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摘要：施工图设计作为建筑设计的最后阶段，在满足施工需求（即初步设计或技术设计）的基础上，综合建筑、结构、设备各专业，相互交底、核实校对，深入了解材料供应、施工技术、设备等条件，应用BIM技术，提高设计效率及质量，具有重要意义。本文就BIM技术在建筑施工图设计阶段的应用进行分析，供同行借鉴参考。
关键词：施工图设计；BIM技术；应用
前言
三维（BIM）协同化设计是指项目设计师在同一个环境下用同一套标准来完成同一个设计项目，在设计过程中，各专业并行设计并融合设计手段本身（设计交流、组织和管理手段），基于三维信息模型的及时准确的信息协作模式，即基于BIM协同化设计。目前，建筑工程设计正处在从传统设计到BIM协同化设计的过渡阶段，一些设计单位在一定程度上已经完成了设计成果从仅有二维图纸到二维图纸和BIM模型的转变，但协作方式仍然是二维协同设计或者提资配合。由于BIM协同设计增加了很多工作量，例如，传统二维设计协作流程，管控重点主要是提资内容外，而BIM设计协作流程中，管控重点除提资内容外，还对建筑、结构、机电各专业的模型深度有要求，否则无法做到协同设计。处在这个过渡阶段的设计生产企业面临巨大的生产压力，如果没有足够完善的BIM协同设计方法，工作效率会非常低。只有完成传统设计到BIM协同化设计的转变，使建筑设计各专业内和专业间配合更加紧密，信息传递更加准确有效，减少重复性劳动，才能实现设计效率的提高。
一、施工图阶段的BIM协同化设计协作流程
BIM协同化设计工作的实施开展必然会改变原有的项目设计流程与协作管理，当然也包括BIM施工图设计阶段。BIM协同化设计流程能保证一个BIM项目顺利运转，并在运转过程中更新完善。
首先，我们需要界定现有BIM施工图设计的主要任务需求与范围，只有根据任务需求、范围和生产实践的不断循环指导、实践、总结、再指导、再实践才能得出贴合并不断完善的BIM协同设计流程。
现有BIM施工图设计的主要任务是满足施工需求，即在初步设计或技术设计的基础上，综合建筑、结构、设备各专业，相互交底、核实校对，深入了解材料供应、施工技术及设备等条件，把对工程施工的各项具体要求反映在BIM信息模型上，以BIM建筑信息模型作设计意图或者设计信息载体，延续至建筑全生命周期下一阶段。而在BIM设计生产实践过程中，相比较传统设计流程的制定，BIM施工图协同设计流程的制定更为复杂，不能仅仅依据文字类的规章制度类流程所包含，BIM协同设计流程更需要整体配套式（如图1所示）的保障措施才能得以实施、得以保障。本文以《BIM施工图设计协作流程》（如表1所示）为重点进行简析。
图1 BIM本土化解决方案框架图
二、BIM施工图设计协作流程
考虑交互性和易于设计人员准确理解与项目实践，制定《BIM施工图设计协作流程》表格式以供参考。其涵盖施工图设计阶段BIM设计过程中设计协作相关方，并明确各相关方在项目不同协作设计阶段中的职责，按照项目进度计划规定BIM设计协作流程。（注：建筑工程类型多样、复杂程度各异，不同设计团队的BIM应用情况不同，实际使用可根据具体情况进行必要的调整。）
三、BIM施工图设计协作流程与传统二维设计流程的差异
（一）模型深度协调
传统二维设计协作流程的管控重点主要是提资内容，而BIM设计协作流程中，管控重点除提资内容外，还对建筑、结构、机电各专业的模型深度有要求，否则无法做到协同设计。BIM协同化设计中项目设定的流程，相当于统一技术措施，需要选择统一的构件、材料做法、命名规则等，其中也包括模型深度要求的确定（如图1所示）。在项目的初期，制定这样的深度要求能够有效地统一各专业协同的进度，避免进度不同产生的信息不对称情况的出现。
图1 BIM模型各不同的深度等级所需的信息内容示例
（二）专业配合前置
结构专业配合前置。传统二维协作流程中，结构专业初步设计和施工图第一版提资在设计周期的55%左右，设计深度为30%；而在BIM协同化设计中，结构专业会在设计周期的10%左右即进入土建模型，且具有20%的完成深度，并采用土建合模的模式一直到项目完成，从而保证整个协同设计阶段建筑结构的一致性。
机电路由和末端规划前置。相较于传统二维协作流程，BIM协同化设计流程将机电专业大路由规划从设计周期的30%提前到了15%，并将机电专业的第一版作业图（50%深度）由初步设计周期的70%、施工图设计周期的50%分别提前到了45%和40%。
管线综合前置。传统二维协作流程中一般将管综配合设定在设计周期的70%甚至更后，而BIM协同化设计中将管综分成多次进行，分别在设计周期的45%、70%、90%，并且对于每版管综的深度和重点部位有明确的要求和指导，保证管综的阶段性、有效性。
综上所述，各专业配合的前置使得在BIM协同设计流程中，设计能够更有预见性、目的性，从而提高设计效率。以管线综合工作为例，在二维协同流程中往往在70%以后，甚至遗留很多问题交由施工方现场解决。而BIM设计流程要求各个阶段都有管综的工作，由大到小、由粗到细进行，进度可大大提前。
（三）工作量前置
初步设计阶段工作量前置。与CAD相比，项目中使用BIM软件要求的前期工作要多得多，这是由BIM设计的特点所决定的。由于模型一开始就存在，模型中的错误和碰撞都可见，由此带来模型设计修改的工作量。此外，由于BIM设计采用基于模型的协同设计模式，尤其在设计前期协同带来的工作量大，但后期由碰撞引起的修改时间大大缩短。并且BIM模型中很多涉及信息的内容方便进行，设计流程中将这部分工作前置，从而利于施工图阶段减轻工作量。例如，BIM协同化设计中会在项目的初步设计阶段就将防火分区、门窗表等搭建完成，便于之后的统计和修改，而这部分工作在施工图中就可以沿用，使得施工图的工作量减轻。
因此，BIM设计流程中初步设计的设计时间比传统二维设计时间长，施工图设计阶段时间可以缩短。通常在传统二维协同设计流程中初步设计阶段工期为1个月～2个月，BIM协同化设计流程中初步设计阶段增加20%～40%工期，但其出图深度要远远大于二维出图深度，有利于施工图的深入。
布图前置。BIM模型设计中能够快速生成、导入、导出和管理图纸目录，并且在布图工作完成后能够快速估算并细化工作量，还能自动生成详图索引和编号，大大有利于后期设计工作的进行。所以，BIM协同化设计流程中通常将传统二维协同设计中位于设计周期60%的布图工作提前到设计周期的60%。
（四）从关注结果管控到关注过程管控
BIM设计流程中，在各大节点均有模型深度和质量要求，只有做好设计过程中各节点管控，才能达到BIM应用目标和要求。一旦个别设计专业与统一的步调有偏差，模型设计就会出现问题，无法达到预期的效果。因此，过程管控至关重要。
四、施工图阶段的BIM协同化设计协作管理
相较传统设计流程的制定，BIM施工图协同设计流程的制定更为复杂，不能仅仅依据文字类的规章制度类流程所包含，BIM协同设计流程更需要整体配套式的协同管理（保障措施）才能得以实施、得以保障。BIM项目运行后，重点在于各专业的协作与管理，协作包括对不同设计角色间的协同、对文件的共享及对人员的调配等，良好的协作和流程能够使项目运行流畅，保质保量地完成既定目标。
五、结束语
随着科学技术的不断发展，BIM技术在建筑设计领域得到了不断的应用推广，尤其是在建筑施工图纸设计中的应用，在很大的程度上提高了施工图的质量，从而不断提高整体建筑质量水平。
参考文献
[1]高兴华，张洪伟，杨鹏飞.基于BIM的协同化设计研究[J].中国勘察设计，2015.
[2]宁冉.基于BIM技术的协同化设计[J]中国建设信息，2014.
[3]张晓菲.探讨基于BIM的设计阶段的流程优化[J] .工业建筑，2013.
论文作者:吴长华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/12
标签：流程论文; 施工图论文; 模型论文; 阶段论文; 深度论文; 项目论文; 传统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;