BIM技术在通信综合楼工程中的应用模式分析

李海波

湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南长沙 410000

1 通信建筑特点分析

1.1 建筑外形简单、规整，无特殊的审美要求

通信建筑的设计的出发点应重点考虑设备的需求而非人的需求，因此在建筑的行业特征的同时，没有过多的的审美要求。同时建筑尺度及空间的设计是以工艺及功能的要求为主。

1.2 建筑能耗极高

由于通信建筑内的设备较多，且设备需要不间断的工作，因此，机房内发热量很大，需要空调持续的运行来保证机房设备的正常工作，因通信建筑的能耗极高，如何合理地使用能源，降低能耗是通信建筑的极重要的设计内容。

1.3 建筑内通信工艺复杂，管线繁琐、专业分类精细

与一般民用建筑相比，通信机房具有工业建筑的一些特点，即强调它的功能性。本质上作为通信技术的载体，通信机楼设计应首先满足通信工艺的需要，研究工艺生产所需的真实空间，充分考虑电信设备安装及维护的方便。处于现代技术前沿的通信工业，建筑自身也有高起点、高标准的要求，洁净精密的环境，便于工艺调整的可变化的“弹性生产空间”以及与设计联系的网络空间，这些对通信机房的功能性提出了更高的要求。

1.4 施工管理和后期维护困难

如同通信建筑的设计中参与专业众多，通信机房的施工方、材料供应方、设备产商、建设方在管理时也是分专业负责，如何制定合理的施工计划、如何进行施工现场管理、如何保证施工质量、如何协同现场不同专业施工方之间的工作等都是非常困难的。

施工阶段不能实现合理有效的管理，在后期的维护管理方面更是困难重重，如何对不同的施工方责任分摊，材料商提供材料的质量维保、设备产商提供设备的编号和位置，以及后期故障设备的检测等，如果没有一个综合平台来同时管理，将给通信建筑后期使用的安全性带来极大隐患。

1.5 建筑重要性较高

电信机房是关系到国计民生的重要急促设施，通信建筑一旦建成投入使用，一般都是不可替代和不可间断的，因此通信机房的安全性等级较高。但通信机房一般为无人值守机房，如何保证通信建筑的安全也是通信机房的非常重要的环节。

通信建筑的构成极其复杂，电力系统、空调系统、人为破坏、消防系统等都关乎通信机房的安全，传统的做法是通过安保人员保证场地的安全，通过技术人员巡查保证设备及运行的安全，且两者相互分开，如何实现通过一个平台实现全方位的实时监控和自动报警是未来通信建筑安全性设计的重要工作。

2 在建筑设计中的意义

（1）建筑设计中应充分考虑引入BIM技术，同时对建筑模型实施综合评估与检验，开展建筑耗能分析、声学分析、风荷载分析与热工分析，以此保证产品质量，为项目施工提供正确指导，并且这一模型还能用于整个寿命周期。此外，借助BIM技术具有的可视化功能，能减少各类型的变更，实现精益建造的基本要求。

（2）利用BIM具有的可视化功能，能进行多角度的查看，避免设计错误与碰撞；采用软件带有的检验和分析功能，能查找出建筑模型中存在的诟病。此外，采用4D技术还能对进度进行可视化管理，上述功能能大幅提高设计水平与质量，消除重复设计，避免变更与返工，以上均为精益建造基本原则和要求。

（3）现在的建筑工程体量不断增加，结构也越来越复杂，即便是专业的设计人员，也难以独自完成各种设计工作，应多方合作，在配合的情况下才可以完成设计。采用BIM技术能使设计更容易理解，协助人员对复杂的设计进行处理，减少人员投入，缩短设计周期。

（4）BIM能对变更后的损失进行可视化评估，完成变更后，产生的影响是十分明显的，与各种视图相关联，由于重复的设计变更必须反复进行变更分析，所以采用快速变更技术可以为这项工作提供便利。

（5）BIM能使各专业人员在相同的平台上进行协作，对某个模型进行修改后，能自动关联至与之相关的模型，防止重复性的工作。除此之外，采用相应的整合软件，能创造出统一的集成协作平台，使各阶段专业人员都能站在自身专业的角度分析并修改模型。模型修改后，能反映到相应的数据库，确保成本的估算和进度计划都能自动完成。

（6）在BIM的支持下，能实现自动变更，所有图纸文档都能自动生成，很好地防止了以往CAD设计过程中各种意图人员之间反复、冗杂的工作，使工作模式出现巨大变化。

（7）采用模型整合软件对各专业模型实施整合，然后开展碰撞检测，针对设计碰撞，不同专业给出不同修改与调整，以此尽可能减少错误，使所有专业后续工作都减少或避免不必要的变更与返工。

（8）采用BIM平台，能帮助设计与施工人员积极参与项目的早期协作，对建筑设计与建造的某些细节问题进行全面分析与探讨，防止人为错误，尽可能减少变化。

（9）通过对4D技术的合理应用，能为正式施工做好各项准备，包括场地布置与资源配置。开工前，对工程进展与具体操作进行模拟，对于一线工人，能通过观看对标准化施工进行学习，达到质量要求，有效提高作业效率，尤其是那些难度较高和容易产生缺陷的施工操作，相关工作人员必须提前进行学习和练习，并采取标准化管理手段，使项目效率得以全面提高。

（10）通过相关信息及时更新与通讯，能使工程所有参与单位及时发现施工中必须注意的关键问题与冲突，防止可控问题的产生，避免发生较大的变化，并缩短工程整体周期。

（11）根据数据库信息与相关制造设备进行集成，对钢筋和钢构件等结构构件进行加工，防止人为因素造成的问题和错误，能提高实际生产效率，确保材料与设备都能达到工程要求。

（12）BIM技术的计划安排等功能能对模型方案的工作与任务进行自动划分，同时对目前状态下施工计划的变更进行自动更新与调整，进行优化分析，保证灵活性，与BIM技术相比，采用人工的方法完成计划安排与变更，要复杂很多，而且很容易出错。

（13）根据采用BIM技术获取的相关信息，能直接完成预制加工，缩短设备加工时间。同时，根据实际需要，能对材料数量与规格等信息进行随时调整，直接用于预制，以此有效防止超量加工与错误加工。通过对这种技术的应用能保证施工灵活性，不再受到材料等因素的影响与限制。

（14）BIM可使施工状态达到可视化效果，并对信息进行及时通讯。以上功能均能使现场工作人员及早获取相关状态信息，同时人员的工作均是在符合项目要求的基础上完成的。通过这样的方式，能实现持续工作，形成由可视化管理有效拉动生产的良好机制。

（15）BIM技术的应用可为工程的设计与施工提供良好的环境，模拟并分析施工方法、临时设施与施工具体过程，借助4D工具还能对施工过程中进行展示，包括模型展示与动画展示，使施工过程得以可视化展现。这一过程中，能识别出资源与空间上存在的冲突，及时发现施工中潜在的问题，进而对施工过程进行优化，保证施工作业效率，提高安全性，对工作流程进行有效改善。

3 BIM在传统建筑设计阶段的应用

3.1 可行性研究阶段

针对项目可研阶段，采用BIM技术能提供两个方面的协助，即技术帮助与经济帮助，在BIM技术支持下，能保证论证结果的可靠性与可信性。

3.2 设计工作阶段

在设计工作中引入BIM是现在最普遍的，也是这项技术实际应用最重要的阶段。引入BIM技术后，能提供一种统一化的表达形式，使设计时根据规范构件进行BIM模型构建，即可对模型中包含的各类信息进行利用与协同工作，使不同专业实现快速的信息传递。对BIM技术而言，它是一项能支持多种专业实现协同工作的技术，而且还是一种基于信息共享的新工作形式。

在这一阶段构建的BIM模型，需要对不同阶段和专业中BIM模型的实际应用进行充分考虑，同时还要对信息需求进行综合考虑，保证模型本身和相应的信息可以在以后的阶段当中得以最大限度利用。

建筑工程设计往往会被分成很多个阶段，这样做的目的在于保证设计更加清晰，促使不同专业和设计主体能够充分配合，从而更准确的把控周期，提高组织管理水平。对于普通的民用建筑，其设计工作主要可以划分成四个阶段，分别为概念设计、方案设计、初步设计与施工图设计。

3.3 建筑实施阶段

在建设项目施工阶段，BIM技术是把各个专业的设计模型实时关联在一个中心文件中，在这种情况下，各个专业间的冲突跃然于整体模型中，从而在施工前就可以将矛盾解决，既缩短了工期，又减少了人力资源的浪费，更重要的是消除各专业间不和谐的情况。同时，在施工期间通过建筑信息模型还可以预先考虑施工方案中的细节问题，利用BIM参数模型可以模拟施工，并使施工方案得以优化，不但提高施工工效率，还减少了变更带来的资金损失，这就是4D的价值体现。

3.4 运营维护阶段

随着之前各阶段的实施，可以形成最终的参数模型，它包含项目每个专业和阶段的相关信息，业主可以随时进行查询，在任何一个阶段，不论哪一个方面进行修改，模型均可完成同步更新，同时构建完工模型，进而为后续的设备管理等专业提供可靠的依据。

此BIM参数模型可以提供建筑性能以及使用情况、建筑容量、建筑投入使用时间甚至是建筑财务方面等多种信息；而且BIM能够实时的提供各方面的数据更新记录，便于在搬迁规划时的管理。