基于BIM的临建三维正向设计研究

赵戈亚，郭林飞，邵 刚

（中国建筑一局（集团）有限公司西南分公司，四川 成都 610023）

0 前 言

我国经济发展推动着我国建筑项目设计与施工技术的迅猛发展，在我国当前建筑行业的发展态势下，提升建筑项目的设计质效才能进一步指导建筑项目施工，使建筑工程建设的质量与成本控制更加高效。BIM技术通过对建筑项目进行三维建模设计，它的应用可以大大提升建筑项目主体设计的可视性与科学性，使建筑工程项目的建设高效推进。主体工程是工程的灵魂，而临建工程则是有组织施工的基础保障，利用BIM技术辅助临建设施设计，可以为后续主体工程打下坚实基础的保障。

1 传统临建设计与BIM正向设计对比

临建设施设计及布置是指根据现场勘查情况，考虑工作流程、进度安排，按照文明施工、安全生产的要求，对现场情况施工布置总体安排的过程。现场的平面布置需考虑施工区域工作面的划分、施工通道流线设计、现场临时水电的布置、现场生产设施、现场办公以及生活区等内容［1］。

现阶段传统临建的设计依然停留在通过CAD二维平台完成方案设计，即使过程中应用了BIM，也只是以“翻模”为特征通过BIM技术进行可视化应用输出效果图，BIM模型的使用程度较低，难以便捷和准确地获取支撑前期成本测算的数据信息，对临建方案优化和成本管控上的提升效果甚微。

通过研究基于BIM的临建正向设计方法，直接在三维环境下进行设计可以做到一模多用，即：模块化参数化设计、方案优化、自动出图、数据清单提取。具体设计流程如图1所示。

图1 临建正向设计流程

临建BIM正向设计可实现如下目的。

（1）利用三维平台建立临建标准做法模型数据库，在Revit中直接建模进行临建设计布置，实时查看方案效果并进行优化。

（2）利用三维模型生成临建总平布置图、临建楼栋平面图、临建设施标准做法大样等，实现图纸与模型同步更新。

（3）利用三维模型提取临建设施数据及工程量清单，通过数据指引方案调整，数据实时更新，更有效管控临建成本。

2 临建BIM正向设计应用

2.1 建立企业级临建数据库

通过对多个已竣工和在建项目的临建主要组织部分和内容进行系统调研分析，确定临建各内容项目的标准做法，编制对应临建各内容项目的标准化清单，建立符合企业CI（企业形象识别）标准、符合文明施工安全生产要求、满足统计数据提取要求的各类族文件，符合出图标准的样板文件。

基础数据库主要内容分为：临建内容项目标准做法库、临建内容项目标准工程量清单库和临建BIM构件族库［2］。其中临建内容项目标准清单库明确了构件计量方式作为BIM族库创建的基础条件，而临建内容项目标准做法库作为BIM构件族表达形式的基础条件，BIM族库作为载体来传递和表达数据信息。

通过数据库实现临建做法标准化，族库企业内部资源共享，避免重复建模，提高建模效率，并在后续应用中不断完善优化。

2.2 搭建临建布置三维模型

采用传统方式二维进行临建场地布置可以进行宏观的规划，但后续需要再以CAD图纸为资料搭建三维模型，且无法直接提取临建设施数据生成材料清单。

利用航拍倾斜摄影+BIM技术，可以将航拍获取的项目周边情况直接转入模型中（如图2所示），作为基础条件资料再行搭建临建模型，使临建布置有效结合现场实际情况更具科学性。

图2 无人机扫描生成地形模型

使用企业临建数据库资源进行模型搭建可以保证各项目设计人员在进行临建设计的过程中专注于设计建模工作。

完成模型后通过渲染可快速生成临建效果图（见图3），为项目部提供基于三维可视化的方案评审形式，包含造价数据信息的模型可快速提取造价信息供决策参考，以提高临建方案的评审效率。相较传统方式要在完成临建布置图后再行“翻模”才有模型以供审查，这样的操作提高了效率，流程上也更加科学。

图3 临建模型生成效果示意

2.3 临建布置优化及出图

根据工程项目的类别和项目人员编制，在设计前便确定了该项目临建设施的等级标准及规模，严格控制用地规模及办公面积，并以此为依据对成果进行复核。具体标准如表1所示。

表1 房建项目各级管理人员办公室使用面积标准（部分）

因前期已做好“具备施工细节及参数的临建族”和“内置数据表格及视图的样板文件”的准备工作，在完成模型后即可快速对临建的设计使用数据进行提取，如办公区人均使用面积、生活区人均宿舍面积、淋浴便器数量、场地绿化面积、场地硬化面积等参数，检查数据是否符合该项目临建等级标准［3］，从而对现有方案进行调整优化。

在样板中同时也已经建立好与使用的临建设施族所匹配的做法详图，可以直接调用，结合视图样板（如图4所示）对平立剖视图进行标注布图，即可获得可指导现场施工的临建全套图纸，包含场地宏观规划的总平面布置图、指导厂家进行加工生产的临建设施子项图纸、各设施细节做法大样等。

图4 临建视图样板

2.4 临建工程量数据提取与应用

传统临建设计方式难以将内容、做法和表现形式统一标准，所以对同一临建内容项目的计量方式及结算方法都不尽相同。但基于BIM技术，各项目不同的设计人员基于同一企业临建数据库完成的模型可以使临建设计各项成果标准，从而获得标准工程量清单，如表2所示。

表2 模型板房数据标准工程量

项目临建方案设计完成就能自动输出匹配工程量清单的工程量数据信息，再录入测算综合单价，即可在临建方案设计完成时得到内控测算成本，有效控制临建成本。

3 结 论

通过完成基于BIM的临建正向设计，改善BIM技术在临建设计中应用的流程及方式，不仅能提升项目临建设计、成本指标管控能力，而且可以以此为切入点，快速推进项目BIM深度应用和全员参与的进程，为下一阶段BIM深度应用内容的创新开发和下一步项目信息化建设奠定基础。