張 敏

湖南省建筑設(shè)計(jì)院有限公司，湖南長沙 410000

1 方案階段

與建筑專業(yè)充分溝通，對建筑的平面布置、立面造型、柱網(wǎng)布置、標(biāo)高等提出合理的建議和要求，使建筑的高度、復(fù)雜程度、不規(guī)則程度等均控制在合理的范圍內(nèi)，一般來說，經(jīng)濟(jì)柱網(wǎng)約在8～9m，整個(gè)建筑構(gòu)思簡單明了，概念明確。如果在此階段就引入BIM技術(shù)（BIM源自于“Building Information Modeling ”的縮寫，即“建筑信息模型”），這個(gè)信息不光只包括傳統(tǒng)意義上的建筑尺寸，還內(nèi)涵了非幾何信息，比如，材料的耐火等級、傳熱系數(shù)、材料的造價(jià)采購信息等，這樣業(yè)主對設(shè)計(jì)方案的選擇也不會(huì)停留在傳統(tǒng)的形狀上，可以更理性的選擇哪個(gè)設(shè)計(jì)方案有利于自身的需求。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案階段，結(jié)構(gòu)工程師并不是很關(guān)注，但往往從一開始一個(gè)方案的選擇就注定了投資造價(jià)的多少。造型的難易程度直接關(guān)系到成本的控制，這些信息，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中不夠精細(xì)，但如果在方案階段我們就引入BIM，雖然開始會(huì)多耗一點(diǎn)些時(shí)間，但是從整個(gè)項(xiàng)目的宏觀角度出發(fā)，最終會(huì)減少施工圖所需的時(shí)間。

2 初步設(shè)計(jì)階段

從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、建筑材料、設(shè)計(jì)參數(shù)、基礎(chǔ)型式出發(fā)，一般來說，有做淺基礎(chǔ)的盡量采用淺基礎(chǔ)，選擇順序依次為獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、需采用樁基礎(chǔ)時(shí)，也可優(yōu)先考慮人工挖孔樁和預(yù)應(yīng)力管樁。為了最大限度地減少土方開挖深度，比如根據(jù)項(xiàng)目情況，按照圖集16G101-3第105頁，獨(dú)基設(shè)計(jì)時(shí)，采用基礎(chǔ)聯(lián)系梁平基礎(chǔ)頂?shù)臉?gòu)造一措施比基礎(chǔ)聯(lián)系梁搭置在獨(dú)礎(chǔ)頂?shù)臉?gòu)造二措施少開挖了基礎(chǔ)梁高度的一個(gè)土方的開挖深度，在傳統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)思維下，我們一路引用BIM設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)設(shè)計(jì)的生命周期，BIM具有可視化，即“可見即所得”，它能更準(zhǔn)確全面的去傳遞設(shè)計(jì)信息；傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，是通過圖紙上的線條，來表示方案效果圖，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的同時(shí)，往往沒有時(shí)間關(guān)注效果圖，這樣就導(dǎo)致了信息傳達(dá)的丟失，而BIM 全專業(yè)的協(xié)同配合，設(shè)計(jì)人員在一個(gè)平臺(tái)上工作，對信息的提取都是一致統(tǒng)一的。其能最大程度地減少重復(fù)性的建模和繪圖工作，以及建筑師與繪圖人員，結(jié)構(gòu)工程師和其他專業(yè)設(shè)計(jì)師之間手動(dòng)協(xié)同所導(dǎo)致的錯(cuò)誤。它隨著項(xiàng)目的推動(dòng)自動(dòng)保持設(shè)計(jì)變更的一致，任何一處變更，所有相關(guān)位置隨之改變，由于所有信息模型都在一個(gè)協(xié)同數(shù)據(jù)庫中，因而對信息的修改和更新都會(huì)自動(dòng)反映到整個(gè)模型中。

3 施工圖設(shè)計(jì)階段

通過精細(xì)的配筋設(shè)計(jì)摳出多余鋼筋，模型計(jì)算中荷載輸入的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到整個(gè)工程的含鋼量，一般來說不能漏算，少算，錯(cuò)算，也不能多算，應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范取值，對于比較特殊的材料，也可以同甲方共同測算，根據(jù)實(shí)際情況取值。這個(gè)階段，過去的設(shè)計(jì)方式是各專業(yè)各自做各自的設(shè)計(jì)，并沒有在一個(gè)共同的平臺(tái)上去核查設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，最后導(dǎo)致在施工階段才發(fā)現(xiàn)問題的嚴(yán)重性，比如層高減去梁高和設(shè)備空間后的凈空不足、梁與梁搭接不上、設(shè)備管線與梁打架等，這些應(yīng)該在設(shè)計(jì)中解決而未能解決的問題就遺留到了施工現(xiàn)場去處理，然后設(shè)計(jì)人員再來協(xié)調(diào) ，做出相應(yīng)的變更和補(bǔ)救措施來解決問題，問題的協(xié)調(diào)也只能等發(fā)現(xiàn)問題后再協(xié)調(diào)解決，這樣造成大量的返工，人力、物力、財(cái)力都有部分的損失，而如果我們改變一種設(shè)計(jì)思路，通過BIM具備的協(xié)調(diào)性平臺(tái)，各專業(yè)之間的碰撞問題通過碰撞分析，出具碰撞報(bào)告，篩選出有效信息，那么錯(cuò)誤一目了然，在施工前期就解決了這種錯(cuò)漏碰缺，提高了生產(chǎn)力，此外，以BIM模型為基礎(chǔ)按照BIM建筑模型的各個(gè)構(gòu)件，都會(huì)附帶上構(gòu)建的信息，這樣對于造價(jià)專業(yè)，可以實(shí)時(shí)的計(jì)算出造價(jià)清單，而且模型有變動(dòng)，清單也會(huì)相應(yīng)變化，這樣不僅提高了工程算量的精準(zhǔn)度還提高了算量的工作效率。筆者通過自己的項(xiàng)目，用圖片的形式展示BIM從方案到施工圖以及出圖的一系類工作流程：

第一階段，模型的搭建，如圖1、圖2。第二階段，運(yùn)用navisworks軟件與revit軟件配合，進(jìn)行土建與設(shè)備專業(yè)的碰撞檢查，對建模進(jìn)行檢查和標(biāo)記，再返至各專業(yè)修改，完善模型，如圖3。第三階段，施工動(dòng)畫漫游，進(jìn)一步在核對模型。第四階段，出具施工圖，這是一種二維到三維生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。

4 BIM對于施工和運(yùn)營過程的優(yōu)化

圖1 模型搭建（a）

圖2 模型搭建（b）

圖3 模型完善

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，施工單位接到審核通過的設(shè)計(jì)圖紙之后，開始編制施工組織設(shè)計(jì)，施工組織設(shè)計(jì)一般包括工程概況、施工部署、施工方案、施工進(jìn)度計(jì)劃、施工平面圖和主要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容。但是往往施工單位在進(jìn)行圖紙會(huì)審時(shí)，對結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，三維空間關(guān)系把控并沒有那么精準(zhǔn)，加上普遍施工的都是工人，所以一旦有問題，大部分都是在施工完后才發(fā)現(xiàn)，此階段，如果我們將施工方案和BIM模型進(jìn)行集成，應(yīng)用BIM對關(guān)鍵部位、關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，在施工準(zhǔn)備前期就建立了臨建結(jié)構(gòu)和設(shè)備空間的立體關(guān)系，這樣還可形象的模擬出各個(gè)階段現(xiàn)場情況、檢查、修改臨建布置。

5 BIM對造價(jià)的影響

傳統(tǒng)的工程造價(jià)工作模式，造價(jià)員拿到圖紙以后，先識(shí)圖，再通過軟件提量和手工算量二種形式，通過套定額、調(diào)價(jià)等很多復(fù)雜的工作來完成造價(jià)。這個(gè)流程是很復(fù)雜的，需要消耗大量的人工勞動(dòng)力，而且從可研到設(shè)計(jì)到施工等不同階段都在進(jìn)行著重復(fù)的計(jì)算，尤其是施工后期，往往會(huì)經(jīng)歷各種變更，每一次修改都要重新核對圖紙的改變程度，但是這種修改往往不會(huì)被造價(jià)人員所發(fā)現(xiàn)，這樣的造價(jià)清單肯定會(huì)與實(shí)際的清單有很大的誤差。而以BIM模型為基礎(chǔ)，按照BIM建筑建模的模型各個(gè)構(gòu)件都自動(dòng)的掛上了材料的信息，這些信息就直接對應(yīng)了清單和定額，這樣不管模型怎么改動(dòng)，只要模型足夠精細(xì)，它都可以實(shí)時(shí)的計(jì)算出造價(jià)的清單，真正的達(dá)到了一處修改實(shí)時(shí)計(jì)量的工作模式。而且從工程造價(jià)出發(fā)，其分為三個(gè)部分，分別為算量、組價(jià)和合同問題，BIM直接簡化了工程量的計(jì)算，使造價(jià)師從繁瑣的工程算量中脫離出來，把工作的重點(diǎn)更多的集中在組價(jià)和合同上。對于價(jià)格和合同等，這些都需要造價(jià)師們常年累月的工程經(jīng)驗(yàn)積累，是任何一種軟件都無法模擬的。所以當(dāng)工程不需要花太多精力去計(jì)算的時(shí)候，造價(jià)師們就有更多的時(shí)間和精力去做成本控制等一系類的造價(jià)核心內(nèi)容。

6 結(jié)語

顯而易見，通過BIM在各個(gè)階段起到的優(yōu)化作用，可以看出BIM最核心的2大優(yōu)點(diǎn)是：（1）全流程智能化控制。從規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、造價(jià)、施工模擬、質(zhì)量和進(jìn)度、物資管理、合同管理等，它都可以全流程智能控制，減少信息傳遞的丟失，大大提高了經(jīng)濟(jì)效率；（2）全流程協(xié)同工作。設(shè)計(jì)階段，各個(gè)專業(yè)協(xié)同工作，有效地減少了在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中容易忽視的錯(cuò)漏碰缺，施工階段，模擬施工，各個(gè)工序、各個(gè)工種、各個(gè)管理崗位有效地協(xié)同工作，大大提高了工作的管理模式。