顧本生

(深圳市九州建設監(jiān)理有限公司， 廣東 深圳 518049)

基于深圳市檔案中心工程淺談BIM技術在監(jiān)理工作中的應用

顧本生

(深圳市九州建設監(jiān)理有限公司， 廣東 深圳 518049)

摘 要：BIM技術是近幾年新出現(xiàn)的一種建筑工程技術。深圳市檔案中心工程的實際管理中，運用了這種技術對工程進行管理，分析了監(jiān)理如何發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢以及發(fā)現(xiàn)BIM技術的缺陷，從而提出了監(jiān)理運用BIM技術對工程進行管理的一些思路。

關鍵詞：深圳市檔案中心工程；BIM技術；監(jiān)理工作；應用

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是以三維數(shù)字技術為基礎，集成了建筑工程項目中各種構件、設備的相關信息(如形體、物理、功能及經濟指標等信息)的工程數(shù)據(jù)模型。BIM 將工程數(shù)字化、信息化、可視化，同時又是一種應用于設計、建造、運營的數(shù)字化管理方法。BIM可以使各參建單位在建筑工程整個建設過程中，有效地解決“錯、漏、碰、缺”的問題，避免變更簽證頻繁、影響工程質量、耽誤工期甚至造成資源浪費、預算超支等各種問題。

使用 BIM 技術將有利于提高監(jiān)理工程師對工程全面管控的前瞻意識，提高監(jiān)理工程師的工作效率和減少失誤；有利于建筑工程管理手段的科學化、規(guī)范化。

在深圳市檔案中心工程的施工管理中，充分運用 BIM 技術對工程的綜合布線進行設計、施工及管理，取得了較為明顯的效果。下面以深圳市檔案中心工程為例，談談監(jiān)理工程師如何在工作中應用 BIM 技術的體會。

1 深圳市檔案中心工程簡介

1.1 工程概況

深圳市檔案中心位于深圳市福田區(qū)梅林中康片區(qū)，總用地面積 1.85 萬 m2，建筑面積 12 萬 m2；分兩期建設。其中 1期工程建筑面積 9.2 萬 m2，地下室 1.15 萬 m2。深圳市檔案中心由南區(qū)檔案局、地方志兩棟辦公樓及北區(qū)兩棟 24 層高層檔案庫房通過跨街走廊串聯(lián)組成。由于本工程為深圳市重點工程，且檔案局、工務署明確提出要爭創(chuàng)“魯班獎”，故對本工程的設計、施工均提出了很高的要求。

1.2 建筑結構特點

本工程地下 1 層(東南區(qū)設置兩層)；西南區(qū)為人防區(qū)(凈高 7.20 m)，東南區(qū)為停車場(凈高 3.60 m)，西北區(qū)為消防泵房，東北區(qū)為高低壓配電房及冷凍機房。地下室四個區(qū)連接處的頂板為下沉式市政道路(凈高 2.90 m)，且為無梁樓蓋結構，本工程的機電管線集中布置在該區(qū)域。

本工程北區(qū)的 24 層檔案庫房(凈高 3.90 m)采用 LPM 普通空心板(厚 400 mm)。庫房內不吊頂，所有設備、管道盡量布置在公共走道內。

1.3 設備工藝管線特點

本工程地下室安裝專業(yè)復雜，能夠布置的管線主要在兩跨區(qū)間。本區(qū)間布置的管線有：地下室空調到四個區(qū)的 8 根給水管、地下室空調冷卻水管、消防到四個區(qū)的消防水管、消防到四個區(qū)的噴淋水管、消防到北區(qū)兩棟的高壓細水霧水管、地下室防排煙及通風風管、地下室強弱電橋架以及本工程通過地下室的給排水管。以上線管不能通過南區(qū)的人防區(qū)或北區(qū)的相關設備房，只能在地下室四個區(qū)連接處的頂板(上面是下沉式市政道路)布置，且此處的凈高僅 2.9 m。既要保證地下室車輛通過的高度，同時又要兼顧地下室建筑、結構和機電整體的美觀、協(xié)調，空間位置極其緊張。

本工程北區(qū)檔案庫房內不吊頂，所有設備、管道盡量布置在公共走道內。同時，建設單位要求室內公共走道凈高不低于 2.6 m，且越高越好。針對本工程的以上情況，如果采用傳統(tǒng)的管理方法，各單位、各專業(yè)必須在不同的位置各自測量出圖，然后集中碰頭、相互檢查有無差異，往往費時且效果不好。為減少施工中問題的出現(xiàn)，本工程重點引入了 BIM技術來進行化解。

2 BIM技術在檔案中心工程的應用

相較于傳統(tǒng)的二維圖紙上面的一個概念，建筑物給我們的感受已經不僅僅是停留在此，而是一個三維化、可視化的建筑模型。BIM 模型能夠更加清晰、直觀地將建筑物的每個信息及時反饋給我們。我們可以利用這些信息，及時地對工程進行優(yōu)化、細化和深化，對工程量進行統(tǒng)計，對變更進行評估等。

2.1 成立各參建單位BIM技術應用協(xié)調小組

為了及時在深圳市檔案中心工程推廣應用 BIM 技術，工程建設單位非常重視，專門召開參建單位協(xié)調會，成立了以設計單位為主的 BIM 技術應用協(xié)調小組。

協(xié)調小組中，設計單位負責本工程 BIM 建筑模型的設計、修改、專業(yè)之間的協(xié)調；施工單位負責建筑設備、材料、工藝等模塊的建立以及施工誤差的提供；監(jiān)理單位負責施工誤差的核定和各單位之間的協(xié)調。

2.2 利用BIM技術檢查結構與管線及管線之間的碰撞

當今的施工圖紙對于管線大多不會表明標高；即使有說明，大多都是貼梁敷設。在施工之前，往往都會要求施工單位進行現(xiàn)場測量，得出大致的排布方向后再進行施工。在施工過程中，往往會發(fā)現(xiàn)因為圖紙不明確，以及所謂的“大致方向”，經常造成結構與管線、管線之間碰撞。一旦遇到這類情況，不僅僅會影響工期、造成浪費，還會導致因變更管線的排布而影響建筑室內的凈高，從而影響建筑物的整體質量。

面對檔案中心設備管線布置中繁多的系統(tǒng)及復雜的布局，如果我們按照常規(guī)的思路進行圖紙會審和組織施工，是很容易出現(xiàn)管線之間或管線與結構構件之間發(fā)生碰撞的情況。因此，要求各參建單位使用 BIM 技術查碰撞，做好前期控制。

在這個過程中我們利用模型，不僅解決了地下室橋架與水管碰撞的問題，還解決了北區(qū)公共區(qū)域空調風管與高壓細水霧管交叉的問題(見圖 1、圖 2)。

這里 BIM 技術的信息模型和碰撞檢查功能就體現(xiàn)出來它的第一個價值。BIM 模型是對整個建筑設計的一次“預演”，在建模的同時也是一次“三維校審”。BIM 在清晰反應出設計圖紙中問題的同時，又讓我們能夠準確地對管線排布進行合理優(yōu)化。在此過程中，作為監(jiān)理的我們能夠給出的優(yōu)化方案也將是最科學和最合理的。如果說建模是一個理想化的虛擬建造，那么后續(xù)的優(yōu)化就是將理想轉化成現(xiàn)實。而在這一優(yōu)化過程中，監(jiān)理的巨大價值也充分地體現(xiàn)了出來。

圖 1 碰撞模型圖

圖 2 交叉模型圖

2.3 利用BIM技術進行專業(yè)圖紙的合成與分解

一個工程不同的管線往往會由不同的施工單位來施工。但是，大家往往都只是想著自己怎么方便怎么做，拿著單專業(yè)圖紙就開始施工。先下手為強，遇到問題了就臨時解決，更談不上大家一起協(xié)調、一起布置。如果監(jiān)理工程師沒有一個整體的協(xié)調控制，將會造成現(xiàn)場的諸多問題。協(xié)調控制最基本的首要任務就是理解圖紙。傳統(tǒng)的管線綜合是機電各專業(yè)的綜合平面圖和復雜的剖面圖。對于管線復雜的地下室，僅僅只靠幾個剖面圖無法全面表達清楚管線的全部關系；即使再加上標注，但綜合平面圖圖面內容太多，對于監(jiān)理工程師來說，梳理各種設備管線也是一件令人非常頭痛的事情。

檔案中心工程的實踐中可以看到，BIM 模型是全專業(yè)的，但模型中的各專業(yè)又是相互的，既可以在模型中導出全專業(yè)的平面圖，又可以在模型中導出單專業(yè)的平面圖。平剖面上有著明確的定位尺寸。瀏覽模型的三維化視角(見圖 3)及單專業(yè)平面圖、綜合管線平剖面圖，能清晰地反映出管線與結構構件的空間關系，而 BIM 模型還可以在任意位置剖切生成剖面圖，能更加清楚地表達出復雜位置結構管線之間的關系。我們利用 BIM 模型的這種功能，能夠幫助參建各方更好地理解圖紙，從而達到準確協(xié)調控制的目的。

圖 3 地下室模型瀏覽圖

2.4 利用BIM技術建模進行工程量統(tǒng)計

檔案中心工程利用 BIM 技術除了主要解決管線綜合問題，還能對管線工程量進行精確的統(tǒng)計。傳統(tǒng)的算量都是基于各專業(yè)施工圖紙。實際中的翻彎或者考慮管線綜合而做的位移調整，都會增加工程量；施工單位往往也會因為工程量的事情和監(jiān)理工程師“討價還價”。而 BIM 模型就是在解決問題的前提下獲得了工程量。在建模的同時，各類構件都被賦予了尺寸、型號、材料等約束性參數(shù)。

由于 BIM 是經過可視化設計的環(huán)境反復驗證和修改的成果，所以由此導出的材料、設備數(shù)據(jù)的可信度很高。通過BIM 模型，各參建單位可以清楚地看到整個工程的工程量，為造價提供了最有力的依據(jù)。

2.5 利用BIM技術對工程變更進行技術評估

雖說 BIM 技術能夠清晰直觀地反應工程的整體情況，但在工程施工時由于各種原因造成的工程變更是不可避免的。利用 BIM 技術對工程變更進行技術評估，相較于現(xiàn)在的傳統(tǒng)做法，我們能夠更加直觀地看見變更后的效果，能夠從整體布局來考慮變更的合理性。同時，變更后增加的工程量也能夠清楚地在模型中反映出來，有利于我們對現(xiàn)場情況的控制。如檔案中心 5 層氣體消防需要作增加排風系統(tǒng)的變更，原設計直接在北外墻上開設排放口。我們通過 BIM 技術查詢，發(fā)現(xiàn)此處室外一是陶土板幕墻，不便于開洞；二是此處外墻有雨水管和鋼龍骨。此變更技術上行不通，從而避免了不必要的返工和浪費。

3 BIM技術在檔案中心工程應用中存在的問題

3.1 現(xiàn)場變更及施工誤差未得到完全及時反饋

在檔案中心工程的實際應用中，BIM 技術確實起到了很好的效果。然而在 BIM 實際應用中，因沒有完全將現(xiàn)場變更及施工誤差及時反饋給設計單位，造成復雜的地下室管線綜合排布雖然各種管線走勢分明、干凈整齊、空間節(jié)省，但是在管線交錯的地方存在管線與管線之間的排布間隔過密、電纜橋架無法打開等問題。這對后期的維修將會造成一定的影響。

3.2 設計建模不準確

深圳市檔案中心工程在設計上，由于一系列原因，開始建模也并不準確。比如，本工程的地下室均為無梁樓蓋，煙感、溫感需考慮暗裝，而規(guī)范要求煙感直徑 500 mm 范圍內不應有遮擋物。在以往常見的地下室設計中，如果結構板下有梁，煙感、溫感周圍的范圍足夠滿足規(guī)范。而在本工程建模之初，設計單位將工作的主要注意力集中在了大的主要管道上，認為搭建的主要管道走向沒問題也就完成任務了，而忽視了消防工程的煙感、溫感的要求。再如，北區(qū)庫房公共走道的管線布置，由于設計上忽略了立柱牛腿的空間尺寸，造成此處的管線進行了三次大的變更；還有地下室區(qū)域忽視了人防門的開啟，造成許多管線需要進行變更。

3.3 設備、配件等的供應商與設計單位未統(tǒng)一規(guī)范建模

深圳市檔案中心工程 BIM 建模的設備、配件模塊是設計單位自己設計的，沒有與供應商統(tǒng)一建模，造成部分設備、配件在現(xiàn)場實際安裝后沒有達到模型效果，造成安裝尺寸誤差。

4 監(jiān)理工程師應快速掌握BIM技術

通過檔案中心工程 BIM 技術的實際應用，我們可以看出，BIM 模型涵蓋了整個建筑的信息，BIM 技術無疑是提高監(jiān)理工程師業(yè)務能力的一個重要手段。

(1)監(jiān)理單位要重視并加強對新技術、新規(guī)范的學習。監(jiān)理單位應當鼓勵員工學習新技術、新知識，積極推廣 BIM 技術在監(jiān)理項目上的應用，適時組織對監(jiān)理工程師進行 BIM 技術的培訓，整體提高監(jiān)理公司的監(jiān)理業(yè)務水平。

(2)監(jiān)理項目部應主動加強與設計單位的配合。監(jiān)理單位作為建筑市場主體之一，對于能夠提高建筑工程管理水平的 BIM 技術，不要認為這是設計單位的事情，而應該積極參與。應該組織監(jiān)理項目部的所有監(jiān)理工程師積極學習，全面掌握 BIM 技術。不要把監(jiān)理單位在 BIM 技術應用中邊緣化。

監(jiān)理項目部只有主動加強與設計單位的配合，積極與設計單位溝通，才能運用 BIM 技術對工程施工進行全面管理。只有協(xié)調解決 BIM 建模中存在的問題，保證建模的準確性，從而減少施工誤差。

(3)監(jiān)理工程師要充分利用 BIM 技術的優(yōu)勢，提高監(jiān)理服務質量。當然，BIM 技術并不是完美的，不要主觀地認為有了 BIM 技術就能解決一切問題。我們要充分發(fā)揮 BIM 技術的優(yōu)勢，將它當成一種重要的監(jiān)理手段，在積極參與 BIM 技術應用的同時，憑借我們的理論知識與實踐經驗，結合現(xiàn)場實際情況，將 BIM 模型的精確性提高，盡可能地縮減施工誤差，從而達到提高監(jiān)理服務質量的目的。

5 結 語

BIM 技術的出現(xiàn)，是建筑行業(yè)邁向信息化的一大步。雖然，目前還沒有得到廣泛的應用，同時也存在一些問題，然而，通過深圳市檔案中心工程的應用，我們可以感覺到，BIM 技術對監(jiān)理行業(yè)的影響將越來越大。作為監(jiān)理的我們，只有大膽應用新技術，走在時代的前沿，才能逐漸地讓監(jiān)理成為建筑行業(yè)最規(guī)范、最優(yōu)秀的管理團隊。

中圖分類號：F407.9

文獻標識碼：B

文章編號：1007-4104(2014)09-0018-04

收稿日期：2014-06-11

作者簡介：顧本生，男，工程師，總監(jiān)理工程師。

通信地址：廣東省深圳市福田區(qū)新洲北路滿京華投資大廈601、602室 深圳市九州建設監(jiān)理有限公司。E-mail：sfzgf002@163.com