BIM技术在提升建设项目品质的落地应用研究

2021-06-21张纯江

福建建筑 2021年5期

张纯江

(福建省建筑设计研究院有限公司福建福州 350001)

0 引言

随着社会、科技的发展，建筑行业也在不断更新与创新，建设项目趋于复杂化、精细化，行业面临巨大的技术障碍和管理挑战。住房和城乡建设部等部门关于加快新型建筑工业化发展的若干意见指出：大力推广建筑信息模型(BIM)技术，加快推进BIM技术在新型建筑工业化全寿命周期的一体化集成应用[1]。目前有越来越多项目开始实施使用BIM技术，但多数主要服务于施工单位，用于指导施工及项目宣传；同时由于BIM的集成模型容量大，使用软件较复杂且专业，导致一线施工人员无法应用，BIM成为空谈。笔者将从建设方角度出发，提升建设项目品质，轻量化BIM模型，将BIM“搬”到现场，实现BIM技术真正落地应用。

1 BIM协同

现阶段，建筑工程的设计、施工、运营维护各阶段常需要BIM信息化模型的介入，也导致各专业、各建设主体人员往往单独建模，因沟通不畅或不及时造成“信息孤岛”现象，模型与模型、专业与专业间相互矛盾，模型的应用无法落地。本项目发挥业主牵头优势，汇聚各方人员，共同讨论以高效解决工程问题，一模到底，各方协同。

1.1 全专业模型

BIM建模软件多样，常因不同功能特色而共同服务于同一建设项目的不同专业或不同阶段，如建筑、机电、景观、幕墙等专项工程。充分利用各软件之间数据转换交互，保持数据不变且传递，变换模型形态，实现了不同数据格式间的灵活转换，诸如.rvt与.skp、.rhi、.db1、.gltf等，为BIM全专业模型的全过程应用奠定基础。

1.2 协同各参与方

在项目建设的不同阶段，参与主体不同。在项目前期，业主邀请设计方共同讨论设计方案，建立初步设计BIM模型，以三维可视化的优势，直观探讨改进方案；在项目实施阶段，甲方、设计方、施工方、监理方共同基于BIM平台与施工实际进行现场管控，及时作出调整，并利用BIM平台协同输出过程报告；在项目移交阶段，甲方、施工方与物业方应共同制定建筑后期运营维护计划，基于BIM平台实现智慧小区管理。

2 品质提升

2.1 建筑设计优化

利用BIM软件，1∶1建立建筑全专业模型，通过碰撞软件可生成碰撞数据报告；同时还可以通过第一人称实景漫游，模拟项目建成后用户的实际使用。以用户及建设方的角度出发，发现建筑中存在的不合理设计或影响使用舒适度等问题(碰撞软件无法发现的)，提出优化建议，并及时配合解决问题，全方位考虑，提高建设项目整体品质，从而提高用户的使用舒适度及满意度。

图1 建筑设计优化

2.2 管综方案优化

针对项目的重难点及行业规范要求，对管线复杂节点做出不同的方案比选，协同建设、咨询、施工、设计等各方单位商讨确认最终管线方案，均满足各参建单位要求。模拟管线安装过程，对管线综合排布进行优化，排列整齐美观，最大化提升净高，并利用BIM可出图特性进行施工交底，节省施工成本，缩短工期，提升建设项目品质。

图2 管综方案优化

2.3 景观与主体综合优化

基于建立的建筑、结构、装修、机电、景观等全专业全BIM模型，通过BIM软件碰撞校核功能，自动检查各专业之间的设计碰撞问题。根据BIM碰撞软件所产生的碰撞数据，创建对应的碰撞报告。优化报告中可详细记录调整前各专业模型间产生冲突与碰撞的位置、碰撞类型、原设计标高等信息，记录冲突检测及管线综合的基本原则，并提供冲突和碰撞的解决方案，对空间冲突、管线进行综合优化。对于业主而言，景观是吸引客户的重大卖点，好的景观布置可以大大提高用户使用舒适度。通过第一人称视角漫游，把景观与主体建筑相结合，合理优化入户、出入口、休闲娱乐场所等空间布置，以用户体验为基础，打造舒适、优美、宜人的景观环境。

图3 景观与主体综合优化

3 虚拟与现实结合

针对现阶段工程实践中模型与现场脱节、建模与用模主体脱节的现象，本项目采用二维码、AR/VR技术将BIM模型分区、轻量化，打通BIM技术应用的最后一公里。二维码张贴方便，能够批量化在平台上进行提取，信息与BIM模型联动，提高了模型信息粒度，多方人员参与，加快了BIM与工程管理的互动，提高了BIM新管理模式给工程带来的效益[2]。

3.1 管线安装

根据深化设计碰撞调整复杂区域的管线排布，使该区域获得最优净空高度，同时保证用料相对较少。利用三维视图、复杂区域剖面视图，来进行管线调整。将结果展现给各专业设计人员，进行可视化沟通。三维轻量可视化技术指导的优势：

(1)三维轻量可视化技术交底可直观地与实际工程进行对比，及时发现不合理的位置。

(2)加深对设计与实际建设质量的对比，能够更加精确地评估机电安装工程进度以及质量，便于业主提出整改意见，及时整改。

(3)帮助施工人员快速理解设计意图以及施工要点，对于机电安装来说，可以使快速掌握管线布置以及设备安装的要领，并通过不同角度进行观察，加强对整个安装工程的了解，尽可能降低施工过程中的误差。

图4 管线安装二维码

3.2 公区装修

装修BIM模型是建立在建筑结构BIM模型的基础上，模型包含但不仅限于装饰、照明、吊顶、硬装等，主要表达项目室内装修设计的内容。装修往往和机电管线设计与安装有着唇齿相连的关系，为了后期机电安装更加顺利，同时保证项目各个楼栋装修相对统一，需在工程施工前即建立起精细化的BIM装修模型，并和建筑结构模型进行整合，避免前期装修不一致导致的各种问题。同时，BIM技术可在装修模型中为业主方实时呈现不同方案、不同材质、不同灯光所营造的效果，节省了渲染效果图所需要耗费的人力物力财力，充分发挥BIM的价值。另外，通过三维轻量化，将含有对应信息的二维码张贴于毛坯房中，可以让用户提前了解该空间的装修风格及材质细节等。

图5 公区装修二维码

3.3 建筑立面

建立精细的建筑模型，真实反应建筑的立面效果，包括材质、线条大样、门窗样式等，轻量化处理后将二维码张贴于现场对应位置，一方面可以指导现场施工，通过三维模型与二维图纸相结合，提高对图纸的准确理解，提高施工效率；另一方面，现场管理人员可以对比模型与实际立面效果，是否达到审核验收效果，遇到问题可及时处理解决，减少返工，保证质量。

图6 建筑立面二维码

3.4 VR+AR模拟实景体验

通过BIM+VR+AR技术打造数字样板房，以其直观的沟通表达能力，清楚地将项目特点、优势传达给非专业客户群体，令人耳目一新。对于还在施工前期但已开始销售的项目，将BIM模型导入VR/AR引擎，经过精细的渲染调节，辅以一定的交互程序，完整呈现建筑工程在完工后的运营状态，精确传达给潜在客户、业主以及广大市民。VR/AR在此成功达到了传统视频、效果图所无法媲美的效果，对数字样板房的传播宣传大有裨益。随时随地，突破时间、空间的“云看房”，已逐渐成为一种新式时髦的营销手法。