BIM全周期設(shè)計成果的后續(xù)發(fā)展

侯獻語　馮剛

摘要：本文首先指出了BIM技術(shù)在工程項目建設(shè)各個階段的應(yīng)用優(yōu)勢，總結(jié)BIM技術(shù)在三維算量過程中存在的問題，并對問題原因進行分析，給出BIM三維算量發(fā)展的建議措施。

Abstract： This paper firstly points out the application advantages of BIM technology in various stages of engineering project construction， summarizes the problems of BIM technology in the three-dimensional calculation process， analyzes the causes of the problems， and gives suggestions for the development of BIM three-dimensional calculations.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);正向設(shè)計;三維算量;管理應(yīng)用

Key words： BIM technology;forward design;three-dimensional calculation;management application

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0222-02

1? BIM技術(shù)在工程項目建設(shè)各階段中的應(yīng)用

隨著房地產(chǎn)行業(yè)整合加速，企業(yè)在加快區(qū)域化發(fā)展、全國化布局的同時，已經(jīng)從粗放開發(fā)模式進入精細化開發(fā)模式、由原來單項的本地化的管理向區(qū)域化、集團化發(fā)展，BIM設(shè)計模式將會逐漸體現(xiàn)其優(yōu)勢。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項目的相關(guān)信息，在項目策劃、設(shè)計、施工和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

目前，無論是業(yè)主、設(shè)計單位還是施工單位，都已對BIM技術(shù)從開始的了解、熟悉，到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)到建筑項目的前期、設(shè)計、施工和運維的全過程中。各方都已對BIM技術(shù)的優(yōu)勢達成以下共識。

BIM技術(shù)在設(shè)計階段可以提供信息更完善，施工可能性更強的模型，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)計中不能解決的空間上的矛盾，應(yīng)用BIM技術(shù)可以在設(shè)計階段提前解決施工階段可能遇到的問題。雖然BIM設(shè)計周期相比于傳統(tǒng)繪圖方式要長大概兩到三倍，但從項目全生命周期的角度可以節(jié)省總體工期、減少設(shè)計變更和返工。

BIM技術(shù)在施工階段主要運用BIM技術(shù)構(gòu)建虛擬模型，將建筑的外形、功能和施工過程進行分析，能夠提前反應(yīng)建設(shè)過程中的情況。對于重要節(jié)點或管線大量存在的區(qū)域進行優(yōu)化和調(diào)整。在BIM三維模型中加入時間維度，將工程按照時間順序進行有序的模擬，便于施工方進行建設(shè)任務(wù)的分配，保障建設(shè)效率和質(zhì)量。BIM技術(shù)配合三維算量平臺，可以快速提取模型中的工程數(shù)據(jù)，可以為算量部門提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);通過工程管理平臺，可以實現(xiàn)可視化交底及科學(xué)的項目管理等工作，大大提高了設(shè)計、施工、業(yè)主的溝通效率。

2? BIM三維算量優(yōu)勢分析

BIM正向設(shè)計建立的BIM模型，透過BIM技術(shù)對全專業(yè)進行施工圖的繪制，在滿足設(shè)計階段的需求外，為三維算量做好前期的準(zhǔn)備工作。傳統(tǒng)工程造價管理存在效率低下、與項目實際情況脫軌的現(xiàn)象，不符合精細化管理和智能化管理的要求。隨著BIM信息技術(shù)的發(fā)展，BIM三維算量在工程造價管理中已得到廣泛的重視。利用BIM正向設(shè)計的成果模型具有可視性、協(xié)同性、模擬性、優(yōu)化性等保障，為項目管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)，實現(xiàn)基于全過程的工程造價管理，使其管理效果得到顯著提升（如圖1）。BIM三維算量的特點：

①高度仿真，可視性強。

②集清單、定額、構(gòu)件實物量、鋼筋和進度工程量為一體多功能。

③易于操作，制作功能強大，計算準(zhǔn)確，輸出規(guī)范。

④系統(tǒng)完善智能，比較人性化。

3? BIM三維算量存在的問題

目前，真正實現(xiàn)BIM全周期設(shè)計的工程項目數(shù)量較少，加之設(shè)計單位在BIM設(shè)計上沒有形成規(guī)范化的管理，最終導(dǎo)致在三維算量識別方面存在諸多問題。某知名房企推行過BIM算量，由于特性化的規(guī)定和要求，最終在BIM設(shè)計成果與后續(xù)管理軟件存在不識別的問題，導(dǎo)致項目成本管理不理想，這些問題都是客觀存在的。具體存在問題有以下幾方面：

3.1 設(shè)計模型不能直接用于BIM算量

設(shè)計單位用于取審圖證的設(shè)計模型不能直接用于BIM算量，因為用于取證的設(shè)計模型沒有進行成本屬性、構(gòu)件連接等方面信息的完善，在提交審圖后，為滿足成本需求，設(shè)計單位需對設(shè)計模型進一步補充、優(yōu)化，導(dǎo)致工作效率降低。

3.2 構(gòu)件鋼筋不能直接算量

BIM結(jié)構(gòu)模型中的部分構(gòu)件，例如砼板、剪力墻、暗柱等的鋼筋信息是按傳統(tǒng)設(shè)計方法建立的，無法滿足BIM算量的需求。為支持BIM算量，設(shè)計單位需手動將鋼筋信息寫入構(gòu)件屬性，大大增加了設(shè)計人員的工作量。另外存在少數(shù)類型的構(gòu)件，例如擋土墻，手動寫入屬性的工作繁雜，相對于傳統(tǒng)算量，BIM算量對時間、人力要求更高。

板鋼筋的算量要求設(shè)計模型在板筋線上寫入鋼筋屬性信息。但目前的BIM設(shè)計軟件只能給板構(gòu)件寫入鋼筋信息，板筋線的鋼筋屬性需手動寫入，工作量增大導(dǎo)致BIM板筋模型難以實現(xiàn)。剪力墻鋼筋的計算要求設(shè)計模型在墻構(gòu)件上寫入鋼筋屬性信息，BIM設(shè)計軟件的設(shè)計結(jié)果中是以詳圖的方式表達剪力墻的鋼筋信息，需要設(shè)計人員手動將鋼筋信息寫入到墻構(gòu)件屬性中，增加了一定的工作量。暗柱的鋼筋信息在設(shè)計軟件的設(shè)計結(jié)果中是以詳圖的方式表達，需手動識別詳圖上的鋼筋信息。

3.3 部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件無法實現(xiàn)BIM正向設(shè)計

目前的BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件無法實現(xiàn)包括基礎(chǔ)、樓梯、人防墻、節(jié)點構(gòu)件的鋼筋正向設(shè)計;對于土石方工程，外保溫及抹灰、電線電纜等難以應(yīng)用BIM設(shè)計軟件表達，需采用傳統(tǒng)設(shè)計。

3.4 BIM模型的信息使用率不高

BIM模型中包含大量的信息，例如建筑的可售面積、計容面積、贈送面積等，但這些面積數(shù)據(jù)的計算規(guī)則和統(tǒng)計、分析等，仍然需要手動完成。信息模型中包含的信息，并沒有被更高效的方式運用。

4? BIM三維算量問題原因分析

4.1 BIM正向設(shè)計水平和效率有待提高

目前，全國真正BIM正向設(shè)計的工程項目數(shù)量不多，可供參考交流經(jīng)驗不足。設(shè)計院具備正向設(shè)計能力的設(shè)計人員不足，相關(guān)管理措施、流程標(biāo)準(zhǔn)有待完善;BIM正向設(shè)計的圖紙表達深度要求先建立與之匹配的模型以及錄入相關(guān)參數(shù)，設(shè)計工作量增大;設(shè)計缺乏有效穩(wěn)定的插件工具，設(shè)計效率有待提升;針對BIM正向設(shè)計相關(guān)審批監(jiān)管體系不完善，需要將三維模型導(dǎo)成二維圖紙審圖報建， 尺寸標(biāo)注、字體樣式等都需要按照二維圖紙模式再調(diào)整，導(dǎo)致出圖時間花費較多時間。

4.2 項目缺乏有效的BIM企業(yè)級管理制度和管理組織

對于業(yè)主來說，沒有統(tǒng)一的企業(yè)級管理、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn);企業(yè)供應(yīng)鏈之間缺少統(tǒng)一的BIM建模標(biāo)準(zhǔn);企業(yè)內(nèi)部組織之間、上下游流程之間缺少統(tǒng)一有效的BIM協(xié)作平臺。

5? 促進BIM三維算量的發(fā)展措施

為了更好的促進BIM三維算量的發(fā)展，需采用現(xiàn)代化的管理軟件，創(chuàng)新企業(yè)運營、項目和信息流的管理手段。

5.1 在設(shè)計階段提前確認工程總包單位

為了提高BIM設(shè)計模型的施工可行性和算量的準(zhǔn)確度，可以在設(shè)計建模階段時確認總包單位，從而預(yù)設(shè)好合理的編碼體系、制定管線綜合基本原則。工程信息管理平臺針對預(yù)制構(gòu)件的管理需要提前在模型中錄入編碼，該編碼體系與后期預(yù)制構(gòu)件廠編碼體系要能一致;在設(shè)計階段介入管線綜合，提高設(shè)計模型的施工可行性和算量的準(zhǔn)確度。

5.2 BIM算量軟件的二次開發(fā)

為了更好地實現(xiàn)BIM三維算量，應(yīng)鼓勵軟件公司或建筑相關(guān)企業(yè)對BIM正向設(shè)計出圖插件的開發(fā)利用，完善軟件功能，提升設(shè)計效率。解決BIM算量的準(zhǔn)確性、完整性，提高計算的可信度，可通過分析計算的需求，開發(fā)功能強大的BIM算量軟件來有效解決這一問題。

5.3 提高BIM 組件的模型精準(zhǔn)度

設(shè)計階段要求BIM 組件達到一定模型精準(zhǔn)度。該模型中須包含建筑的各項做法、結(jié)構(gòu)專業(yè)的構(gòu)件截面及配筋、機電專業(yè)各設(shè)備的整體體現(xiàn)。BIM 模型可提供合約清單中各項數(shù)量計算所需的信息。許多設(shè)置過程較為復(fù)雜，無法建置的組件，建議以參數(shù)化的方式，加入BIM模型中。提高設(shè)計人員的熟練度，減少模型的提資時間，業(yè)主能根據(jù)項目情況，合理放寬施工圖設(shè)計周期或投入更多的設(shè)計資源。

5.4 采用現(xiàn)代化工程管理軟件

建設(shè)單位應(yīng)建立并完善BIM項目管理體系，明確項目BIM實施的要點及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，逐步建立BIM全過程管理平臺。通過采用現(xiàn)代化的管理軟件，創(chuàng)新企業(yè)運營、項目和信息流的管理手段，實現(xiàn)全面集中管理，實現(xiàn)集團級信息化應(yīng)用，全面管控，滿足房地產(chǎn)企業(yè)集團多種管理模式;將房地產(chǎn)企業(yè)集團財務(wù)數(shù)據(jù)與造價項目的大集中管理;整個工程的目標(biāo)成本和實際成本進行即時的動態(tài)分析和控制。基于BIM，建立更完善的企業(yè)級數(shù)字化管理機制及相應(yīng)的軟件開發(fā)，更高效高質(zhì)地運用模型中的信息。

參考文獻：

[1]侯獻語.BIM在住宅建筑正向設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].價值工程，2019（24）：226-227.

[2]侯獻語.BIM發(fā)展在設(shè)計領(lǐng)域中阻礙因素分析與總結(jié)[J].科技風(fēng)，2018（19）：209.

[3]錢煒興.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計、項目施工及管理中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2018（32）：144.

[4]李莉.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計、項目施工及管理中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（18）：116.