BIM全周期设计成果的后续发展

侯献语　冯刚

摘要：本文首先指出了BIM技术在工程项目建设各个阶段的应用优势，总结BIM技术在三维算量过程中存在的问题，并对问题原因进行分析，给出BIM三维算量发展的建议措施。

Abstract： This paper firstly points out the application advantages of BIM technology in various stages of engineering project construction， summarizes the problems of BIM technology in the three-dimensional calculation process， analyzes the causes of the problems， and gives suggestions for the development of BIM three-dimensional calculations.

关键词：BIM技术;正向设计;三维算量;管理应用

Key words： BIM technology;forward design;three-dimensional calculation;management application

中图分类号：TU17                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）33-0222-02

1  BIM技术在工程项目建设各阶段中的应用

随着房地产行业整合加速，企业在加快区域化发展、全国化布局的同时，已经从粗放开发模式进入精细化开发模式、由原来单项的本地化的管理向区域化、集团化发展，BIM设计模式将会逐渐体现其优势。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、设计、施工和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

目前，无论是业主、设计单位还是施工单位，都已对BIM技术从开始的了解、熟悉，到现在广泛应用BIM技术到建筑项目的前期、设计、施工和运维的全过程中。各方都已对BIM技术的优势达成以下共识。

BIM技术在设计阶段可以提供信息更完善，施工可能性更强的模型，可以发现传统设计中不能解决的空间上的矛盾，应用BIM技术可以在设计阶段提前解决施工阶段可能遇到的问题。虽然BIM设计周期相比于传统绘图方式要长大概两到三倍，但从项目全生命周期的角度可以节省总体工期、减少设计变更和返工。

BIM技术在施工阶段主要运用BIM技术构建虚拟模型，将建筑的外形、功能和施工过程进行分析，能够提前反应建设过程中的情况。对于重要节点或管线大量存在的区域进行优化和调整。在BIM三维模型中加入时间维度，将工程按照时间顺序进行有序的模拟，便于施工方进行建设任务的分配，保障建设效率和质量。BIM技术配合三维算量平台，可以快速提取模型中的工程数据，可以为算量部门提供准确的基础数据;通过工程管理平台，可以实现可视化交底及科学的项目管理等工作，大大提高了设计、施工、业主的沟通效率。

2  BIM三维算量优势分析

BIM正向设计建立的BIM模型，透过BIM技术对全专业进行施工图的绘制，在满足设计阶段的需求外，为三维算量做好前期的准备工作。传统工程造价管理存在效率低下、与项目实际情况脱轨的现象，不符合精细化管理和智能化管理的要求。随着BIM信息技术的发展，BIM三维算量在工程造价管理中已得到广泛的重视。利用BIM正向设计的成果模型具有可视性、协同性、模拟性、优化性等保障，为项目管理提供准确的数据依据，实现基于全过程的工程造价管理，使其管理效果得到显著提升（如图1）。BIM三维算量的特点：

①高度仿真，可视性强。

②集清单、定额、构件实物量、钢筋和进度工程量为一体多功能。

③易于操作，制作功能強大，计算准确，输出规范。

④系统完善智能，比较人性化。

3  BIM三维算量存在的问题

目前，真正实现BIM全周期设计的工程项目数量较少，加之设计单位在BIM设计上没有形成规范化的管理，最终导致在三维算量识别方面存在诸多问题。某知名房企推行过BIM算量，由于特性化的规定和要求，最终在BIM设计成果与后续管理软件存在不识别的问题，导致项目成本管理不理想，这些问题都是客观存在的。具体存在问题有以下几方面：

3.1 设计模型不能直接用于BIM算量

设计单位用于取审图证的设计模型不能直接用于BIM算量，因为用于取证的设计模型没有进行成本属性、构件连接等方面信息的完善，在提交审图后，为满足成本需求，设计单位需对设计模型进一步补充、优化，导致工作效率降低。

3.2 构件钢筋不能直接算量

BIM结构模型中的部分构件，例如砼板、剪力墙、暗柱等的钢筋信息是按传统设计方法建立的，无法满足BIM算量的需求。为支持BIM算量，设计单位需手动将钢筋信息写入构件属性，大大增加了设计人员的工作量。另外存在少数类型的构件，例如挡土墙，手动写入属性的工作繁杂，相对于传统算量，BIM算量对时间、人力要求更高。

板钢筋的算量要求设计模型在板筋线上写入钢筋属性信息。但目前的BIM设计软件只能给板构件写入钢筋信息，板筋线的钢筋属性需手动写入，工作量增大导致BIM板筋模型难以实现。剪力墙钢筋的计算要求设计模型在墙构件上写入钢筋属性信息，BIM设计软件的设计结果中是以详图的方式表达剪力墙的钢筋信息，需要设计人员手动将钢筋信息写入到墙构件属性中，增加了一定的工作量。暗柱的钢筋信息在设计软件的设计结果中是以详图的方式表达，需手动识别详图上的钢筋信息。

3.3 部分结构构件无法实现BIM正向设计

目前的BIM结构设计软件无法实现包括基礎、楼梯、人防墙、节点构件的钢筋正向设计;对于土石方工程，外保温及抹灰、电线电缆等难以应用BIM设计软件表达，需采用传统设计。

3.4 BIM模型的信息使用率不高

BIM模型中包含大量的信息，例如建筑的可售面积、计容面积、赠送面积等，但这些面积数据的计算规则和统计、分析等，仍然需要手动完成。信息模型中包含的信息，并没有被更高效的方式运用。

4  BIM三维算量问题原因分析

4.1 BIM正向设计水平和效率有待提高

目前，全国真正BIM正向设计的工程项目数量不多，可供参考交流经验不足。设计院具备正向设计能力的设计人员不足，相关管理措施、流程标准有待完善;BIM正向设计的图纸表达深度要求先建立与之匹配的模型以及录入相关参数，设计工作量增大;设计缺乏有效稳定的插件工具，设计效率有待提升;针对BIM正向设计相关审批监管体系不完善，需要将三维模型导成二维图纸审图报建， 尺寸标注、字体样式等都需要按照二维图纸模式再调整，导致出图时间花费较多时间。

4.2 项目缺乏有效的BIM企业级管理制度和管理组织

对于业主来说，没有统一的企业级管理、执行标准;企业供应链之间缺少统一的BIM建模标准;企业内部组织之间、上下游流程之间缺少统一有效的BIM协作平台。

5  促进BIM三维算量的发展措施

为了更好的促进BIM三维算量的发展，需采用现代化的管理软件，创新企业运营、项目和信息流的管理手段。

5.1 在设计阶段提前确认工程总包单位

为了提高BIM设计模型的施工可行性和算量的准确度，可以在设计建模阶段时确认总包单位，从而预设好合理的编码体系、制定管线综合基本原则。工程信息管理平台针对预制构件的管理需要提前在模型中录入编码，该编码体系与后期预制构件厂编码体系要能一致;在设计阶段介入管线综合，提高设计模型的施工可行性和算量的准确度。

5.2 BIM算量软件的二次开发

为了更好地实现BIM三维算量，应鼓励软件公司或建筑相关企业对BIM正向设计出图插件的开发利用，完善软件功能，提升设计效率。解决BIM算量的准确性、完整性，提高计算的可信度，可通过分析计算的需求，开发功能强大的BIM算量软件来有效解决这一问题。

5.3 提高BIM 组件的模型精准度

设计阶段要求BIM 组件达到一定模型精准度。该模型中须包含建筑的各项做法、结构专业的构件截面及配筋、机电专业各设备的整体体现。BIM 模型可提供合约清单中各项数量计算所需的信息。许多设置过程较为复杂，无法建置的组件，建议以参数化的方式，加入BIM模型中。提高设计人员的熟练度，减少模型的提资时间，业主能根据项目情况，合理放宽施工图设计周期或投入更多的设计资源。

5.4 采用现代化工程管理软件

建设单位应建立并完善BIM项目管理体系，明确项目BIM实施的要点及相关标准，逐步建立BIM全过程管理平台。通过采用现代化的管理软件，创新企业运营、项目和信息流的管理手段，实现全面集中管理，实现集团级信息化应用，全面管控，满足房地产企业集团多种管理模式;将房地产企业集团财务数据与造价项目的大集中管理;整个工程的目标成本和实际成本进行即时的动态分析和控制。基于BIM，建立更完善的企业级数字化管理机制及相应的软件开发，更高效高质地运用模型中的信息。

参考文献：

[1]侯献语.BIM在住宅建筑正向设计中的应用研究[J].价值工程，2019（24）：226-227.

[2]侯献语.BIM发展在设计领域中阻碍因素分析与总结[J].科技风，2018（19）：209.

[3]钱炜兴.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].建材与装饰，2018（32）：144.

[4]李莉.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].山东工业技术，2019（18）：116.