运用BIM技术深化设计施工一体化

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【摘要】本文主要从BIM技术的内涵、BIM模型的特点及应用、深化设计对BIM 的要求、BIM的“一体化”的发展趋势四个方面对运用bim技术深化设计施工一体化进行探讨。

【关键词】BIM技术；一体化

中图分类号：F114文献标识码： A

一、前言

随着建筑业的蓬勃发展，建筑模型也不断的更新。BIM技术作为一种新的建筑信息模型的建造技术在设计施工中得到了广泛的应用，并深化了设计施工的一体化进程。

二、BIM技术的内涵

BIM技术即建筑信息模型建造技术，其需要综合各类建筑工程项目信息来建立三维建筑模型。应用BIM技术除能够建立建筑模型以外，更主要的是其应用会贯穿于建筑工程项目的整个生命周期，并进行了信息集合，BIM技术拥有传统工作模式以及协同管理模式不具备的优势特点，其改变了传统粗放型施工的弊端，而实现了向先进集约型施工方式的转变。其在施工控制和可视化模拟方面进行了创新，能够实现可视化效果设计，检验模型效果图，实现4D效果模型设计以及监控等功能。BIM技术的出现掀起了建筑行业的一场信息技术变革，从此建筑行业变得更加精细化、高效化和统一化。因此，BIM技术其被誉继CAD技术以后的最为重大的技术革新。

BIM技术核心在于使用计算机技术，通过三维虚拟技术进行数据库的创建，实现数据的动态变化和建筑施工状态的同步。BIM技术可以准确无误的条用数据库中的系统参数，加快决策尽速，实现项目高质量的目的，有效降低成本和资金投入。最终实现建筑施工的全程控制，控制施工进度，节约资源，降低成本，提高工作效率。

三、BIM模型的特点及应用

1、BIM模型的特点

（一）可视化

可视化即“所见所得”的形式，对于建筑行业来说，可视化的真正运 用在建筑业的作用是非常大的，例如经常拿到的施工图纸，只是各个构件的信息在图 纸上的采用线条绘制表达，但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了。

（二）协调性

这个方面是建筑业中的重点内容，不管是施工单位还是业主及设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题，就要将各有关人士组织起来开协调会，找各施工问题发生的原因，及解决办法，然后出变更，做相应补救措施等进行问题的解决。那么这个问题的协调真的就只能出现问题后再进行协调吗？在设计时，往往由于各专业设计师之间的沟通不到 位，而出现各种专业之间的碰撞问题，例如暖通等专业中的管道在进行布置时，由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的，真正施工过程中，可能在布置管线时正 好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置，这种就是施工中常遇到的碰 撞问题， 像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决吗？BIM 的 协调就可以帮助处理这种问题，也就是说 BIM 建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。当然 BIM 的协调作用也并不是只能解决各专业 间的碰撞问题，它还可以解决例如：电梯 井布置与其他设计布置及净空要求之协调， 防火分区与其他设计布置之协调，地下排水布置与其他设计布置之协调等。

2、BIM的应用

(一)国家支持的BIM研究成果应用。我国BIM技术的基础性研究得到国家的大力支持，并取得了卓有成效的研究成果。如国家“十五”科技攻关计划课题研究成果“基于IFC的建筑工程4D施工管理系统”，成功应用于国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等多个大型、复杂工程，专家评价属国内首创，填补了国内空白，达到国际先进水平，荣获2009年“华夏建设科学技术一等奖”。

(二)BIM应用系统创建的虚拟建筑模型是一个包含了建筑所有信息的数据库，将3D建筑模型和时间、成本结合起来可以进行动态的5D施工管理。采用该技术指导建设项目施工，可以在虚拟施工模型建立的过程中，自动生成工程量统计、简化报告等，并安排材料采购、施工进度等。

四、深化设计对BIM 的要求

深化设计是基于对施工图和施工现场状况的综合分析而进行的，从信息来源上看要求深化设计必须在施工图设计的基础上进行，这就涉及到设计阶段和施工阶段信息资源的一致性和协调问题 。

1、深化设计的类型

(一)专业性深化设计。专业深化设计的内容一般包括：土建结构深化设计、钢结构深化设计、幕墙深化设计、电梯深化设计、机电各专业深化设计(暖通空调、给排水、消防、强电、弱电等)、冰蓄冷系统深化设计、机械停车库深化设计、精装修深化设计、景观绿化深化设计等。这种类型的深化设计应该在建设单位提供的专业BIM 模型上进行。

（二）综合性深化设计。对各专业深化设计初步成果进行集成、协调、修订与校核，并形成综合平面图、综合管线图。这种类型的深化设计着重与各专业图纸的协调一致，应该在建设单位提供的总体BIM模型上进行。

2、深化设计对BIM 的要求

尽管不同类型的深化设计所需的BIM 模型有所不同，但是从实际应用来讲，建设单位结合深化设计的类型，采用BIM技术进行深化设计应实现以下基本功能：

(一)能够反映深化设计特殊需求，包括进行深化设计复核、末端定位与预留，加强设计对施工的控制和指导。

(二)能够对施丁工艺、进度、现场、施工重点、难点进行模拟。

(三)能够实现对施工过程的控制。

(四)能够由BIM模型自动计算工程量。

(五)实现深化设计各个层次的全程可视化交流。

(六)形成竣工模型，集成建筑设施、设备信息，为后期运营提供服务。

3、BIM 对深化设计的要求

(一)建设单位应将BIM各阶段输出的模型、动画和信息等成果提供给承包单位，作为承包单位进行工程深化设计、施工模拟、方案优化、工程进度以及场地管理的参考。

(二)总承包单位、机电主承包单位及各分包单位应在BIM 基础上密切配合，完成和实现BIM模型的各项功能，确保深化设计内容真实反映到BIM 模型内，并积极利用BIM 技术手段指导施工管理。

（三）总承包单位应统筹全专业包括建筑结构机电综合图纸，并按要求提供BIM所需的各类信息和原始数据，建立本工程所有专业的BIM模型。

五、BIM的“一体化”的发展趋势

BIM的“一体化”理念为我国建筑业信息化发展带来了一个良好的发展机遇。BIM软件提倡的多界面设计可以提高设计效率,它的交互式设计可以有效降低由于设计修改造成的资源浪费。通过平台软件的应用有效的整合国际范围内优秀的设计资源,提供了沟通的平台,为国内设计水平提升、人才培养建立了良好的路径。对于超限、超规范、受力形态不清晰的结构,可以极大的提高设计人员的主观能动性,从而有利于设计过程中问题的解决。搭载施工时变力学分析功能的BIM平台软件可以充分的考虑结构成形过程对成形后结构的影响,对设计施工一体化的发展起到极大促进作用。通过设计施工一体化降低了施工过程中的不确定性,更加有利于项目管理。与数控技术的对接、全信息化的管理、模块化的设计方式很好的适应未来建筑建造过程工厂化的发展趋势。

六、结束语

综上所述，BIM技术不但提高了建筑设计的效率，同时还可以对施工进行同步的技术指导，这使得设计和施工真正的实现了一体化。应广泛的推广BIM技术的应用，以加快设计施工一体化的步伐。

参考文献：

[1]刘莉 .利用建筑信息模型(BIM)技术 实现建设工程的设计、施工一体化.上海建设科技 .2013年3月，第2期，166-168.

[2]闫晓磊 .BIM技术在工程项目中的应用与探讨.建筑施工.2012年4月，第4期,243-247.

[3]王小涛.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势.工程建设与设计 .2013年10月，第9期，110-115.