浅谈BIM技术在施工阶段解决图纸问题的应用

王亚杰，杨晓晶（太原理工大成工程有限公司， 山西 太原 030024）

0 引 言

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），是1975年由美国佐治亚理工建筑学院教授Chuck Eastman提出的，具体定义为：“通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，并对后期的智能运维提供基础数据模型。”住房和城乡建设部在《2016－2020年建筑业信息化发展纲要》中明确要求在建筑业中大力发展BIM技术，推动建筑行业信息化、数字化发展。自此，建筑行业的各个阶段、各个领域都开始了对BIM技术的尝试和探索。经过几年的发展，BIM技术在施工阶段的应用点越来越多并日趋成熟。本文主要介绍目前BIM技术在施工阶段解决图纸问题的一些应用和BIM技术带来的相应价值。

1 BIM技术解决建筑、结构专业图纸问题的应用

在施工阶段中，BIM模型搭设精度不小于LOD300。针对建筑、结构专业图纸需要搭设的模型包括结构基础、结构柱、结构墙、结构梁、结构板、建筑填充墙、建筑门、建筑窗、楼梯、汽车坡道、自行车坡道、外立面、屋面等。在BIM建模过程中，查找出建筑、结构专业图纸中本专业之间、建筑与结构专业之间的错、漏、碰、缺、重等问题。将这些问题整理成问题报告发送给设计院设计师，将问题解决后的新的图纸或变更再次搭设到BIM模型中，反复循环，直到建筑、结构专业图纸无错、漏、碰、缺、重等问题。这样既彻底解决了建筑、结构专业图纸问题，又为水、暖、电专业BIM模型提供了精细、准确的参考模型。

通过多个项目应用BIM技术解决建筑、结构专业图纸问题的案例，发现图纸问题出现集中的地方一般为：主楼地下部分、地库人防口部、主楼和地库的楼梯部分、坡道出口（尤其是汽车坡道出入口）、首层入口大堂、屋面造型、外立面造型、主楼与地库交接部位等等。这些部位要么设计复杂，CAD二维画图表达困难，要么是设计师分工设计形成的交接部位，双方很难实现完美交接，甚至会形成设计盲区。如果应用了BIM技术，建筑、结构专业的所有图纸都要融入到同一个BIM模型中，必须实现完美闭环。设计复杂的部位通过一次次完善图纸最终达到CAD二维画图清晰表达，设计盲区处通过设计双方反复调整图纸最终达到完全一致。

通过几十个项目应用BIM技术解决建筑、结构专业图纸问题的情况来看，图纸问题数量大概为每一万平方米50～70个问题，这还不包括钢筋错误问题统计。可见BIM技术在解决建筑、结构专业图纸问题方面的作用是非常大的。

由于BIM技术在中国发展的时间还不是很长，结构专业中的钢筋建模在主流软件中应用较少，这也是BIM技术将来的一个发展方向。

2 BIM技术解决水、暖、电专业图纸问题的应用

在施工阶段，BIM技术在水、暖、电专业的应用主要为两个方面：一是查找水、暖、电专业图纸中本专业之间、各专业之间及与建筑专业、结构专业之间的错、漏、碰、缺、重等问题，将这些问题整理成问题报告发送给设计院设计师，将问题解决后的新的图纸或变更再次搭设到BIM模型中，反复循环，直到水、暖、电专业图纸无错、漏、碰、缺、重等问题；二是把水、暖、电专业管线和设备按照实际尺寸对综合管线进行优化调整，分析和优化净高、空间关系，使管线排布最大程度合理，建筑空间得到最好的应用，施工时不再出现返工情况，一次成活，以加快施工进度，而按照BIM模型优化后的图纸施工，施工效果基本都能达到建筑质量省、市级奖项要求。

通过多个项目应用BIM技术解决水、暖、电专业图纸问题的案例，发现图纸问题中图面表达问题主要表现为系统图与平面图表达不一致、平面图或系统图信息表达不全等。分析和优化净高、空间关系的重点和难点主要在地库车道处、主楼地下室过道处、主楼地下室电梯前室处、设备层、设备间、管道井和建筑中有吊顶或其他特殊空间要求的地方等。优化净高、空间关系时既要遵循设计规范，又要考虑施工组织方便，还要兼顾后期运维检修管理等要求。通过对管线路由的不断优化调整，可以从多个方案中选择出最优秀的方案。模型真实度非常接近项目实际情况时，在三维模型中进行出图处理，并转化成二维图纸。设计师使用这个图纸或依据这个图纸进行施工图调整完善，后期施工的问题近乎为零。水、暖、电管线施工出来的效果非常自然、美观，甚至达到市、省、国家级奖项要求。BIM技术在解决水、暖、电专业图纸问题和优化净高、空间关系等方面的价值非常大，也是最先被行业认可的价值点。

由于BIM技术在中国发展时间还不是很长，BIM软件在进行水、暖、电管线调整时的效率有待提高，目前，国内的很多BIM软件公司正在攻克这个难关，一旦解决，BIM技术在解决水、暖、电专业图纸问题和优化净高、空间关系方面的应用价值将得到更大的体现。

3 BIM技术解决装修专业图纸问题的应用

在施工阶段，通过搭设BIM装修模型，查找精装图纸中空间关系与建筑图纸中空间关系的错、碰等问题，精装吊顶与原设备管线的错、碰等问题，精装图纸中水、暖、电点位与建筑图纸中水、暖、电点位的错、漏、碰、缺等问题。将这些问题整理成问题报告发送给设计院设计师，将解决问题后的新的图纸或变更再次搭设到BIM模型中，反复循环，直到装修图纸中无错、漏、碰、缺等问题为止。

因为装修图纸在设计时必须遵循原建筑、结构、水、暖、电专业图纸，所以装修图纸与原建筑、结构、水、暖、电的碰撞程度较小。对于精装设计比较简单的部分，可以不用BIM技术模型进行碰撞检查；对于比较复杂的部分，建议使用BIM技术模型进行检查、纠正，把精装修施工过程中的事中控制变成事前控制，管理事半功倍。

4 BIM技术解决室外综合管网图纸问题的应用

室外综合管网工程在项目上常被称为“小市政工程”，BIM技术在小市政工程上的应用主要是两个方面：一是查找小市政工程水、暖、电专业图纸中本专业之间、各专业之间及与建筑外围护墙体之间的错、碰等问题，将这些问题整理成问题报告发送给设计院设计师，将问题解决后的新的图纸或变更再次搭设到BIM模型中，反复循环，直到小市政工程图纸及相关图纸无错、碰等问题；二是把小市政工程图纸水、暖、电管线和管井进行优化和深化设计，把地下所有管线和各种管井全部梳理合理，满足规范中的避让间距和埋深等要求，施工时不再出现返工情况，一次成活，以加快施工进度。

为了缩短工期，节约时间成本，现在工程建设行业内提出了“永临结合”的口号，即“某项工作是正式建筑中的一部分（属于相对永久性质的），同时在施工过程中也需要该项工作所具备的功能，为避免重复设置减小消耗，将此项工作提前完成，纳入平面管理范畴，为施工生产服务”。室外综合管网工程经常是“永临结合”的一个重点应用点。然而，因为室外综合管网图纸经常出现设计深度不够和与现场实际情况不符的情况，有些项目中“永临结合”并不能很好地被应用，后期施工时发现之前施工的“永临结合”室外综合管网出现了错误，需要重新施工的情况比比皆是。如果使用BIM技术，这些问题都能彻底的解决。通过前期在电脑中应用BIM软件，把室外综合管网图纸在整个项目模型中真实模拟建设一遍，把所有的、各种各样的问题全部解决掉，完全避免后期因为前期错误重新施工的情况。因此，BIM技术是“永临结合”能够成功落地的可靠保障。

5 BIM技术解决园林图纸问题的应用

在施工阶段，搭设BIM园林模型，查找园林图纸中本专业之间、各专业之间及与建筑外围护墙体之间的错、碰等问题，尤其是覆土中管线与园林构筑物的基础的碰撞、大树树根与覆土中管线、管井的碰撞。将这些问题整理成问题报告发送给设计院设计师，将解决问题后的新的图纸或变更再次搭设到BIM模型中，反复循环，直到园林图纸及相关图纸中无错、碰等问题。施工时不再出现返工情况，一次成活，以加快施工进度。在施工企业日益强调精细化施工、精细化管理的背景下，在园林施工之前，把园林图纸搭设到项目BIM模型中也是大势所趋。

BIM技术可以解决施工阶段多个专业的图纸问题。事实上，只要是组成项目的内容，都可以先用BIM技术进行建模、查找错误、优化设计。应用BIM技术一定会给项目带来许多价值，具体表现为：解决图纸问题、提高图纸质量和现场施工质量，使工程质量更容易从及格到优秀；使施工组织更为顺畅，节约工期，便于流水和穿插施工；现场返工明显减少，降低成本，减少各方费用索赔；把项目的事中控制变成事前控制，降低了建设单位、施工单位、设计院、监理单位的技术管理压力，降低了项目各参与方的沟通成本。

6 结 语

BIM技术在中国发展时间较短，BIM软件有些功能还有待开发，但BIM技术应用价值已经崭露头角。随着建筑行业管理要求越来越高及BIM技术的继续开发、发展，BIM技术的应用点将不断增加，例如BIM技术与工程量的结合，即“BIM施工，BIM结算”。在不久的将来，BIM技术一定会改变建筑行业的管理模式，成为行业提升的必备工具。