建設方基于BIM的設計管理研究及應用

孫思為

廣州地鐵集團有限公司房地產事業總部（510000）

0 前言

對于房地產開發企業來說，傳統的設計管理痛點在于：方案決策時缺少量化比選依據及可視化直觀感受，造成方案反復修改影響設計進度；設計周期被壓縮導致專業沖突增多，設計質量不高，繼而影響工程進度。 設計階段應用BIM 技術的優勢在于：①可提高溝通效率，支持快速決策。 BIM 的三維可視化特性，在協調溝通過程中可以顯著提高效率；②優化方案性能，提高產品品質。 基于BIM 模型可以快速進行多方面的模擬分析，通過量化的結果對多種方案進行比選，從而優化建筑性能，提升舒適度；③提高協同水平，確保設計質量。BIM 技術的應用可顯著減少專業沖突，大幅減少施工階段因設計缺陷導致的變更與返工。

1 BIM 的設計管理目標及原則

1.1 BIM 的設計管理目標

基于可視化BIM 模型進行專業協同設計，縮短設計周期，提升溝通效率，提高設計質量，減少專業沖突及設計變更。

1.2 BIM 的設計管理原則

1.2.1 模型信息的持續

設計階段的BIM 模型及其信息應傳遞到施工階段，避免施工階段的重復建模。 業內普遍存在設計階段與施工階段的BIM 模型脫節的現象， 建設方作為項目的主導方，應重視設計模型及施工模型的持續性及銜接工作。

1.2.2 管理職責的一致

建設單位、設計單位、咨詢單位均應參與項目設計BIM 應用實施過程。 各參與方按其承擔的管理職責，也負有對應的BIM 模型管理、整合、查驗等同等的職責。

1.2.3 實施過程的融合

各參與方應將BIM 技術與本職工作相結合，實現兩者的融合，使BIM 成為完成本職工作的一種技術手段，而非額外的負擔。

1.2.4 實施過程的同步

BIM 工作在實施過程中，應與項目的實際進度保持階段性同步；過程中的BIM 工作模型和模型信息應及時更新，確保模型處于完善的可用狀態，實現正向設計。

2 BIM 的設計管理要點

2.1 根據項目特點確定BIM 應用點

建設單位應根據項目特點對BIM 項目管理應用提前做好策劃，確定BIM 應用階段、范圍及目標。設計階段的BIM 應用有可視化設計、專業校審、三維管線綜合、凈高控制、關鍵節點模擬、VR 裝修效果模擬、路徑可視化、工程量統計、日照分析、風環境分析、交通流線分析、熱工模擬分析、消防疏散分析、裝配式深化、地質分析、結構分析、地形測繪與可視化模擬等。 可根據項目特點及需求在不同設計階段開展相應的應用分析，合理地選取BIM 應用點，可達到較好的投入產出比。

2.2 合同中明確對各參與方的要求

BIM 的設計對各參與方均有相應的 BIM 要求，此部分要求應在招標或商務洽談過程中明確提出，并落實在合同條款中，包括但不限于BIM 工作目標流程及原則、設計范圍及深度、承攬人員能力要求、數據服務器要求、實施進度計劃、BIM 應用點要求、技術及質量驗收標準、過程文件的整理存檔及成果交付要求、 各專業分包單位的BIM 設計工作要求、與BIM 咨詢單位的配合工作要求等內容。

2.3 實施過程建立有效的協作溝通機制

在設計階段，各方應充分進行協作和溝通，如開展BIM 項目例會及專題協調會等， 實時跟蹤掌握BIM 實施進度。 BIM 工作會議可由設計咨詢單位組織，建設單位、設計單位、相關分包單位參加。 BIM實施單位匯總各方工作進展，協調各方下一步工作重點，集中提出BIM 工作過程中相關問題并協商解決。

2.4 總結實踐經驗，建立BIM 技術標準

基于模型信息的持續原則，建議由建設方牽頭制定項目BIM 技術標準， 如統一BIM 軟件應用平臺、命名標準、模型拆分與組織原則、各專業模型建模標準、模型精度、設備管線顏色原則等，其中最重要的是明確交付標準，包括成果類型、內容、格式、形式等。

3 案例應用

3.1 項目概況

選取廣州市城市軌道交通某車輛段上蓋住宅項目作為應用研究試點，項目凈用地面積約32 公頃，計容建筑面積約90 萬m2。 其中，住宅建筑面積約80 萬m2，商業面積約2.5 萬m2。為了達到較好的研究目的， 選取了其中一期4 棟塔樓約8 萬m2、中心商業區域約1.4 萬m2作為重點區域進行BIM 設計施工全過程應用研究。

本項目聘請了業內領先的BIM 咨詢顧問作為研究合作單位，咨詢顧問負責對項目BIM 實施進行總體策劃、質量控制與技術支持。

3.2 項目特點

軌道交通車輛段上蓋物業具有如下特點： 多類型建設項目組合、專業工種多，車輛段上蓋用地條件和工程結構荷載對上蓋建筑形體和開發強度有諸多的限制；交通流線復雜；人員車輛消防疏散要求高；噪聲和區域震動控制要求高；市政管線復雜多樣。

基于以上項目特點，本項目設計應用除常規的可視化設計、三維管線綜合分析、凈空凈高分析、日照及風環境分析、專業校審等應用，還在交通流線分析、關鍵節點模擬、消防疏散分析及噪聲分析進行了研究。

3.3 實施效果

在項目實施前，制訂了設計及設計咨詢合約相關要求、BIM 設計指引、BIM 應用手冊等指導性文件的試運行稿， 分別從技術與管理的層面對BIM應用作出策劃，并最終通過試運行情況優化提升形成BIM 應用手冊及管理指引等一系列企業標準文件。

BIM 設計應用上，項目通過三維管線綜合優化調整，為項目優化地下室區域機電管線路，為項目地下室區域機電管線提供34 個區域的管線安裝方案，統計出各區域最不利標高位置，對不滿足凈高的區域進行設計調整，方案調整共4 處區域。 通過關鍵節點模擬優化各類問題共7 個。 項目通過三維技術平臺進行專業校審，提前發現各專業問題共80余個，通過BIM 應用提高了設計圖紙質量，縮短了設計周期、減少了圖紙變更數量，降低了項目成本。通過對項目的交通流線分析、關鍵節點模擬、消防疏散及噪聲分析等研究，為后續項目提供了設計建議。

圖1 可視化模型

4 結語

對于主導項目的建設方而言，復雜項目設計中，BIM 可作為一種有效的生產力工具輔助管理，應用BIM 技術，可支撐可持續設計、強化設計協調、減少因“錯、缺、漏、碰”導致的設計變更，促進設計效率和設計質量的提升。 由建設方主導建立項目或企業的BIM 應用標準， 明確各項目參與方的職責要求，工作原則及流程，可有效推進各項目參與方的工作效率、決策效率、標準化、規范化、精細化、共享化。