談BIM 技術在建筑工程中的運用

姜 曦

(成都晨越建設項目管理有限公司，四川成都 610000)

1 BIM概述

BIM，Building Information Modeling，即建筑信息模型，通過仿真模擬建筑物所具有的真實信息而得到的所有數字信息的總和。通常是指通過建立一個虛擬的建筑，對實際項目的任何動作，首先在虛擬建筑上進行分析模擬，得到最優方案，從而提高工作效率，避免現場問題。可以說建筑信息模型不僅是簡單的將數字信息進行集成，它還是一種數字信息的應用，這種方法支持建筑工程的集成管理環境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風險。在國家“2011年～2015年建筑業信息化發展綱要”中已經明確提出了建筑信息化的發展方向和發展目標，可見BIM技術的應用既符合建筑科技的發展方向，又符合國家政策導向。因此，如何將BIM應用到工程營造當中，對提高工程預控管理，增強專業服務能力，提高產品品質與開發效率有著日益明顯的作用。現階段，越來越多的項目已經將BIM應用到了工程深化設計及施工模擬階段，實現了碰撞檢查、管線綜合、工程量統計、施工進度模擬控制等BIM的綜合應用管理。

2 工程概況

某教學樓項目總建筑面積為5 613 m2，地上5層，為提升項目品質，降低風險，控制成本，節約工期，引入了BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)技術，以此確保項目的前瞻性、科學性、系統性。在這個項目中我們從施工階段開始引入BIM模型，分別利用BIM模型進行了碰撞、綠色分析和施工模擬方面的運用。通過BIM技術，該項目的返工情況有了明顯的減少。下面就該項目中的BIM主要運用進行說明(見圖1)。

圖1 教學樓BIM模型

3 BIM的運用

1)碰撞檢測。在設計時，往往由于各專業設計師之間的溝通不到位，而出現各種專業之間的碰撞問題，例如暖通等專業中的管道在進行布置時，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結構設計的梁等構件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題，BIM的協調性服務就可以幫助處理這種問題。

此次教學樓項目利用BIM模型共檢測出碰撞點153個，包括了建筑與結構的碰撞、建筑與系統設備的碰撞以及結構與系統設備的碰撞，究其原因，一方面屬于設計慣例，如水電管線在設計時往往不會標明具體標高，而是在現場根據實際情況進行調整;另一方面則是不同專業間的設計人員協調不夠，此方面正是我們需要通過BIM模型找出的，這樣就能最大限度避免在現場施工時進行修改，進而避免施工成本的增加和工期的延誤。

2)綠色分析。a．日照分析。我們利用教學樓BIM模型，在軟件中進行了項目定位，并通過服務器獲取了當地的全年日照信息，因此可根據需要選擇任意季節和任意時間段對項目的日照情況進行分析，這樣一方面在方案設計階段，既可對建筑的方位坐向進行調節，也可以為室內的燈光設計提供一定的依據;另一方面，通過對項目的日照分析，有利于后期工程裝修階段的方案設計。b．風場分析。我們將教學樓BIM模型導入Autodesk Projet Vasari進行了風場分析，同時根據軟件中的項目定位，通過官方服務器生成了該項目的能量分析報告，也為后期的方案調整提供了一定的依據。我們根據風場分析的結果能有效地改善項目周邊人行區域的舒適性，通過調整規劃方案建筑布局、景觀綠化布置，改善住區流場分布、減小渦流和滯風現象，提高住區環境質量，并能夠在分析大風情況下，確定哪些區域可能因狹管效應引發安全隱患等(見圖2)。

圖2 教學樓BIM模型風場分析

3)施工模擬。我們利用BIM模型進行了四維模擬實際施工，一方面便于在早期設計階段就發現后期真正施工階段會出現的各種問題，來提前處理，為后期活動打下堅固的基礎;另一方面在后期施工時能作為施工的實際指導，也能作為可行性指導，以提供合理的施工方案及人員，材料使用的合理配置，從而最大范圍內實現資源合理運用(見圖3)。

在該項目中，我們利用BIM模型進行了施工組織設計的驗證，進行了4D的施工模擬，一方面預先的模擬施工我們能形象地表達出目前的施工狀態和施工方法，也有利于現場技術人員對整個工序的把握;另一方面，我們也在模擬過程中發現一些問題，也有利于我們在現場施工前對施工方法進行及時地調整。

圖3 教學樓BIM模型施工模擬

4 結語

通過在教學樓項目中引入BIM技術，可見BIM技術在建筑生命的各個階段都有著重要的作用:1)方案階段。我們可以根據提供的方案設計信息建立BIM模型，然后將BIM模型應用到方案設計的可視化交流探討中。因為三維的直觀表現，比傳統二維圖紙更加準確、信息更豐富，易于觀察理解、便于交流，有效提高溝通效率。同時BIM模型還可以導入到相關性能化分析軟件，避免重新建模，為業主優化方案提供合理的參考和判斷依據。2)初步設計階段。我們可以根據初步設計的各專業圖紙，在方案階段模型的基礎上建立擴初模型。協助業主進一步確認設計的建筑空間和各系統關系，對設計進行初步檢驗，進行各專業間的碰撞檢查，把檢查報告和相應優化建議碰撞提交給業主及相關設計單位，在拿到設計方修改的圖紙后，更新復合模型，幫助優化項目設計，規避一些錯誤，從而減少之后更改帶來的浪費。3)施工圖階段(建立施工圖模型、碰撞檢查及設計優化)。基于施工圖的BIM模型是工程在設計階段的信息集成，為后續深化設計調整提供準確的各專業匯總信息，更新模型為重大工程調整和中小工程調整提供信息整合的數據平臺和工作節點，有助于工程各相關方在準確的項目信息的基礎上進行深化調整、施工研討、成本預估，作出準確的決策。4)運營階段。工程進入運營階段以后，因為BIM模型集成了大量的信息，比如管線布局、設備信息，都能為物業公司提供這些信息的查詢、統計、分析，便于項目的運營維護，在北京奧運村項目中已有了此方面的成功運用。

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