探索BIM應(yīng)用促進(jìn)設(shè)計(jì)和施工協(xié)同工作

蟻暄潮

摘 要：BIM技術(shù)的應(yīng)用，打破了過(guò)去設(shè)計(jì)和施工分開(kāi)的局面，減少工程建設(shè)中遇到的障礙。在運(yùn)用BIM技術(shù)搭建的共同管理平臺(tái)上，信息模型能夠靈活應(yīng)用，為業(yè)主以及各方提供大量信息，使得工程障礙信息和變更信息得到提前解決，并協(xié)調(diào)好設(shè)計(jì)和施工方，及時(shí)有效地解決問(wèn)題，真正做到高效管理。

關(guān)鍵詞：碰撞檢查 凈空優(yōu)化 一體化 BIM管理平臺(tái)

1.研究背景

當(dāng)前，BIM在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還是處于初級(jí)階段，工程的建設(shè)還是處于按照傳統(tǒng)模式的規(guī)矩進(jìn)行，根據(jù)傳統(tǒng)模式用二維平面的藍(lán)圖進(jìn)行施工，期間出現(xiàn)的設(shè)計(jì)、繁多復(fù)雜，影響工程建設(shè)進(jìn)度。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，將很好的解決這些問(wèn)題。在BIM技術(shù)的支撐下，傳統(tǒng)工作模式發(fā)生很大的變化，明顯解決工程建設(shè)中的絕大部分問(wèn)題，并且取得了很好的效果。

2.BIM技術(shù)的開(kāi)展對(duì)工程的意義

BIM技術(shù)的應(yīng)用，讓很多人嘗試了這新技術(shù)帶來(lái)的碩果。在BIM技術(shù)的支撐下，傳統(tǒng)的工作模式發(fā)生了很大的變化，可以明顯解決工程建設(shè)中存在的大部分問(wèn)題，并且得到社會(huì)的認(rèn)可。

以南方電網(wǎng)某綜合樓為例，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工階段，BIM咨詢(xún)方通過(guò)與設(shè)計(jì)、施工方協(xié)調(diào)，建立出一個(gè)完整的設(shè)計(jì)階段、施工階段信息模型，并且通過(guò)模型解決圖紙中存在的問(wèn)題，結(jié)合施工實(shí)際情況，模擬施工建造全過(guò)程。

3.施工圖設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)應(yīng)用

因此在設(shè)計(jì)階段，BIM可以在設(shè)計(jì)圖紙初步完成時(shí)與設(shè)計(jì)流程對(duì)接，主要作為圖紙核查，消除碰撞的核查工具，以保證設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量，減少錯(cuò)誤。其接入流程圖如下所示：

3.1 設(shè)計(jì)應(yīng)用點(diǎn)

應(yīng)用BIM與設(shè)計(jì)對(duì)接后，可發(fā)揮三維技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在模型中圖紙進(jìn)行核查，在設(shè)計(jì)階段可有下面的應(yīng)用點(diǎn)：

1設(shè)計(jì)凈高、凈空核查

對(duì)已有圖紙建立模型，可通過(guò)虛擬漫游技術(shù)，檢查設(shè)計(jì)的凈高。對(duì)特殊車(chē)位、卸貨間等需要考慮凈空、凈高的地方，通過(guò)模型核查，確保預(yù)留的凈高、凈空滿足實(shí)際需求，避免在施工后出現(xiàn)實(shí)際樓層凈高不夠、車(chē)輛凈高不滿足、轉(zhuǎn)彎位不夠等設(shè)計(jì)缺陷。

在本項(xiàng)目中對(duì)已有圖紙建立模型，通過(guò)虛擬動(dòng)畫(huà)技術(shù)，檢查設(shè)計(jì)的凈高。發(fā)現(xiàn)出圖紙有超過(guò)50多處不滿足地方。

2碰撞檢查、管線綜合

在大型建筑項(xiàng)目或復(fù)雜的建筑項(xiàng)目的管線綜合中，依靠人力進(jìn)行檢測(cè)和排查大量的構(gòu)件沖突是一項(xiàng)艱巨的工作，BIM模型的碰撞檢測(cè)功能則充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)對(duì)龐大數(shù)據(jù)的處理能力。

碰撞檢測(cè)即對(duì)建筑模型中的建筑構(gòu)件、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、機(jī)械設(shè)備。水暖電管線等進(jìn)行檢查，以確定各專(zhuān)業(yè)之間不發(fā)生交叉、碰撞，導(dǎo)致無(wú)法施工的現(xiàn)象。

在本項(xiàng)目的管線綜合中，對(duì)建筑構(gòu)件、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、機(jī)械設(shè)備等個(gè)專(zhuān)業(yè)協(xié)同之間進(jìn)行碰撞檢查，優(yōu)化解決30多處設(shè)備構(gòu)件擺放位置不合理；對(duì)水、暖通、電專(zhuān)業(yè)等進(jìn)行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)多達(dá)200多處管線碰撞、管線布置不合理、專(zhuān)業(yè)與專(zhuān)業(yè)之間布置缺乏統(tǒng)一性，以至于無(wú)法正常施工。

4.施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用

施工階段作為以執(zhí)行計(jì)劃為主的階段，具有投資大，質(zhì)量要求高，協(xié)調(diào)內(nèi)容多，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)因素多，施工工序復(fù)雜等特點(diǎn)。

4.1施工中的應(yīng)用程序

在施工現(xiàn)場(chǎng)中，施工技術(shù)人員結(jié)合施工條件，實(shí)際施工工序和工程規(guī)范相關(guān)條例等， BIM工程人員根據(jù)資料信息，現(xiàn)實(shí)全程模擬施工建造，并且在過(guò)程中找出關(guān)鍵部位、施工難點(diǎn)部位，進(jìn)一步深化施工組織，協(xié)助組織相關(guān)專(zhuān)家研討重點(diǎn)難點(diǎn)施工方案。

工程質(zhì)量好與壞，是一個(gè)根本性的問(wèn)題。工程項(xiàng)目建設(shè)，投資大，建成及使用時(shí)期長(zhǎng)，只有合乎質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能投入生產(chǎn)和交付使用，發(fā)揮投資效益，結(jié)合專(zhuān)業(yè)技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，滿足社會(huì)需要。

通過(guò)BIM技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合質(zhì)量工作流程，以信息化工具輔助提高質(zhì)量管理的綜合水平。

4.2小型基建項(xiàng)目施工階段流程

在施工階段，應(yīng)從項(xiàng)目一開(kāi)始就接入工程施工，作為工程成本管理、質(zhì)量管理、數(shù)字化建造的工具。其接入流程圖如下所示：

4.3施工圖施工階段可有以下應(yīng)用點(diǎn)：

4.3.1施工進(jìn)度模擬

建筑施工是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的過(guò)程，通過(guò)將BIM與施工進(jìn)度計(jì)劃相配合，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個(gè)建筑的施工過(guò)程。

利用BIM技術(shù)優(yōu)化使用施工資源以及科學(xué)地進(jìn)行場(chǎng)地布置，對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)度、資源和質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。此外借助4D模型，項(xiàng)目管理方從4D模型中很快了解施工單位對(duì)投標(biāo)項(xiàng)目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計(jì)劃是否基本合理等，從而對(duì)施工單位的施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)力做出有效評(píng)估。

4.3.2三維施工-加工一體化技術(shù)

目前新建筑中大多是異性建筑，不是用單一的幾何形態(tài)就能描述的加工構(gòu)建，遇到異形曲面，無(wú)規(guī)則曲面構(gòu)件，施工方和加工廠都無(wú)從下手，BIM三維技術(shù)能夠解決這一方面的空白。

通過(guò)BIM模型與現(xiàn)場(chǎng)、加工廠建造生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)合，建筑實(shí)現(xiàn)建筑施工流程的自動(dòng)化，通過(guò)三維圖形直接與加工廠機(jī)械連接，導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)模型，機(jī)械可根據(jù)模型圖直接生產(chǎn)出異形構(gòu)件，通過(guò)三維模型的坐標(biāo)系統(tǒng)控制現(xiàn)場(chǎng)放樣和校核，把加工廠生產(chǎn)出來(lái)的異性構(gòu)件通過(guò)三維技術(shù)的控制實(shí)現(xiàn)安裝，全程實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。類(lèi)似其他常規(guī)構(gòu)件的裝配安裝也可以利用這一生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速安裝，極大提高施工效率。

4.3.3物料跟蹤

隨著建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、數(shù)字化水平的提升，以及建筑使用設(shè)備復(fù)雜性的提高，越來(lái)越多的建筑及設(shè)備構(gòu)件通過(guò)工廠加工并運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行高效的組裝。通過(guò)RFID無(wú)線射頻識(shí)別電子標(biāo)簽等技術(shù)實(shí)現(xiàn)部分物料跟蹤問(wèn)題，結(jié)合BIM技術(shù)記錄構(gòu)建詳細(xì)信息的管理應(yīng)用技術(shù)，可以解決建筑行業(yè)對(duì)日益增長(zhǎng)的物料跟蹤帶來(lái)的管理壓力。

4.3.4施工現(xiàn)場(chǎng)配合

BIM不僅集成了建筑物的完整信息，同時(shí)還提供了一個(gè)三維的交流環(huán)境。相對(duì)于傳統(tǒng)模式下，參建各方人員在現(xiàn)場(chǎng)從圖紙堆中找到有效信息后再進(jìn)行交流相比，效率大大提高。BIM逐漸成為一個(gè)便于施工現(xiàn)場(chǎng)各方交流的溝通平臺(tái)，可以讓項(xiàng)目各方人員方便地協(xié)調(diào)項(xiàng)目方案，論證項(xiàng)目的可造性，及時(shí)排除風(fēng)險(xiǎn)隱患，減少由此產(chǎn)生的變更，從而縮短施工時(shí)間，降低由于設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)造成的成本增加，提高施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率。

5.結(jié)論

綜上所述，在BIM平臺(tái)運(yùn)用提供大量信息資料，使得工程信息和變更信息在施工實(shí)施前解決，參建各方在項(xiàng)目平臺(tái)上各抒己見(jiàn)，重點(diǎn)難點(diǎn)部分得以全部解決，信息查看和調(diào)用能達(dá)到隨需調(diào)用，現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員根據(jù)三維展示結(jié)果，檢查現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量，把問(wèn)題提前提交管理平臺(tái)，及時(shí)有效的反映出問(wèn)題。BIM應(yīng)用在設(shè)計(jì)施工中靈活體現(xiàn)，使得設(shè)計(jì)施工整個(gè)過(guò)程運(yùn)行非常高效，完全體現(xiàn)出設(shè)計(jì)施工

參考文獻(xiàn)：

[1]上海市建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)管理辦公室.工程項(xiàng)目建設(shè)基本知識(shí)[M].上海：中同濟(jì)大學(xué)出版社，2005. 27.