上海市建工设计研究总院有限公司 200336
摘要 BIM（建筑信息模型）作为一种应用于工程设计，建造，管理和运营的数据化工具。九棵树（上海）未来艺术中心项目参与方多，分支系统复杂，信息量大，有效传递困难，成本控制难度大等特点，项目从全生命周期管理的角度出发，以BIM技术为手段，应用Revit，Rhino，Tekla等建立施工图设计模型，并在三维的环境空间里完成对项目的优化设计和深化设计，针对项目的设计阶段，施工以及运营的全过程，有效地控制工程信息的采集，加工，存储和交流，从而帮助项目的最高决策者对项目进行合理的协调，规划和控制。实现BIM在剧场建筑项目中的设计应用。
关键词 BIM；专业碰撞检测；净空优化；协同设计
1、项目大背景：
1.1项目概况：九棵树（上海）未来艺术中心为文化设施及商业服务设施项目，总建筑面积71700平方米，主要以文化场馆、艺术中心其中包括：1个1200座的主剧场，1个500座多功能剧场及1个300座的主题剧场。奉贤近年来发展得如此生气而活跃，城市生活居住环境和全民文化素质有极大的提高。奉贤人民寄祈于有一个高标准的文化艺术演绎场所，以提高奉贤城市魅力，打造文化名片。以文化来陶冶情操，以高雅艺术来提升素质。通过观演国际性、艺术性、经典性的节目，加强民众与艺术的互动，“九棵树未来艺术中心”的建设将为奉贤人民“圆梦”，也将为上海文化艺术打造一张新名片。
对于这样一个上海地标项目，在政府BIM推动的政策下，实施BIM全过程咨询是毋庸置疑的。BIM信息模型的最大收益着是业主，做出最大奉献的则是设计，能产生最大动力的是施工单位。
1.2项目理解-为什么要做BIM：
1.2.1多方参与：
该项目具有参与方多，建筑功能繁多，分支系统复杂，信息量大，有效传递困难，成本控制难度大等特点。通过BIM信息模型才能有效有追溯性的传递项目信息，控制质量成本与进度。友好的连接各参与方之间的关系，明确作业分工界面。
1.2.2结构复杂：
项目的建筑形态和外立面幕墙结构变化相对复杂，初期共做了20几个方案，BIM的介入能使结构造型变得非常清晰。
1.2.3政策：
贯彻落实《中共上海市委、上海市人民政府关于深入贯彻中央城市工作会 议精神进一步加强本市城市规划建设管理工作的实施意见》（沪委发〔2016〕13 号）精神，加快推进本市建筑信息模型（以下简称BIM）技术应用发展，实现2017年本市规模以上政府投资工程全面应用BIM技术。
1.2.4 EPC模式：
为了艺术节的顺利召开，项目工期缩短至2年。BIM+EPC的模式通过精细化的管理手段，从模拟阶段过渡到实际建造上来，更高效合理的缩短工期，保质保量的完成。
综合几点，九棵树项目采用BIM全建造工程应用，以施工图设计阶段和施工准备阶段为主展开施工实施和运营管理。
2、BIM技术在项目中的应用：
2.1扩初设计阶段应用
扩初设计阶段是论证拟建工程项目的技术可行性和经济合理性，是对方案设计的进一步深化BIM技术在该过程中，主要是通过扩初阶段三维模型的建立，检测设计在平，立，剖面绘制过程中的不统一性。通过模型可以直观的展示建筑设计的完整度以及各个专业之间的提资衔接匹配度。
2.1.2扩初设计平，立剖面以及土建与机电碰撞检测：
BIM设计通过对三维模型的各专业碰撞检查，在改项目扩初设计阶段对于二维设计图纸产生如下碰撞问题：
2017-11-10总结---车库部分问题汇总：2017-11-15总结—主体建筑问题汇总：
扩初设计已解决10个未解决2个已解决15个未解决3个
预审版已解决3个未解决17个已解决20个未解决67个
送审版新增12个新增10个
问题碰撞形式如下举例：
2.2 施工图设计应用：
施工图设计阶段是设计向施工交付设计成果的阶段，主要解决施工中的技术措施，工艺做法，用料等问题，为施工安装，工程预算，设备及构件的安放，制作等提供完整的模型和图纸依据。通过BIM信息模型的创建，系统则能够自行进行有关碰撞的检查，并通过模拟得出最优的解决方案，防止碰撞造成的损失。
3、BIM协同设计：
开展三维协同设计有助于提高设计质量，降低工程成本，而且效果直观，是工程设计技术发展的必然趋势。
3.1 设计阶段各专业之间的协同
3.1.1中心文件协同：
在项目设计阶段协同，主要以设计院各专业之间的协同设计为主，以中心文件的形式通过服务器和各专业子项连接进行协同设计。
3.1.2 工作集的使用建议：
工作集的使用给予模型一个权限，一个项目不可能是一个专业来完成的，一个专业也不可能由一名设计师来完成。这就需要一个协同工作，工作集的之间相互借用，方便设计师修改设计，又对每一处的修改有据可循。
建议：不同专业之间尽量避免使用工作集，这样带来中心文件非常大，使得工作过程中模型反映很慢。应使用相互连接的形式进行协同。
养成经常和中心文件同步的好习惯，对于多人同时在中心文件工作时，存在本地文件和中心文件不能同步的风险，及时同步避免风险。
养成经常释放权限的习惯。
4、BIM设计在项目中的成效与总结：
4.1 BIM技术的价值体现：
A，碰撞检测，减少返工
通过各阶段的BIM三维模型的可视化，在前期进行碰撞检测，在各分项工程开始前进行优化设计，减少项目在施工过程中的错误返工损失的可能性。而且通过设计阶段的管线综合，可以尽可能的优化净高，优化管线的排布方案。最后安装人员可根据碰撞优化的单位管线模型进行施工交底，施工模拟，来提高项目的质量，同时通过可视化的后端和业主之间的沟通更加高效有说服力。
B，冲突调用，决策支持
BIM模型一旦完成后，就具备一个可计量的数据库，大量工程相关的信息通过数据库后台支撑，BIM中的项目基础数据可以为各管理部门进行协同和共享决策者制定工程造价项目群管理，进度款管理等方面的决策提供依据。
C，虚拟施工，有效协同
三维模型在施工阶段，加上时间维度，可以进行虚拟施工，随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时有效协同，施工方、监理方、业主对项目的各种情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频检测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。
D，三维模型渲染，项目宣传展示
BIM各阶段三维动画，给人视觉冲击力大，而BIM模型相比于方案设计的三维模型准确度高，与实际比配度高。能更加淋漓尽致地展示项目的细节，帮助业主以及大众对项目的理解。
E，精确计划，减少成本（展望）
对于这样一个大项目海量的工程数据，精细化的管理很难实现，无法快速准确的获取，数据。而BIM的出现可以相对让相关管理快速准确地获得工程基础数据，对于施工来算减少了资源、物流和仓储环节的浪费。
F，多算对比，有效管控（展望）
BIM的项目管理支撑是数据，能够及时、准确地获取相关工程数据是核心的竞争力。在BIM管理中的算量精细化，是对项目管理的展望，在未来几年的发展中。BIM数据管理库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取，通过合同、计划于实际施工的消耗量、分项、分项单价、分项合价等数据的多算对比，可以有效了解项目运营是盈是亏，消耗量有无超标，进货分包单价有无失控等等问题，实现对项目成本风险的有效管控。
4.2总结：
我从2015年开始接触BIM到现在四年多的时间，从一开始在甲级民营设计院从事BIM方案阶段正向设计工作，到后面加入BIM全过程咨询公司，现今开始BIM施工图的正向设计以及全过程BIM项目管理。自身在BIM设计阶段的认识和应用相对比较成熟，对于施工阶段的实际应用相对缺乏。在九棵树未来艺术中心项目中，2017年9月开始介入BIM咨询，当时作为分包的第三方咨询公司的该项目BIM负责人，从扩初阶段开始和设计院协作开展工作，到后面施工图设计结束。在更偶然下重新加入九棵树EPC团队，角色从BIM咨询转变为EPC管理团队BIM协调。
通过这些个人的经历，也让我对这个项目有了新的认识，不仅仅是BIM给项目带来的实际效益，更多的是如何通过BIM来提高设计精度，设计效率，施工精度等。设计阶段主要是施工图的各专业碰撞检测的应用，从送审版到正式施工图BIM解决了近200多个设计问题。MEP管线综合模型指导安装深化设计管综，过程中解决了近100多个碰撞问题。室外管综通过BIM优化设计达到直接Revit出白图要求，指导施工。设计阶段经过各参与方的配合比较有效的达到了BIM的预期效果，设计对于BIM的付出是最大的一方。
然而从施工准备阶段开始，太多实际的问题摆在眼前，1，各专业分项单位之间软件不统一，无法实时同步更新；2，各分项施工单位没有具领导后续施工BIM工作的协调人；3，实际现场情况和图纸有一定的差距，各专业深化单位深化图纸不完全，无法同步现场实际情况到模型中，导致模型的实际应用率降低很多；4，BIM咨询方无现场驻场人员，无法及时收集到施工现场的信息，及时把BIM的信息落实模型。应该说施工阶段的应用发挥的作用小于预期。通过这些大点的总结，也是对我们后面项目的经验教训。留有瑕疵才会进步，竣工模型阶段将收集所有信息图纸及核定单，汇总到各专业模型。
现今作为BIM设计人员需要明确项目需要BIM做什么，能带来什么效益，在减少建筑质量安全问题的同时避免重复工作。接下来的项目应用中，1，标准：在项目导入BIM的初期建立一套标准的规范，并有效执行BIM项目工作并导入合约中，进一步对各参与进行约束。2，明确专业角色责任：有明确的各方分配管理，管控项目信息（建立了建工院对于EPC项目BIM应用划分明细）3，建筑信息模型的切割：由于涉及不同专业的参与，同时必须满足不同目的需求，全部的信息量太过庞大。因此要特别注意拆分，利于各方之前的查看检查模型。4，协同设计：为了保障信息模型的统一性，建立一个安全的网络服务器或协同管理平台来进行数据流通。上述都是现在项目应用上能够做到而未做好的，作为一个新领域的工作者，更需要面对困难的勇气。
参考文献：
刘照球;李云贵;建筑信息模型的发展及其在设计中的应用[J];建筑科学;2009年01期
刘爽;建筑信息模型(BIM)技术的应用[J];建筑学报;2008年02期
孙悦;基于BIM的建设项目全生命周期信息管理研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
陈光瑞;协同设计的应用展望[N];中华建筑报;2008年
上海市建筑信息模型技术应用指南(2017)
GBT 51301-2018 建筑信息模型设计交付标准
GBT+51235-2017+建筑信息模型施工应用标准
论文作者:罗玲玲
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/29
标签：项目论文; 模型论文; 阶段论文; 信息论文; 建筑论文; 施工图论文; 技术论文; 《防护工程》2019年8期论文;