BIM 技术在项目前期设计方案确定中的应用

邱岳丹

（闽西职业技术学院城乡建筑学院，福建龙岩 364021）

1 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的信息数据为基础，仿真模拟建筑物的模型，简称BIM[1]。BIM 这一舶来品自传入中国以来，从最开始的“点点涟漪”到现在的“片片波浪”再到将来的“滚滚海浪”，正给中国建筑业带来深刻的变革。

传统设计方案主要是利用平、立、剖等二维视图方式展现各个专业设计方案。二维图纸对实体的展现能力有限，对复杂项目和复杂节点难以表述，设计意图的传递受限。二维图纸通过线条对复杂空间图形的描述，除了几何信息的表达无法附加其他信息，不同专业之间的设计图纸不具备关联性。局限于图纸的信息传递、交流效率低，专业之间极易形成信息孤岛，造成专业冲突[2]。但是，随着BIM 技术在各行各业和项目全过程中越来越多地推广应用，以前设计方案中有些较难解决的问题，通过BIM 技术设计出虚拟模型后，就很容易得到解决。本文以某工程项目为例，利用BIM 技术可视化和优化的功能，有效提高了设计方案的质量和施工效率，减少了项目协调和返工的时间，节省了项目总投资。

2 工程概况

某项目总建筑面积逾1.2×105m2，由2 栋塔楼、裙房及地下车库组成，为框架-剪力墙结构的商业综合体。本工程涉及的机电专业非常多，管线走向错综复杂，并且与土建、装饰装修工序穿插频繁，给施工总部署、专业工种间的协调配合带来了极大的困难[3]。如图1 所示。

图1 某工程各专业管线图

3 利用BIM 技术碰撞检测消除设计方案冲突

项目采用Revit MEP 软件建立了机电BIM 模型，并将模型集成到Navisworks 软件中进行碰撞检查，共发现碰撞点350 余处。在Navisworks 里能清晰地看到模型内部管线分布，明确管线与建筑结构之间的碰撞。经过排查优化，解决了机电系统间碰撞300 余处和机电土建预埋碰撞50 余处。如图2所示。

图2 机电BIM 模型碰撞检查

4 利用BIM 技术对设计方案进行优化

利用BIM 技术实现管线预留洞设计、机房和管线的优化。如图3 所示。

图3 管线的设计和优化

根据幕墙设计方案，通过Revit 建立幕墙施工模型（见图4），与项目结构模型合模，幕墙龙骨排布位置清晰明了，龙骨节点位置一目了然，大大减少了设计与施工之间的沟通障碍，提高了设计方案的比选优化。

图4 BIM 建立幕墙施工模型

根据优质工程创建标准，利用Revit 进行项目装饰模型的精细绘制，对地面砖、墙面砖、天棚、屋面等设计效果进行预排布及优化，如图5 所示，为实现创优目标提供技术支持。

图5 BIM 优化项目装饰模型

5 利用BIM 技术突显项目成效

根据BIM 模型提取的工程量进行目标成本测算，可提前确定项目成本的动态管控点。分析物资消耗量并辅助项目合理安排物资采购计划，从而做到现场物资不积压，而且能满足实际施工生产的需求，为预测和控制成本提供依据。

建立建筑模型、机电模型及结构钢筋模型后，将各专业模型在Navisworks 软件中进行集成，然后模拟主体施工进度，对项目施工进度计划中的里程碑节点，季度、月度、周进度计划节点层层校核，对可能出现进度延误的情况，分析出问题产生的原因及影响范围，及时做出预案并进行调整，从而保障项目工期[4]。

事前、事中、事后层层把控项目进度：施工组织设计阶段，分析关键节点环境，优化场地布置，实现土地资源满足施工情况下的最大化利用；施工过程中，进行施工模拟，分析施工范围内所需的资源投入，避免物料原因造成的进度延误；事后，通过移动数据采集，进行实际进度与计划进度的对比校核，及时发现施工中的问题并加以修正。

改变传统思路和做法，利用BIM 模型，借助5D 技术，使施工重点、难点部位可视化，提前发现问题，告别那些因其细部节点复杂、构件繁多，难以进行精细设计及材料用量分析的问题，确保工程项目的顺利实施[5]。

充分应用BIM 进行施工方案的模拟，指导脚手架、幕墙、二次结构的排布，节约材料用量，提高施工质量。

在形成BIM 施工模型后，承建方积极按照业主的要求，与设计研究院、幕墙设计方进行设计方案的优化比选工作。通过搭建BIM 协同平台实现项目信息的综合管理与应用，为项目实施提供高效的管理模式，保证项目建设过程安全、稳定、高效地运行，实现业主投资价值的不断提升。

截至2017 年4 月，项目正式蓝图已出，共追踪处理图纸和方案问题100 余项，节约审图和方案比选时间31d。

6 结语

本文中的工程项目作为该公司内部第一个全面应用BIM进行管理的项目，将有效提高沟通效率，提升管理水平，提高项目参与各方的协同能力，增强商务提取数据的效率。同时，项目将成为公司BIM 深度应用的人才培养基地，为公司输出大量的BIM 应用人才。业主单位对BIM 技术应用的要求，必将促进该项目各参与方对BIM 技术的重视，加强BIM 技术在施工管理中的应用，为公司提高企业精细化管理水平奠定基础。因此，本文所述的对BIM 技术进行项目优化的案例，其成效证明利用BIM 技术可及早发现设计方案中的冲突，有利于提高设计质量，缩短出图时间，还能做到优化设计与项目管理，最终提高项目的成效。