施工企业BIM 建模过程的思考

姚守俨

(中国建筑第八工程局有限公司，上海 200120)

建筑施工是一个“以市场为导向，现场管理为核心”的生产行业，主要生产活动都集中在施工现场。因此，施工现场管理手段的提升，可使生产效率提高，工程质量更加可靠。BIM技术作为一项新兴技术，对建筑施工管理有着重大的影响，每个施工管理人员都必须了解、掌握这门技术。

我局自2008年开始，先后在体育场馆、机场、展览馆、高层住宅、工业工程等多个项目开展BIM应用研究。其中BIM模型的建立，主要由工程现场管理人员和有经验的BIM技术人员，在施工现场根据施工图纸来完成。

本文通过总结在多次建模及BIM应用过程中，施工管理对BIM的要求，分析和归纳了遇到的问题，提出了解决办法和思路。

1 施工管理对BIM的要求

工程数据是施工管理的主要依据，也是大量商务数据的基础，BIM是这些数据的主要来源之一。而BIM数据需要提取、加工、运算等环节，才能在施工管理中应用。因此，BIM模型的交付时间和模型质量，直接影响到BIM在施工阶段中的应用成败。

1.1 施工阶段BIM模型的要求

建立模型质量的好坏，直接影响到模型后期应用效果。BIM中的构件如何划分、建立，决定了工程相关数据的提取的便利性和准确性。一般来说:根据建筑的分部分项和施工组织设计，按WBS中的任务相对应的建筑部位来划分最小构件。通过组合的方式，形成不同需求的数据形式。保证BIM提供的信息，满足施工管理的要求。

1.2 施工企业的BIM主要来源

一种方式是外部提供BIM模型。既由设计方或业主委托第三方建立模型，供施工企业使用，这将是今后发展方向。施工企业在此BIM模型的基础上，对相关的构件或构件组再做重构、调整等方面的处理，如:底板的跳仓法施工，需要对一块底板按照施工方案划分成相应的几块底板，才能为施工管理提供相应的数据。这样的工作，只能有施工企业自行完成，使BIM达到施工管理的要求。

一种方式是施工企业自己建立BIM模型。即施工企业根据设计图纸，自行组织施工人员进行建模工作。这种方式，好处在于，通过建模施工人员对工程，特别是细部情况掌握的十分清楚。而BIM模型符合施工管理的需要。

1.3 施工企业建立BIM工期的要求

根据BIM历次建模的经验，我们认为BIM建模工作应该在该工程的土方开挖完毕时结束。基础处理前，BIM模型应该基本建完。做到BIM模型不影响对施工管理的应用，和建模人员正常的施工管理工作。对于15万m2左右的建筑物，BIM建模时间应控制在40天左右。

1.4 BIM中的信息粒度的要求

BIM模型信息的维护是一件十分重要的工作。除了及时调整设计变更造成的模型变化，同时调整相关信息，保证BIM中信息完整性和准确性。

BIM模型划分的越细，信息提取、组合、加工越方便、准确，模型展示的也越精准。但是，模型越细，构件数量也就越多。对于诸如供应商这类信息，其信息维护的工作量也是巨大的。

信息粒度越细，使构件的信息填写项数越多，如规格型号等。造成后期实际施工管理中，施工人员的BIM信息维护量太大。信息粒度的大小应保证施工管理应用即可。

2 影响BIM建模速度的几个因素

2.1 新建族的建立

现在建筑设计，采用许多产品、新材料。许多门窗、灯具、闸阀等形状发生了日新月异的变化，完全相同的BIM族基本上没有，这就需要建模人员及时补充、完善BIM族。而BIM族的模型与实际产品形象越精准，BIM族建立所花费时间就越长，对建模工期影响的越大。

2.2 异形结构的建模

异形结构一般是指异形筒、柱、梁等，一般采用体量方法来建立。由于BIM软件采用拉伸、旋转、切割等方法来实现异形构件形体，使得一个异形构件生成的运算时间很长，占用大量计算机资源。通常这样异形构件完成，都要反复几次才能准确成功。而施工现场的计算机配置主要是满足日常项目管理，且BIM建模是一项临时性工作，所以计算机硬件不可能配置太高，造成建模的硬件要求与日常管理的硬件要求的矛盾。

2.3 工作集划分

由于施工管理对BIM模型的要求信息比较细，所以BIM中包含的构件达到几万个之多。

工作集划分的太少，到了BIM建模的后期工作时，BIM同步中心文件的保存时间长到难以忍受的地步。常出现同步文件保存失败的现象，严重影响了建模进度。

工作集划分如果太多，工作集之间模型错误不能及时发现，会造成后期BIM整合时候才显现出来。有些错误直接导致对模型的大量返工、调整工作，也会影响到BIM模型的交付。

3 主要解决策略

BIM模型是BIM应用的承载物，BIM的交付时间必须在施工准备阶段完成，否则就失去了对施工指导意义。基于上述原因，我们在实际工作中采取了一下原则:

3.1 建模速度优先

对新建族的分析，我们发现这些族的建立时间，主要花费在其形象上，而其信息的表现主要是面积、个数、位置等。施工管理只需要这些信息，而其形象需求是在模型完成后，展示时候才使用。因此，在建模期间，采用设计中的占位思路，在完成族的外围尺寸后使用。在整个BIM模型完成后，再逐步细化这些族。这样既节约了BIM建模时间，又保障了BIM模型质量。

3.2 前后方支持

针对异形构件运算时间的矛盾，不能采取新建族的滞后处理方式。这是因为异形构件与其他构件连接时，要求异形构件的外形尺寸精确。对此，将异形构件的图纸传到后方(公司机关)的BIM工程师，利用后方的先进的硬件设备来处理，这样就能够保障BIM建模工期不受到影响。

3.3 工作集合理划分

工作集的划分既要考虑中心文件的大小，也要考虑到建筑实际的分部分项。应尽量按照基础及地下室、底层、标准层、顶层及屋面、安装等来划分。

4 几点体会

根据BIM应用，模型先行的原则，我们在施工现场BIM建模过程中，有如下的体会:

4.1 统筹兼顾的划分基本构件

基本构件的划分，决定了建模的工作量和以后信息维护量。划分太粗，数据没法按施工管理要求提取;划分太细，后期维护的工作量太大。因此，需要根据施工方案来统筹兼顾的考虑。

4.2 组织协调工作

建模的主要力量是来自该项目的工程管理人员，他们既要完成BIM模型的建立，也要完成项目上日常施工准备工作。必须协调好项目实际工作与建模工作之间的冲突，保证建模人员能够在一个持续的时间内从事建模工作。避免建模人员间歇式从事建模工作，造成事倍功半的结果。

4.3 必要的准备工作

先请技术负责人讲解一下工程概况和图纸是很有必要的，可以加快建模人员对建筑整体认识。

用1天的时间，让建模人员温习一下BIM软件的操作。避免建模人员因培训结束，长时间不使用，造成操作上的生疏，比直接建模效果要好。

5 结束语

施工阶段的BIM模型的建立或维护，必须服务于施工管理。BIM建模本地化，是提高施工人员理解工程、掌握施工方法的重要手段。而且也为BIM在施工阶段的深入应用，提供了人才基础。