BIM全周期設計成果的后續發展

侯獻語　馮剛

摘要：本文首先指出了BIM技術在工程項目建設各個階段的應用優勢，總結BIM技術在三維算量過程中存在的問題，并對問題原因進行分析，給出BIM三維算量發展的建議措施。

Abstract： This paper firstly points out the application advantages of BIM technology in various stages of engineering project construction， summarizes the problems of BIM technology in the three-dimensional calculation process， analyzes the causes of the problems， and gives suggestions for the development of BIM three-dimensional calculations.

關鍵詞：BIM技術;正向設計;三維算量;管理應用

Key words： BIM technology;forward design;three-dimensional calculation;management application

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0222-02

1? BIM技術在工程項目建設各階段中的應用

隨著房地產行業整合加速，企業在加快區域化發展、全國化布局的同時，已經從粗放開發模式進入精細化開發模式、由原來單項的本地化的管理向區域化、集團化發展，BIM設計模式將會逐漸體現其優勢。BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、設計、施工和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

目前，無論是業主、設計單位還是施工單位，都已對BIM技術從開始的了解、熟悉，到現在廣泛應用BIM技術到建筑項目的前期、設計、施工和運維的全過程中。各方都已對BIM技術的優勢達成以下共識。

BIM技術在設計階段可以提供信息更完善，施工可能性更強的模型，可以發現傳統設計中不能解決的空間上的矛盾，應用BIM技術可以在設計階段提前解決施工階段可能遇到的問題。雖然BIM設計周期相比于傳統繪圖方式要長大概兩到三倍，但從項目全生命周期的角度可以節省總體工期、減少設計變更和返工。

BIM技術在施工階段主要運用BIM技術構建虛擬模型，將建筑的外形、功能和施工過程進行分析，能夠提前反應建設過程中的情況。對于重要節點或管線大量存在的區域進行優化和調整。在BIM三維模型中加入時間維度，將工程按照時間順序進行有序的模擬，便于施工方進行建設任務的分配，保障建設效率和質量。BIM技術配合三維算量平臺，可以快速提取模型中的工程數據，可以為算量部門提供準確的基礎數據;通過工程管理平臺，可以實現可視化交底及科學的項目管理等工作，大大提高了設計、施工、業主的溝通效率。

2? BIM三維算量優勢分析

BIM正向設計建立的BIM模型，透過BIM技術對全專業進行施工圖的繪制，在滿足設計階段的需求外，為三維算量做好前期的準備工作。傳統工程造價管理存在效率低下、與項目實際情況脫軌的現象，不符合精細化管理和智能化管理的要求。隨著BIM信息技術的發展，BIM三維算量在工程造價管理中已得到廣泛的重視。利用BIM正向設計的成果模型具有可視性、協同性、模擬性、優化性等保障，為項目管理提供準確的數據依據，實現基于全過程的工程造價管理，使其管理效果得到顯著提升（如圖1）。BIM三維算量的特點：

①高度仿真，可視性強。

②集清單、定額、構件實物量、鋼筋和進度工程量為一體多功能。

③易于操作，制作功能強大，計算準確，輸出規范。

④系統完善智能，比較人性化。

3? BIM三維算量存在的問題

目前，真正實現BIM全周期設計的工程項目數量較少，加之設計單位在BIM設計上沒有形成規范化的管理，最終導致在三維算量識別方面存在諸多問題。某知名房企推行過BIM算量，由于特性化的規定和要求，最終在BIM設計成果與后續管理軟件存在不識別的問題，導致項目成本管理不理想，這些問題都是客觀存在的。具體存在問題有以下幾方面：

3.1 設計模型不能直接用于BIM算量

設計單位用于取審圖證的設計模型不能直接用于BIM算量，因為用于取證的設計模型沒有進行成本屬性、構件連接等方面信息的完善，在提交審圖后，為滿足成本需求，設計單位需對設計模型進一步補充、優化，導致工作效率降低。

3.2 構件鋼筋不能直接算量

BIM結構模型中的部分構件，例如砼板、剪力墻、暗柱等的鋼筋信息是按傳統設計方法建立的，無法滿足BIM算量的需求。為支持BIM算量，設計單位需手動將鋼筋信息寫入構件屬性，大大增加了設計人員的工作量。另外存在少數類型的構件，例如擋土墻，手動寫入屬性的工作繁雜，相對于傳統算量，BIM算量對時間、人力要求更高。

板鋼筋的算量要求設計模型在板筋線上寫入鋼筋屬性信息。但目前的BIM設計軟件只能給板構件寫入鋼筋信息，板筋線的鋼筋屬性需手動寫入，工作量增大導致BIM板筋模型難以實現。剪力墻鋼筋的計算要求設計模型在墻構件上寫入鋼筋屬性信息，BIM設計軟件的設計結果中是以詳圖的方式表達剪力墻的鋼筋信息，需要設計人員手動將鋼筋信息寫入到墻構件屬性中，增加了一定的工作量。暗柱的鋼筋信息在設計軟件的設計結果中是以詳圖的方式表達，需手動識別詳圖上的鋼筋信息。

3.3 部分結構構件無法實現BIM正向設計

目前的BIM結構設計軟件無法實現包括基礎、樓梯、人防墻、節點構件的鋼筋正向設計;對于土石方工程，外保溫及抹灰、電線電纜等難以應用BIM設計軟件表達，需采用傳統設計。

3.4 BIM模型的信息使用率不高

BIM模型中包含大量的信息，例如建筑的可售面積、計容面積、贈送面積等，但這些面積數據的計算規則和統計、分析等，仍然需要手動完成。信息模型中包含的信息，并沒有被更高效的方式運用。

4? BIM三維算量問題原因分析

4.1 BIM正向設計水平和效率有待提高

目前，全國真正BIM正向設計的工程項目數量不多，可供參考交流經驗不足。設計院具備正向設計能力的設計人員不足，相關管理措施、流程標準有待完善;BIM正向設計的圖紙表達深度要求先建立與之匹配的模型以及錄入相關參數，設計工作量增大;設計缺乏有效穩定的插件工具，設計效率有待提升;針對BIM正向設計相關審批監管體系不完善，需要將三維模型導成二維圖紙審圖報建， 尺寸標注、字體樣式等都需要按照二維圖紙模式再調整，導致出圖時間花費較多時間。

4.2 項目缺乏有效的BIM企業級管理制度和管理組織

對于業主來說，沒有統一的企業級管理、執行標準;企業供應鏈之間缺少統一的BIM建模標準;企業內部組織之間、上下游流程之間缺少統一有效的BIM協作平臺。

5? 促進BIM三維算量的發展措施

為了更好的促進BIM三維算量的發展，需采用現代化的管理軟件，創新企業運營、項目和信息流的管理手段。

5.1 在設計階段提前確認工程總包單位

為了提高BIM設計模型的施工可行性和算量的準確度，可以在設計建模階段時確認總包單位，從而預設好合理的編碼體系、制定管線綜合基本原則。工程信息管理平臺針對預制構件的管理需要提前在模型中錄入編碼，該編碼體系與后期預制構件廠編碼體系要能一致;在設計階段介入管線綜合，提高設計模型的施工可行性和算量的準確度。

5.2 BIM算量軟件的二次開發

為了更好地實現BIM三維算量，應鼓勵軟件公司或建筑相關企業對BIM正向設計出圖插件的開發利用，完善軟件功能，提升設計效率。解決BIM算量的準確性、完整性，提高計算的可信度，可通過分析計算的需求，開發功能強大的BIM算量軟件來有效解決這一問題。

5.3 提高BIM 組件的模型精準度

設計階段要求BIM 組件達到一定模型精準度。該模型中須包含建筑的各項做法、結構專業的構件截面及配筋、機電專業各設備的整體體現。BIM 模型可提供合約清單中各項數量計算所需的信息。許多設置過程較為復雜，無法建置的組件，建議以參數化的方式，加入BIM模型中。提高設計人員的熟練度，減少模型的提資時間，業主能根據項目情況，合理放寬施工圖設計周期或投入更多的設計資源。

5.4 采用現代化工程管理軟件

建設單位應建立并完善BIM項目管理體系，明確項目BIM實施的要點及相關標準，逐步建立BIM全過程管理平臺。通過采用現代化的管理軟件，創新企業運營、項目和信息流的管理手段，實現全面集中管理，實現集團級信息化應用，全面管控，滿足房地產企業集團多種管理模式;將房地產企業集團財務數據與造價項目的大集中管理;整個工程的目標成本和實際成本進行即時的動態分析和控制?；贐IM，建立更完善的企業級數字化管理機制及相應的軟件開發，更高效高質地運用模型中的信息。

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