等功能，及时发现设计问题，优化项目设计，保证设计的质量。

2 BIM技术在工程项目设计中的应用分析

利用Revit软件和硬件设施，构建模型和运行系统，开展工程项目设计，优化项目设计方案。

2.1 前期设计

2.1.1 碰撞检查

在工程项目设计阶段，针对设计成果，进行碰撞检查。通过3D的方式，展示建筑模型。设计人员能够直观了解建筑结构情况，对工程暖通管道以及墙体梁板等，进行设计成果检查，及时发现问题，采取解决措施，保证施工的质量。从设计方案中，对建筑管廊部位的机电管线进行检查。在设计阶段，通过建立协同工作机制，系统结构和机电等专业，进行碰撞检查，落实项目设计质量管理要求。

2.1.2 绿建分析

为了设计出高质量的建筑，使用BIM技术，对项目设计方案的朝向布局以及设备分布进行优化设计。一方面，开展环境分析。对建筑设计方案BIM模型，利用Ecotect软件，开展日照和通风等的模拟分析，确保建筑内部能够获得充分的采光和通风。另一方面，进行设备分布分析，通过模拟雨水管网末端绿地下方设置雨水调蓄池分布。经过水文数据模拟分析，进行位置优化，减少初期雨水给市政管网造成的压力，减少高峰雨水量，削峰率达到74.32%，峰值延后时间为20min。

2.1.3 空间分析

利用BIM模型，进行建筑空间布局和顶内管线排布。利用BIM模型，使得建筑结构和建筑专业相互协同，进行空间布局优化，满足建筑要求，使其达到空间效果。利用BIM模型，优化管线排布，充分利用建筑空间。譬如：A建筑负一层机房集中，管廊集中供热和空调等主管线总计26根，在3m宽的走廊、6m层高、0.8m高梁的控制下，使用BIM模型优化，使得吊顶高度达到3m。

2.1.4 流体分析

对医技楼三层净化区域房间，进行CFD流体分析。使用CFD软件，开展流体模拟，实现家具和机电设备等的优化布置，获得最佳的设计方案，使得建筑内部空气净化效果达到最好。

2.2 深化设计

利用BIM，在工程技术方面，发挥着优化作用。具体如下：①碰撞检查。施工图纸翻模后开展碰撞检查，在施工作业前，发现施工图纸问题，避免了施工作业后的拆改[1]。在深化设计阶段，再次进行碰撞检查，能够避免协同设计不足引发施工变更问题。对于重点部位空间，开展碰撞检查，要BIM机电设计师和结构工程师协同工作，针对机房和管廊交叉位置等，使用模型来判断，看其是否满足施工空间以及检修空间，看能否满足后期管线安装作业需求，减少由于图纸问题造成拆改或者浪费。②管廊深化设计。医疗建筑项目中，机电管线类型众多，系统设计较为复杂。受到吊顶标高和其他因素的控制，需要排布风管和空调水管等管线，增加了管线深化的难度，部分部位难以使用CAD深化。利用BIM模型，能够实现3D深化设计，导出施工图纸。在现有模型中，通过空间位置分析，搭建深化设计模型，经过组织审查后，确认BIM模型可行，再使用BIM模型，将CAD深化施工图纸导出。

2.3 设计效果

利用BIM技术，开展项目设计和施工管理，获得了不错的成果，具体体现如下：①提高了建筑品质。利用BIM技术，对项目设计方案，开展碰撞检查和可视化空间分析，模拟建筑施工工艺，发现了一些设计问题，在设计阶段优化了设计方案，减少了建筑拆改，提升了建筑实体工程质量。②提高了投资效益[2]。利用BIM技术，发现施工图纸和施工工艺缺陷，通过合理安排施工，减少了由于物料使用和施工组织不合理等造成的成本增加。据不完全统计，避免了浪费以及降低成本总计2000万元左右，占据建安工程总投资的1%左右。

3 BIM技术在工程项目设计中的推广应用建议

3.1 加强人才培养

BIM技术在工程项目设计中，发挥着积极的作用，但受到人才因素的限制，使得BIM技术的应用作用尚未充分发挥。BIM技术功能强大，从工程项目设计中的应用情况来说，存在着利用率低下的问题，需要深度挖掘技术资源，提高技术利用率。基于此，为了推广应用BIM技术，需要做好人才培养工作[3]。大数据技术和应用的快速发展，对BIM技术人才，有了更高的需求和要求。通过技术人才培养，推动BIM技术在国内建筑行业普及和应用，为建筑行业人员，提供发展平台，培育技术探索者和先行者，带动建筑行业创新。从工程项目设计内容来说，涉及到的专业较多，需要各专业协同设计。正所谓术业有专攻，需要培养机电BIM设计师和建筑结构BIM设计师等，负责各自领域内的工作，为BIM技术推广应用，提供人才保障，充分发挥BIM技术的作用。

3.2 加大BIM技术研究力度

按照住房部发布的《推进建筑信息模型指导意见》要求，到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他技术一体化进程应用。除此之外，要以国有资金投资为主的大中型建筑以及申报绿色建筑的公共建筑等项目，在勘察设计和施工、运营维护方面，BIM技术集成利用率要达到90%。随着建筑工程的发展，建筑的复杂性越来越强，增加了设计难度，对BIM技术的需求不断增加，因此为了能够更好的适应建筑行业发展，实现技术可持续化发展，需要加强BIM技术的研究。针对BIM技术在工程项目设计中存在的弊端，加大技术研究力度，攻克存在的技术问题。加快BIM技术标准的完善，为BIM技术的应用，提供相应的指导和规范。除此之外，要注重加大配套设施和相关技术升级，比如CAD软件，为BIM技术作用的充分发挥，奠定坚实的保障[4]。