某住宅项目 BIM 应用分析

王 昊，吴 伟，周薇南，张 志（上海中建东孚投资发展有限公司， 上海 200125）

BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）是通过计算机对工程建设项目进行全过程模拟，提前发现并解决隐患问题，计算工程量、排布施工实施计划、拆分预制构件用于厂外加工、指导现场实施管理、形成完整的竣工档案的技术，对运营管理大数据的整个建筑物全生命周期的过程各个阶段都有直接的提升作用。上海某公司在山东济南开发的多个住宅项目均导入了 BIM 技术，鉴于此，总结归纳相关 BIM 应用经验及一些心得体会，以期为其他项目提供一定参考。

1 应用分析

1.1 BIM 各阶段应用

BIM 应用主要可分为设计阶段应用及施工阶段应用，具体如表 1 所示。

表 1 BIM 各阶段应用表

从各阶段实施情况看，碰撞分析、预留洞及预留预埋验证、净高分析及管线综合优化是 BIM 应用效果成败的关键，接下来就几个关键点分别进行展开分析。

1.2 碰撞问题检查

依据实践经验，碰撞问题的检查主要存在于建筑、结构与机电设备管线 3 个专业，以应用最广泛的地下车库为例，重点检查的部位主要有以下几个。

建筑与结构专业间的碰撞重点关注剪力墙与建筑墙体的重叠、结构墙或柱影响（或占用）地下车位排布、建筑采光井或其他构筑物顶板（或结构底板）与结构专业间的差异、门或洞口的位置与结构专业无法对应、楼梯标高错误等。

机电设备及管线与建筑结构的碰撞重点关注机电管线穿越结构柱或结构柱帽、污水或其他大尺寸管线穿越结构梁、管线穿越不宜布管的人防口部等。

机电设备管线碰撞重点关注水、暖、电管线的重叠及交叉、机电专业平面图与系统之间是否对应、大尺寸管线是否会对其他专业管线造成决定性影响使其无法按设计路由实施等。

在碰撞阶段，要求 BIM 设计单位给出碰撞报告，如图 1所示，碰撞报告需要清楚的表示碰撞的位置、问题，要求施工图设计单位给出明确回复，在得到回复后还需要 BIM 设计单位进行二次验证，这样才能达到较好的闭环管理效果。

1.3 预留洞及预留预埋验证

基于管线综合 BIM 模型对图纸标明的预留预埋进行复核验证工作。检查预留洞口预埋套管的准确性和合理性，提前预检各专业间预留预埋的不一致性问题，并将验证结果反馈给施工图设计单位，在施工前完成对预留洞口图纸的修改工作。

常见的问题包括以下几点。车库与住宅连接处出入台阶设置在车库内，局部高度不足。洞口处连梁伸至车库顶板以下，管道安装高度不足。车库与住宅连廊台阶抬升处净高不足。车库内多处管线穿越人防门上方大梁影响结构安全。机电管线预留洞口位置与结构或建筑冲突或结构专业未预留洞等。

当遇到预留洞或预埋验证问题时，应及时反馈给施工图设计单位。对于地库及人防设计单位，必要时三方座谈沟通，对图纸进行必要地调整，并在图纸修改完成后进行 BIM二次验证。

1.4 净高分析及管线综合优化

基于管线综合模型对净高（空）要求高、管线密集、结构不利区域进行管线综合排布，提前对净高（高）进行分析，并在平面图中表示出净高（空）有问题的区域，输出净高（空）分析报告提前反馈，形成协调解决方案，指导后期的管线综合优化工作。

净高分析时采用的管线排布原则与管线综合优化较为类似，主要包括以下几点内容。

（1）通用原则。小管让大管、有压让无压、冷水让热水、技术性经济性比较。

（2）排布原则。热介质管在上，冷介质在下；无腐蚀介质在上，腐蚀介质管线在下；气体介质管线在上，液体介质管线在下；高压管线在上，低压管线在下；金属管线在上，非金属管线在下；电气管线在上，给排水管线在下或另一侧；综合考虑施工、维修操作空间；各类管道交叉点不应设置在主车道处；综合考虑管道支吊架、规格型号及固定方式满足承重要求；各类管线间距、位置的规范要求。如建筑未设计吊装口，BIM 综合后应满足地下主机房设备进出通道的高度要求。

基于以上排布优化原则，给出各区域的净高分析，出品净高分析报告。同时一并形成协调解决方案，开始管线综合优化工作。从各项目实施效果看，净高分析报告需要给出详细剖切位置的平面示意图（管线交叉区域），管线排布剖面图。

对于管线特别密集、问题较为明显的部位，通常可采取的措施主要有以下几点。

（1）利用 BIM 模型与设计结合方式进行多次预排论证。

（2）将主要位置的集中管道提前进行路由调整。

（3）密集的小管道，例如给排水管道可以提前翻弯调整，避免多专业同一处交叉。

（4）对重要的大尺寸管道（如风管）路由进行调整，避免大尺寸管道在同一处交叉，无法解决自身专业的碰撞。

（5）进一步调整一些其他管道，优化他们的管线排布位置。

基于以上采取的措施，综合实施管线优化，确定安装工程实施方案，完成机电深化设计，提前解决多专业管线综合安装的问题。

2 成果分析

2.1 成果输出

从几个项目实际的 BIM 应用可知，最终成果输出应该包括以下文件。以下以住宅项目典型地下室进行 BIM 应用为例。

（1）净高分析报告，净高分析报告应该包括地下车库、单体号楼地下走道及出售型储藏室。

（2）预留预埋图纸（包括人防区、非人防区车库及单体部分），出图格式以 CAD 文件格式为宜。

（3）重要剖面（最不利剖面）图纸，出图格式以 CAD文件格式为宜。

（4）BIM 模型文件格式，一般均指 rvt 格式。

2.2 其他关注项

BIM 实施过程中，各项目还发现以下问题，作为经验教训，后续项目尽量在 BIM 及管线施工过程中加以遵守或改进。

（1）管综综合合用支吊架。通过管线综合优化后，在同一处布置的同类管线或有条件采取公用支架的，均建议采用公用支架。这样一方面可体现 BIM 管线排布综合优化的价值，利于支吊架成本控制，最关键的是具有非常好的现场展示效果，采用公共支吊架的项目，现场管线布置美观，整齐，给小业主直观的施工质量优异的感觉。

（2）抗震支架的应用，对于采用公用支架的，建议综合考虑抗震支架应用，避免各自实施抗震支架，影响其他管线的施工。

（3）BIM 成果的落地性。经过多轮 BIM 设计单位、施工图设计单位及总包 BIM 深化团队的沟通，BIM 的成果在图纸上应该是非常成熟的，具有较好的落地性。但现场机电管线安装单位往往分为市政配套单位（包括自来水公司、电力公司、采暖公司等）、总包单位、消防分包单位及其他分包单位（例如智能化分包单位），如无好的协调组织能力，参与单位自行按图施工且并不参照 BIM 模型指定位置，公用支架的应用更无从谈起，BIM 的成果会受到极大的破坏，所有努力毁于一旦。

（4）BIM 设计应充分考虑管线的检修需要，尤其是电力电缆布线需要，避免出现管线排布美观但无法布线或检修的情况。

（5）管线优化、净高分析应注重过程资料的收集，确保相关问题得到闭环式解决。变更的同时应与总包进行及时沟通，注重与施工结合，将图纸二次深化的结果在现场落地。

（6）采用 BIM 技术的目的除了管控施工质量，获得良好的管线排布效果外，也有经济性的考量。为了体现 BIM 在经济性方面的价值，因注重过程管控，将优化前后图纸、模型及现场照片进行收集比照，在项目总结报告中应以数字来体现效益。

（7）对于部分住宅单体也做了 BIM 模型的，可以进一步优化模型，尤其是体现出墙面各类机电设备点位及管线，今后可用于售楼展示，也可以提高营销卖点。

3 结 语

目前济南地区采用 BIM 技术的项目均已交付或接近完工。从各类检查反馈看，注重过程管控及 BIM 成果落地的项目均获得了较好的评价。BIM 技术可在后续项目继续大面积铺开推广，具有非常好的应用前景。