浅谈BIM技术在项目设计中的应用

文/黄磊磊、费一鸣 昆山城市建设投资发展集团有限公司 江苏昆山 215300

1、BIM概述

BIM技术能展示整个建筑生命周期，应用于设计、施工、运营管理各个阶段，通过多专业集成、可视化沟通、模拟建造等技术手段达到提升项目管控效能、效率的目的，BIM理念在建筑行业内已被广泛的认知和认可。

现阶段建筑业环境，各相关单位都具有BIM技术能力，但根据各自的业务方向、技术背景不同，提供BIM技术服务的内容、深度都各有侧重点，一般具有设计背景的BIM团队对设计意图、规范的把握比较好，适合于做设计阶段的碰撞和管线校核；具有造价估算背景的BIM团队更适合于做工程量统计、投资概算；具有工程施工背景的BIM团队更擅长于施工组织。而物业运维管理BIM尚刚起步，还需要长时间的探索和积累。因此贯穿于整个工程项目全生命周期的管理需不同背景BIM技术团队共同协作。

作为建设项目全生命周期中至关重要的设计阶段，BIM技术可以完善设计过程，提高设计质量，减少设计变更，简化设计施工图交底等问题。

BIM设计就是各专业的三维协同设计。具有设计背景的BIM团队更容易抓住项目的亮点，重点体现，能发挥BIM的更大作用，对项目的优化提升也更为明显。

2、传统图纸设计存在的不足

在传统的项目设计过程中，设计单位主要由建筑专业做为负责人，根据业主方的要求设计出建筑图纸，再把建筑图提资给结构、暖通、机电、给排水专业，由于各专业都从各自的角度去设计图纸，考虑问题都存在不同程度的局限性，。另外传统2D图纸，特别是暖通、机电、给排水专业只是平面上的叠加，图纸中说明，设备和管线都是贴梁底安装，缺乏竖向布置上的整体考虑，

各专业间的碰撞不可避免。往往出现建筑和结构表达信息不一致，相同构件尺寸做法不一致，设备管线布置、建筑开洞与剪力墙、结构梁冲突等问题，导致对工程进度和材料都造成较大的浪费，施工带来麻烦，影响室内净高甚至存在安全隐患。

同样，作为业主单位，项目管理人员不可能对全专业都了解、掌握。由于知识结构的限制，传统的2D图纸，无法让业主全部看懂，进而不能发现其中的设计错误和疏漏，令其及时的进行修正。而通过BIM技术建立的三维模型可转化为二维图纸，导出平、立、剖面图，作为施工依据，同时建立的可视化模型也为业主提供解决问题的信息参考。特别是各专业的交接面，设计单位通常会忽略的地方，往往没有节点的做法或说明，而施工的复杂性就出现在交界面，对业主来说提前发现问题，提前讨论修改设计方案，解决施工前的图纸问题，提高项目管理的效能效率。

3、BIM技术在项目设计中的应用

采用BIM技术建立三维可视化模型，虚拟展现建筑建成后实际情况，设计师能够在模型上方便地发现设计中全专业的碰撞点和冲突点，从而促进优化工程设计，优化管线综合排布，优化净空，提高了项目的可操作性、完成度和工作效率。这不仅能提前规避施工过程中可能遇到的碰撞问题，显著减少设计变更单，而且减少项目协调周期、缩短了项目工程时间、降低了项目建设成本、提高施工现场的工作效率。

3.1 碰撞优化

利用BIM技术，把各专业进行三维整合设计，建立BIM模型，把建筑真实建设过程和未来整体形态，提前展示出来，通过预演，提前发现图纸中的错误及缺失问题。整体上通过模型重点校核土建与幕墙、土建与内装、土建与景观、室外景观和市政的交界面节点处理，提前进行界面划分和做法衔接，补充设计漏缺。单专业内，如土建上，模拟建筑、结构、设备管线的布置，对布局有个清晰的认识，对不合理的排布及时调整至恰当位置，减少设计变更。细节上如合理优化土建墙体留洞问题，根据设备管道的精确定位，导出各墙上的预留洞，风管预留矩形洞，水管预留管套，在砌墙前就出好二次结构的留洞图，在砌墙时就把洞预留到位。

3.2 管线排布优化

根据给排水、机电、暖通各专业的施工图纸，分项进行BIM建模，对桥架、给排水管、风管、喷淋管等，各管线采用不同颜色进行区分，建模时注意重力管需要优先考虑，由于不能弯曲，其它管线需要避让重力管。其次由于风管体积较大，需要在其它管线之前建模，有利于后期其它管线避让。当净空要求较紧张时，部分管线可下挂在桥架上，节省桥架构件厚度的尺寸。建模需要把管线的壁厚，保护层等均真实体现，从而更真实的反应实际问题。

3.3 净高控制

根据碰撞和管线优化后的BIM模型，通过人视漫游，对地下空间有非常直观的了解，对净高不满足使用要求的，进行再碰撞和管线优化，避免施工返工。如地库车行道控制净高一般大于2.2米，停车位净高一般大于2.0米，对有货运需求的车道净高一般控制在最小2.5米，甚至更高。

小结：

通过BIM技术在项目设计中的应用，提前规避各专业的各种碰撞，补充了传统图纸不完善的图纸信息，优化了设计，减少了施工过程中的协调、变更和返工问题，另外通过建立的三维可视化模型可以加深对项目的理解，便于项目推进过程中的设计和施工管理。虽然BIM设计阶段的应用只是BIM系统很小的一部分，但设计优化做到了立竿见影的效果，对于业主来说极大的降低了成本，也提高了项目运作的效率和质量。