盧程遙+劉凱霖

摘要：現(xiàn)今BIM技術(shù)在建筑工程專業(yè)得到了認(rèn)可與廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)在于方便修改設(shè)計(jì)、有效地檢查施工圖中的碰撞問(wèn)題以及各專業(yè)間的協(xié)調(diào)工作等。除此之外在成本控制、綠色節(jié)能和可視化效果展出方面也都有出色的表現(xiàn)。而節(jié)約成本、提高效率、綠色節(jié)能、便捷施工正是BIM在建筑工程類專業(yè)中的主要使用價(jià)值的體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：BIM；方案優(yōu)化；碰撞檢查；BIM協(xié)同

BIM是building information model的簡(jiǎn)稱，是以信息數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型的工具。早在2002年就已引入建設(shè)行業(yè)，至今在建筑全生命周期的應(yīng)用中都已逐漸完善，并已在國(guó)內(nèi)的建筑市場(chǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。它利用輸入信息參數(shù)的方式繪制建筑構(gòu)件，以三維模型為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)件與構(gòu)件之間的模擬搭接建模，從而更形象地考察空間、模擬施工、檢查碰撞。而在其使用上，無(wú)論是在可視化還是在邏輯性能，對(duì)于建筑師來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)無(wú)疑是當(dāng)今建筑行業(yè)的最有力、最節(jié)省成本和提高效率的必備工具。而根據(jù)建筑類不同專業(yè)以及工程進(jìn)度的不同，BIM技術(shù)的應(yīng)用在建筑全生命周期中的各個(gè)階段的表現(xiàn)也有所不同。下文將簡(jiǎn)要闡述主流建筑工程市場(chǎng)上BIM技術(shù)的應(yīng)用。

一、方案的優(yōu)化

由于BIM軟件本身是進(jìn)行的參數(shù)化三維建模，既可如同原始CAD制圖般進(jìn)行二維的呈現(xiàn)（包括平面、立面和剖面），又可進(jìn)行三維可視化觀察。而利用傳統(tǒng)CAD在做方案設(shè)計(jì)繪制二維圖紙的同時(shí)，又必須利用三維建模軟件進(jìn)行三維建模。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)CAD軟件而言，在方案設(shè)計(jì)中利用BIM技術(shù)可以使傳統(tǒng)的工作進(jìn)行合并。而本身建筑師的思維應(yīng)該從空間著手進(jìn)行設(shè)計(jì)，平、立、剖面圖無(wú)非是在建筑空間上各個(gè)面上的映射圖形。在這一點(diǎn)上，BIM完全切合建筑師的思考邏輯，在繪制各個(gè)平面的同時(shí)可以對(duì)三維空間進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和考察，既提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，也提高了效率。

用原始CAD在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)圖紙的繪制過(guò)程中，立面設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)與剖面設(shè)計(jì)無(wú)法對(duì)應(yīng)的情況時(shí)有發(fā)生；而利用BIM技術(shù)繪制，建筑師可根據(jù)實(shí)際的繪制情況對(duì)草圖和工程圖紙中出現(xiàn)不一致的地方進(jìn)行思考和更改。既可以反思設(shè)計(jì)，又可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)?？傊S可視化信息模型和二維圖形彼此對(duì)應(yīng)生成是BIM技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)，也方便模型的一步深化，為施工圖的繪制與碰撞的檢測(cè)提供基礎(chǔ)信息模型，減少翻模的工作量。

二、碰撞的檢測(cè)

一直以來(lái)，因圖紙錯(cuò)誤導(dǎo)致的設(shè)計(jì)變更或者返工造成的進(jìn)度與成本的浪費(fèi)與損失是行業(yè)內(nèi)的一大弊端。據(jù)統(tǒng)計(jì)在2010年《中國(guó)商業(yè)地產(chǎn)BIM應(yīng)用研究報(bào)告》通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷發(fā)現(xiàn)，77%的設(shè)計(jì)企業(yè)遭遇因圖紙不清或混亂而造成項(xiàng)目或投資損失，其中有10%的企業(yè)認(rèn)為該損失可達(dá)項(xiàng)目建造投資的10%以上，43%的施工企業(yè)遭遇過(guò)招標(biāo)圖紙中存在重大錯(cuò)誤，改正成本超過(guò)100萬(wàn)元。

建筑業(yè)高達(dá)57%的浪費(fèi)與消耗，使低碳裝配式建筑的綠色建筑應(yīng)運(yùn)而生，其中BIM也是成本控制和降低消耗的時(shí)代利器。美國(guó)斯坦福大學(xué)在總結(jié)BIM技術(shù)價(jià)值時(shí)發(fā)現(xiàn)，使用BIM技術(shù)可以消除40%的預(yù)算外變更，通過(guò)及早發(fā)現(xiàn)和解決沖突可降低10%合同價(jià)格。消除變更與返工的主要工具就是利用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑模擬建造的過(guò)程，并且進(jìn)行碰撞檢查。

碰撞檢查是指在施工設(shè)計(jì)階段對(duì)各種專業(yè)技術(shù)圖紙（包括給排水、暖通、結(jié)構(gòu)等）綜合檢查其合理性的一種手段，其目的是避免在設(shè)計(jì)中因?qū)I(yè)間缺乏溝通而導(dǎo)致在施工中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)與各種管線的碰撞打架以及建筑與結(jié)構(gòu)之間的碰撞打架所造成設(shè)計(jì)變更。碰撞分硬碰撞和軟碰撞（間隙碰撞）兩種，硬碰撞指實(shí)體與實(shí)體之間交叉碰撞，軟碰撞指實(shí)體間實(shí)際并沒有碰撞，但間距和空間無(wú)法滿足相關(guān)施工要求。例如，空間中兩根管道并排架設(shè)時(shí)，因?yàn)橐紤]到安裝、保溫等要求，兩者之間必須有一定的間距，如果這個(gè)間距不夠，即使兩者未直接碰撞，但其設(shè)計(jì)是不合理的。再如，設(shè)計(jì)圖紙中挑梁懸挑過(guò)少而造成兩個(gè)梁間距太近無(wú)法施工等。目前BIM的碰撞檢查應(yīng)用主要集中在硬碰撞。通常碰撞問(wèn)題出現(xiàn)最多的是安裝工程中各專業(yè)設(shè)備管線之間的碰撞、管線與建筑結(jié)構(gòu)部分的碰撞以及建筑結(jié)構(gòu)與建筑本身的碰撞。

利用BIM模型的碰撞檢查服務(wù)是指利用Revit，ArchiCAD等BIM軟件建立BIM模型，通過(guò)碰撞檢查系統(tǒng)整合各專業(yè)模型并自動(dòng)查找出模型中的碰撞點(diǎn)，可獲得需要的碰撞檢查的報(bào)告。而利用BIM進(jìn)行碰撞檢測(cè)的意義不僅能夠很好地控制成本，把控施工進(jìn)度，減少設(shè)計(jì)中的變更；而且也是對(duì)施工過(guò)程的一次三維模擬，提高各專業(yè)間的對(duì)接和對(duì)設(shè)計(jì)成果的認(rèn)知度。

三、BIM協(xié)同

建筑項(xiàng)目工程涉及到建筑、結(jié)構(gòu)、水暖、電氣等眾多專業(yè)的配合和信息的交流，在傳統(tǒng)的作圖工作流中，各個(gè)專業(yè)在設(shè)計(jì)期間往往缺乏溝通或者溝通不夠，不可避免地出現(xiàn)碰撞等各種施工不合理現(xiàn)象，所以碰撞檢查在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生。工程人員在傳統(tǒng)的效驗(yàn)核對(duì)工作中難免會(huì)發(fā)生一定的疏漏和錯(cuò)誤，而且效率不高，若是在審核過(guò)程中疏漏了工程上的問(wèn)題往往會(huì)導(dǎo)致工程返工，造成不必要的浪費(fèi)和延誤；而BIM的協(xié)同工作可以很好的解決這樣的問(wèn)題。在信息即時(shí)共享和BIM協(xié)同管理任務(wù)分配，并提高對(duì)接，是BIM協(xié)同的核心意義。

以ArchiCAD的BIM協(xié)同處理單項(xiàng)工程為例，在協(xié)同工作前需要對(duì)設(shè)計(jì)人員的管理級(jí)別進(jìn)行設(shè)定。管理級(jí)別的權(quán)限越大，所能更改和協(xié)調(diào)管理的范圍和能力越強(qiáng)，管理級(jí)別最低的只可對(duì)上一級(jí)發(fā)包的任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和更改，而對(duì)同級(jí)別的其他任務(wù)沒有更改權(quán)限；但若發(fā)現(xiàn)有碰撞或有類似不合理現(xiàn)象出現(xiàn)，即可及時(shí)發(fā)送問(wèn)題至上一級(jí)別的管理，或要求對(duì)問(wèn)題有更改權(quán)限或發(fā)送問(wèn)題至相關(guān)工作人員，進(jìn)行協(xié)同更改，但對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題只能有一人進(jìn)行更改，他人既無(wú)法更改也不能刪除，所以協(xié)同工作的重點(diǎn)是在前期任務(wù)的分配和對(duì)工程量的把控上。

BIM協(xié)同實(shí)質(zhì)是一種優(yōu)秀的管理平臺(tái)，是利用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)和檢測(cè)碰撞的基礎(chǔ)，只有在協(xié)同優(yōu)化后進(jìn)行以后的工作也會(huì)在效率和人員使用率上有很好的把控。這種高效的管理模式使問(wèn)題和一些碰撞解決在施工圖的繪制中，從而減少了設(shè)計(jì)的變更。我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布的《建筑業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》分別對(duì)施工管理提出了“協(xié)同工作”和“消除信息孤島”“建設(shè)協(xié)同工作平臺(tái)”加強(qiáng)對(duì)施工的管控要求。由此說(shuō)明，建筑行業(yè)協(xié)同工作在建筑工程行業(yè)中的重要性，而若使用協(xié)同工作，也必須使用BIM技術(shù)。

四、結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)的應(yīng)用涉及到建筑生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，是一套復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)。除以上功能外，對(duì)算量提取、建筑節(jié)能計(jì)算等都有很好的應(yīng)用。而以上真對(duì)建筑設(shè)計(jì)與施工圖的設(shè)計(jì)部分的BIM應(yīng)用做簡(jiǎn)要的介紹和分析，僅供參考。

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