BIM的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)研究

王旭

摘? ? 要：BIM技術(shù)給建筑從業(yè)人員提出新挑戰(zhàn)。在學(xué)習(xí)消化的過(guò)程中，我們要腳踏實(shí)地，從類(lèi)BIM開(kāi)始逐步深入。想清楚想向BIM要什么，如何將應(yīng)用落到實(shí)處，獲得收益。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí);專(zhuān)業(yè)性;反哺;類(lèi)BIM

1? 前言

越來(lái)越多聽(tīng)到關(guān)于BIM的討論。上至老資格的建筑人前輩，下至剛畢業(yè)的建筑相關(guān)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生，談起B(yǎng)IM都能發(fā)表出自己的獨(dú)到見(jiàn)解。建筑信息化模型業(yè)鏡走進(jìn)了沒(méi)一個(gè)工程人的視野。有的已經(jīng)接觸過(guò)各類(lèi)型的軟件產(chǎn)品，有的已經(jīng)可以熟練操作其中的幾種軟件。2017年接觸過(guò)一個(gè)實(shí)施了BIM應(yīng)用的項(xiàng)目，整個(gè)項(xiàng)目干下來(lái)，使用模型的次數(shù)微乎其微，最終沒(méi)有看到經(jīng)濟(jì)效益。甚至在過(guò)程中發(fā)現(xiàn)模型根本就不夠完整，瑕疵很多。新事物在出現(xiàn)初期，總是伴隨著各種爭(zhēng)議。在這項(xiàng)技術(shù)從起步邁向飛速發(fā)展的今天，已經(jīng)出現(xiàn)了BIM無(wú)用論的聲音。很多人說(shuō)BIM更多應(yīng)用于電氣、管道以及裝修階段工程，做為土建工程施工方我們有必要對(duì)BIM的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)深入進(jìn)行研究。

上世紀(jì)80年代以前，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般是采用手工計(jì)算和在繪圖板畫(huà)施工圖，計(jì)算和繪圖效率很低，一棟多層房屋的設(shè)計(jì)周期一般需要三個(gè)月以上。直至今日，很多建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大三大四依然會(huì)設(shè)置手繪圖紙的課程。這是未來(lái)設(shè)計(jì)師的基本功，也是加強(qiáng)空間立體概念的過(guò)程。

計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)革命性進(jìn)步，上世紀(jì)80年代開(kāi)始的設(shè)計(jì)革命，通過(guò)CAD應(yīng)用甩掉了圖板。在甩掉圖板的同時(shí)也帶來(lái)新的問(wèn)題，雖然扔掉了畫(huà)筆，換成了鼠標(biāo)，但設(shè)計(jì)人員依然在給施工人員做設(shè)計(jì)交底，圖紙會(huì)審，設(shè)計(jì)變更。隨著現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)復(fù)雜程度越來(lái)越高，體量越來(lái)越大，雙方的矛盾似乎也在加深。做為設(shè)計(jì)方覺(jué)得施工方素質(zhì)差，看不懂圖紙;施工方認(rèn)為設(shè)計(jì)水平不夠，圖紙表達(dá)不清。

根據(jù)相關(guān)可查資料，目前我國(guó)大部分設(shè)計(jì)院年人均產(chǎn)值在30～40萬(wàn)人民幣，其屬于技術(shù)密集型行業(yè)，但效率在全部行業(yè)中，已處于比較低的水平。通過(guò)提升技術(shù)手段和業(yè)務(wù)范圍也是設(shè)計(jì)院的訴求。正是有了這樣的需求才能推動(dòng)BIM設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。BIM是建筑業(yè)的熱門(mén)高頻詞匯，探討它的應(yīng)用和發(fā)展的論文會(huì)有成千上萬(wàn)，已經(jīng)精通BIM設(shè)計(jì)的人才也是人山人海。在這里，我只想表達(dá)自己的一些思考，希望可以提供一些不一樣的線(xiàn)索。

2? 設(shè)計(jì)院應(yīng)用BIM技術(shù)可以介入施工現(xiàn)場(chǎng)的臨建和施工方案

近水樓臺(tái)先得月。縱觀(guān)整個(gè)建筑行業(yè)生態(tài)鏈，設(shè)計(jì)院推動(dòng)BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展都是最佳選擇。設(shè)計(jì)人員的基本屬性很容易就能拓展到建筑信息化模型上。不論是從知識(shí)背景，還是新軟件上手難易程度看，它們都是最適合的人選。施工方參與BIM技術(shù)的人員通常是兼顧現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，很難做到專(zhuān)人專(zhuān)崗。專(zhuān)業(yè)的人做專(zhuān)業(yè)的事。就像國(guó)家已經(jīng)明令禁之建筑專(zhuān)業(yè)以外人員報(bào)考、注冊(cè)建造師，做為施工方就不要去搶設(shè)計(jì)的飯碗。施工過(guò)程中實(shí)實(shí)在在需要信息化模型加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的把控，未知事件的預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)院依然只提供圖紙，不提供模型，施工方做BIM是被逼出來(lái)的。

我們現(xiàn)在的施工圖，如果能夠融合施工過(guò)程的全部元素，未來(lái)的工地將是美麗的、安全的，投入使用的建筑物會(huì)是完善的、有生命力的。比如在建筑圖中，加入施工內(nèi)外腳手架、模版、工作面、工人工位等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際會(huì)發(fā)生的所有信息。設(shè)想一下，那會(huì)很像一張美圖過(guò)的施工現(xiàn)場(chǎng)。以施工外腳手架為例，現(xiàn)階段的外架方案多是文字?jǐn)⑹鲂问剑?guī)定布距設(shè)置范圍、扣件連接方式，剪刀撐要求等簡(jiǎn)單信息，不夠直觀(guān)也不夠精細(xì)。如能經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，像建筑圖一樣精確到毫米，并充分考慮建筑的外形，臨建等環(huán)境因素對(duì)搭設(shè)的影響，那么這套基于模型搭設(shè)的外架，一定是安全、美觀(guān)、經(jīng)濟(jì)的。設(shè)計(jì)介入實(shí)際施工，會(huì)極大的提高現(xiàn)場(chǎng)的觀(guān)感水平，有效幫助現(xiàn)場(chǎng)臨建定型化，模塊化的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的模板工程，腳手架工程，混凝土工程都能精確到毫米級(jí)時(shí)，施工的現(xiàn)場(chǎng)管理和施工質(zhì)量都將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

3? 施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)BIM模型的反哺作用

做為施工方現(xiàn)場(chǎng)一線(xiàn)工作人員，我們最清楚希望通過(guò)建筑信息化模型獲得什么，在應(yīng)用的過(guò)程中，最清楚模型中缺失的是什么。例如，BIM結(jié)構(gòu)模型中的鋼筋分項(xiàng)。是在最理想化的理論情況下排布。然而實(shí)際施工中，由于各種原因造成的誤差在所難免，往往出現(xiàn)鋼筋密集的位置連電氣預(yù)埋線(xiàn)管都很難穿越。圖紙、模型中的鋼筋橫平豎直，而實(shí)際施工過(guò)程中的鋼筋會(huì)有扭曲和移位。一方面我們要積極探索提高鋼筋工程的質(zhì)量的方法，運(yùn)用新工藝新工法，讓實(shí)際與理論無(wú)限接近。另一方面我們也要統(tǒng)計(jì)總結(jié)各類(lèi)工程的誤差范圍。這個(gè)范圍是符合規(guī)范要求，卻又很難完全消除的區(qū)間。以次為依據(jù)向設(shè)計(jì)師提出令其信服的深化建議，通過(guò)小幅改動(dòng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高施工質(zhì)量。

設(shè)計(jì)人最?lèi)?ài)說(shuō)的一句話(huà)是“按圖施工”。可曾想過(guò)這簡(jiǎn)單的幾個(gè)字可能會(huì)是施工人現(xiàn)場(chǎng)的夢(mèng)魘。提出我們的證據(jù)，讓建筑在設(shè)計(jì)階段就足夠合理化。

4? 施工方人員的BIM應(yīng)用

施工現(xiàn)場(chǎng)，離建筑信息化模型最近的是預(yù)算人員。他們所使用的廣聯(lián)達(dá)算量軟件，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)BIM的部分使用功能。而且這個(gè)建筑模型的準(zhǔn)確度很高，因?yàn)轭A(yù)算人員的工作是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模O銖必較的。以次為切入點(diǎn)，帶動(dòng)現(xiàn)階段施工方的BIM技術(shù)應(yīng)用。對(duì)于預(yù)算人員，邁出新的一步，也許僅僅是新裝一個(gè)軟件而已。

另外，施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員往往在編制施工方案時(shí)的反復(fù)斟酌，浪費(fèi)了很多時(shí)間。依據(jù)模型，在三維空間下考慮，很多細(xì)節(jié)會(huì)變的直觀(guān)而準(zhǔn)確。只是憑借在腦海中想象，照搬其他工地所做出的方案，想必很難匹配現(xiàn)階段業(yè)主對(duì)施工方日益嚴(yán)苛的要求。也無(wú)法有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。很多時(shí)候，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量要求僅僅是優(yōu)秀工地的一張照片，不夠腳踏實(shí)地。要求應(yīng)該就是工程自己的模型，是這個(gè)建筑物理論情況下的最完美形式。我們的所有工作都是圍繞著賦予它生命力的同時(shí)，留給業(yè)主一份盡量接近完美的內(nèi)在靈魂。

BIM技術(shù)有人說(shuō)它是檢查碰撞，是可視化，是工程一切信息（時(shí)間、照片、方案、交底等）的數(shù)據(jù)樹(shù)。歸根結(jié)底，是施工一線(xiàn)工作人員提高施工質(zhì)量和工作效率的工具。如果建模、拍照、錄入數(shù)據(jù)成為施工人的負(fù)擔(dān)，占用了他現(xiàn)場(chǎng)把控的工作時(shí)間，那我以為BIM就是沒(méi)有意義的。沒(méi)有人干活的時(shí)候會(huì)舍棄之前用著順手的舊工具，而去買(mǎi)一件并不好用的新工具。

5? 施工現(xiàn)場(chǎng)類(lèi)BIM概念

不拘泥于形式。沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的BIM應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，沒(méi)有模型，缺少各方面的投入，這些都沒(méi)有關(guān)系。從改變我們的思維方式和行事方法開(kāi)始。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的研究，采用手繪或是簡(jiǎn)易cad 3d功能繪制的圖紙，這個(gè)事兒就很BIM。我們也許并不需要整套的BIM模型，更多時(shí)候只是想完善一個(gè)節(jié)點(diǎn)的方案。施工人通過(guò)學(xué)習(xí)，能夠完全掌握建模工作固然最好，如若不能，我們只是運(yùn)用其部分功能解決我們亟待解決的部分問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)難度自然降低了很多。這個(gè)工作過(guò)程可能不是BIM，但它一定是類(lèi)BIM的，相似的、目的一致的、簡(jiǎn)單有效的。

手工制作的沙盤(pán)，業(yè)主方前期制作的渲染效果圖，手繪的節(jié)點(diǎn)大樣，這些工作都很BIM。新技術(shù)往往看起來(lái)高大上，實(shí)際只是來(lái)自老方法的總結(jié)創(chuàng)新與升華。突然想到越來(lái)越熱門(mén)的電動(dòng)汽車(chē)品牌tesla、蔚來(lái)。兒時(shí)的電動(dòng)小汽車(chē)，為了省錢(qián)都是使用能充電的電池，也許它們只不過(guò)是跟著我們的時(shí)代，跟著我們一起長(zhǎng)大了而已。

時(shí)代給新時(shí)期的建筑從業(yè)者提出了新的挑戰(zhàn)。也許有一天，設(shè)計(jì)師與施工人員的界限將被徹底打破。也許有一天BIM就融入了木工錘子bingbingbangbang的悅耳之聲中，從有形又回到無(wú)形。有位前輩饒有興趣的告訴我，從木工釘釘子的聲音中就能聽(tīng)出他的心聲。當(dāng)BIM簡(jiǎn)化到成為每一位工人的基本工具，它一定能夠在建筑業(yè)行業(yè)中演奏出新的美妙音符。

參考文獻(xiàn)：

[1] 松崗.BIM建筑資訊建模手冊(cè). 2008.

[2] Kesari Payneni.BIM的關(guān)鍵力量.2017.