EBIM技术在许昌空港新城第一国际项目中的应用

EBIM技术在许昌空港新城第一国际项目中的应用

肖菡

肖菡

上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司上海浦东200125

摘要：随着城市化建设速度加快，为满足人们的需求，越来越多的建筑变得复杂化，这就加大了建筑行业的建筑设计和施工的难度。随着信息技术的飞速发展，以计算机为载体的BIM技术，在建筑工程的建筑设计、项目施工和后期管理等过程中都被广泛使用，在建筑领域中发挥着重要的作用。本文结合许昌空港新城第一国际项目，阐述了BIM技术在建筑设计阶段的具体应用，包括模型建立、效果及动画展示、生成工程量清单、碰撞检查、正向出图等。

关键字：BIM技术；信息化模型；工程量清单；碰撞检查；正向出图

引言：

作为设计行业的革命性技术，BIM技术使得建筑设计从二维绘图向三维绘图方向转变，能利用建筑工程的各项相关数据，建立高度集成且完整的三维建筑信息模型。通过BIM技术的应用，可以提升设计能力和决策效率，降低建筑项目的成本，进而使得工程项目的效益最大化，为工程项目的发展提供更加良好的前景，促进我国建筑行业的健康发展。

一、BIM技术概述

BIM即包含了不同专业的所有的信息、功能要求和性能，把一个工程项目的所有信息包括在设计过程、施工过程、运营管理过程的信息全部整合到一起的建筑信息模型。从本质上来说，BIM技术实际上就是对数据进行管理。因为建筑的生命周期活动是以数据的链接方式形成的，通过对建筑的数据进行录入建立三维模型，在建筑工程的不断深化中对数据进行持续更新细化，从而进行应用并获得完整和准确的数据，能在很大程度满足了人们对其在建筑行业的需要。

二、项目概况

许昌空港新城第一国际项目地块东侧紧邻京广高铁许昌站及长途汽车站，西侧临东城区南北干道魏武大道，北侧为城市主要干道天宝路，南侧为八一路。项目地块位置首屈一指。项目为地下2层，地上26层，采用钢框架结构体系，总建筑面积近16万平方。地下两层为机械停车库；地上4层裙房，功能为商业；5层及以上为3幢百米高层塔楼，塔楼2幢为办公，1幢为公寓。在该项目的施工图设计阶段，同步开展BIM设计。本项目业主要求提供二维施工图及三维BIM模型。BIM模型详细等级不低于LOD300（施工图级别），并需完成碰撞检查，编制各专业工程量清单。并积极尝试正向出图模式，即从三维BIM模型直接导出二维施工图。

三、BIM技术在许昌项目中的应用

（一）建立信息化模型

BIM的协同设计让所有设计专业及人员在一个统一的技术平台上进行设计，实现了不同专业间信息的相互实时交流传递，从而减少现行各专业之间（以及专业内部）由于沟通不畅或沟通不及时导致的遗漏、错误、冲突等等问题。

在许昌空港新城第一国际项目BIM设计时，首先，由专人建立项目样板文件，样板文件包括了经过有限的标准化处理的各种族、线型、字体、符号以及表达方式。然后不同的专业人员就可以同时利用这一平台在中心模型处理器对建筑模型进行创建、备注和修改等工作，随时查看设计进度及内容，更好地实现信息的传递和更新。建筑模型内容包含墙体、墙体面层、幕墙、门窗、楼板构造、楼梯、设备（机械停车位）等；结构模型内容包含桩、梁、楼板、柱、支撑、楼梯等；设备模型内容包含管道、桥架、设备、机房布置等。每一模型构件都赋予了详细的属性信息。图一为施工过程中的在许昌空港新城第一国际项目A座照片，图二至图四为从BIM软件按建筑、结构及设备专业导出的A座模型。

（二）效果及动画展示

通过模型的建立，将抽象和专业的二维图纸进行转换，使其变成更加直观和通俗的三维模型。模型还可以生成各种角度的效果图及动画，从而使得业主等非专业人员也能对建筑设计的空间和功能一目了然，以此做出明确、高效的判断。

（三）生成工程量清单

BIM具备明细表功能，能够使得计算机对建筑模型的不同构件属性信息进行自动识别，筛选、汇总，排列表达出来，它可以直接生成出建筑所需要的各种材料的名称及其这些材料的尺寸大小和数量等信息。需要注意的是要对每一需要计算工程量的构件的属性编辑准确。该自动生成的工程量清单，能为业主提供有效的数据参考。如果设计方案有所改动，只要在模型上进行相应修改，那么BIM算量技术也可以立刻反映出来，对相关的材料表进行更新，使得其始终和建筑模型的设计材料保持一致。能否导出完整的准确的工程量清单完全取决于建模的方法和精细度，在许昌空港新城第一国际项目建立模型之初我们就是朝着能导工程量清单的目标进行策划的。

（四）碰撞检查

在复杂公建项目中，机电管线庞杂交叉、路径复杂、随现场结构标高异动多，特别是面积大、管线复杂的商业、地下室等部位，在楼层平面图纸无法将管线的走向、上下关系等一一表达清楚。施工现场情况复杂，往往在施工过程中由于不可控的结构偏差、图纸上未显示的结构过梁、构造柱等原因不得不随时调整管线综合方案。以上就是传统的二维图纸设计得弊端，结果就是施工过程变动较大，出现返工现象，造成建设投资的极大浪费，影响施工进度！

许昌空港新城第一国际项目利用BIM的三维技术在设计阶段就进行碰撞检查，在碰撞检查的过程中如果出现问题，即时优化工程设计，优化净空，优化管线排布方案，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性。施工阶段，施工单位在施工前将BIM设计模型进一步调整为BIM施工模型，在管线排布上进一步的精准和细化后用于施工指导，因为模型清晰表达了管线交叉部位的排布关系，从而解决了传统碰撞检查难题，大大减少了施工过程中的拆装、返工和浪费。项目完成后，现场设备管道排列整齐漂亮，充分利用了净空，得到了业主的一致好评。

（五）正向出图

很多设计单位，也是非常想开展BIM正向设计工作，即从三维BIM模型直接导出二维施工图。但是，在实施过程中，遇到了很多问题，导致不得不回到BIM翻模的老路上。这些问题概括起来主要是1、设计师本身的设计任务比较繁重，没有太多时间来学习BIM软件，软件不熟悉；2、设计周期太紧张，时间不够用；3、BIM软件自动生成的图档，不符合国内的出图要求。许昌空港新城第一国际项目的设计师克服了以上几点困难，各专业积极尝试在BIM同一空间里里完成设计、提资、出图全过程。最终的结果是水、暖专业的大部分图纸实现了正向设计，并顺利的通过了审图，为后续项目提供了宝贵的经验。建筑、结构及电气专业因BIM导出的二维图纸在图纸表达方式、精度等方面和现行的制图规范有差异，最终放弃了正向出图。

四、BIM应用中目前存在的问题

（一）初期投资大，对硬件要求高

一套BIM软件通常是一套普通软件十几倍的费用，后续还要投入培训费、服务费、软件升级费用。同时模型的信息量庞大，对电脑硬件的要求比普通软件高得多，每个BIM用户必须配备高性能的计算机才能使用。建设项目的参与者众多，除了设计单位，业主和施工单位也必须进行相关投入。高昂的硬件软件价格限制了BIM软件在产业中的普及应用。

（二）缺乏统一的技术标准体系

BIM在使用中还处于初级阶段，还需要更多的积极探究。各大设计院都在自行摸索的道路上前行，我们目前并未有统一的BIM技术使用规范及深度标准，在多种环节当中处于一种混乱的情况。

（三）设计周期过短

设计习惯问题，中国的项目建设现状是“快设计、慢施工”，而不是国外的“慢设计、快施工”，就是说在我们的项目建设中，很多情况下，业主都会把设计压缩到最短时间完成，给设计配置的资金也很有限。在施工进程中才不断对遗留问题明晰化并予以解决。而BIM技术的实质就是“在电脑里将房子先建一遍”，会力求在设计阶段解决各种不明晰的细节，因需要考虑的问题较多，需要花费的时间和精力比传统设计要多得多。

五、结束语

BIM技术取得了不少的成功，也面临了一些发展困难。但可以肯定地是，BIM技术将会是建筑行业未来发展的必然方向。随着这项技术的不断深入研究和开发，相信它能在建筑行业和于建筑行业相交叉的行业发挥更大的价值。因此，企业要持续投入，设计人员要不断的克服困难，不断尝试，提高自身综合能力，全面掌握BIM技术。

参考文献：

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[2]朱少锋.浅谈建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，（128）：101

[3]蒋凤昌，周桂香，李永奎，董杰.上海市胸科医院科教综合楼设计阶段的BIM应用[J].工业建筑，2018，48（02）：39-46.