中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070
摘要：随着时代的发展，信息化和数字化越来越发达，建筑行业的设计从手绘发展为二维绘图，近年来又从二维绘图慢慢步入三维绘图，管理从大量的人员现场审核，发展为网络化、信息化、数字化。BIM技术不断创新，不断发展。本文案例将BIM技术应用于某医院建设项目中，指导施工，预先发现安装施工中的碰撞问题，并对管道进行综合排布，大大提高了建筑的有效利用空间。证明了合理的施工计划、精确的掌握施工进程、有效的运用工地资源以及迅速地进行工作区域动线布置及安排，可以缩短工期、降低成本、提高质量。
关键词：BIM技术；碰撞报告；医院建筑
0 引言
随着信息化和数字化越来越发达的发展趋势，建筑工程从设计到施工，再到管理和预算的新技术也不断创新，BIM（building information model/modelling/management）技术也不断发展创新，贯穿建筑全寿命周期，使整个建筑工程达到可视化、数字化、参数化、信息完备化。近年来已经有诸多对于BIM技术应用与研发进行了研究，但并没有非常规范的BIM应用规范文献，因此对于BIM技术的应用与研发仍处于进行时。本文仅对BIM在某医院建设项目中的应用实例进行分析。
1 工程概况
某医院迁址项目，规划总用地面积：18750.81平方米，总建筑面积58107.45平方米，结构形式为框架——剪力墙结构。医疗综合楼建筑地下1层、地上13层，建筑高度49.95米。整个院内通过3个出入口与周边道路相接，建筑四周设置环形车道，方便交通抵达各个建筑入口，满足消防车通行及回车要求。
2 问题和冲突的引发
在传统CAD时代，工程冲突屡见不鲜，一个项目的冲突少则几百，多则上千，甚至过万。因为CAD模式的弊端，这些冲突往往都是后知后觉大大降低了设计与施工的效率，严重增加成本。
1）设计冲突：工程中的分项工程通常分属不同设计部门，在各自发展设计图说的状况下，复杂的建筑、结构、水电、环控、消防等设施，在空间配置上常会发生接口冲突。本案例中各楼层碰撞冲突总数如表1所示。
表1 碰撞数量汇总表
楼层一层二层三层四层标准层（5~8）
总碰撞数346260330165325
2）安全冲突：安全是一个工程顺利完成的保障。而在过去的模式是对于工区中具有动能或活动中的机具设备与人员的工作空间发生冲突因而产生危险提示很少，也不明确。例如，工程车辆行驶动在线与其他机具冲突、起重机吊装作业范围内与其他作业人员空间重迭、挖土机的工作范围中有其他工项进行等。
3）损坏冲突：为执行某工程项目必须损坏已完成工项，造成重工的情况，此类情况在传统的CAD模式中经常见到。例如，设备搬运动在线的通道或门无法让设备通过必须拆除。
4）拥挤冲突：工作需求空间不足或重迭也是过去最为常见的一个问题。例如，物料储存空间太小造成物料堆置重迭、预计放置物料的地点被占用等、室内装修工程材料堆置影响人员通行及物料搬运、施工便道同时有多辆工程车辆进出等。
BIM技术的应用可以预先发现这些问题和冲突，在未施工前解决掉这些问题和冲突，并使得建筑空间最大可用，施工场地整齐有序。
3 实际应对时具体的措施和解决的方案
3.1 各阶段冲突的解决
设计冲突解决：在建模过程中，对图纸进行校核，形成《图纸问题报告》，预先发现问题，避免在施工过程中由于图纸问题延误工期。将建立各专业模型导入Navisworks软件中碰撞检查，查找设计图纸中存在的错漏碰缺问题，如图1所示。管线排布是否合理，直接影响内部空间的利用率，应用BIM 技术进行管线综合排布既能解决管线碰撞问题，又能把各条管线间的距离压缩到最小，最大程度的利用吊顶空间。复杂的公用建筑、机房等工程在机电安装深化设计阶段，有一个无法避免的问题就是各专业间的碰撞交叉，BIM技术则通过软件的协作命令对综合管线进行碰撞检查，快速查找模型中的所有撞点，同时以高亮提示，并出具冲突报告。我们将根据碰撞检测结果，对管线进行调整，就管线碰撞解决方案以及机电完成标高方案与业主、设计院进行三方讨论，从而满足设计施工规范、体现设计意图、符合业主要求、维护检修空间的要求，从而解决传统二维设计下无法避免的错、漏、碰、撞现象，形成《某医院项目碰撞检查报告》。
图1 管道碰撞
安全冲突解决：现在就可以通过BIM场地模拟功能，将这些危险元素一一提前演示出来，制定安全手册对进入工区的人员进行提醒。
损坏冲突解决：此类冲突通过在BIM可视化模型中清楚的看到，再通过模拟演示软件进行预演，需找最佳解决方案，大大降低了施工返工的现象，降低成本。
拥挤冲突解决：现在就可以通过BIM技术将这些情况与数据统统建立于模型之中，进行一一演示与模拟，提前将这些问题排除，为施工顺利进行做保障。
根据碰撞报告及医院建筑设计规范的要求，合理排布各类管线，已达到最大净高，各类管线排布整齐合理，并留有足够的检修空间。管线综合排布后净高分析如图2所示。
图2 管线综合排布后净高分析图
3.2 我国建设施工阶段BIM应用过程中存在的问题
BIM自2002年引入中国建筑行业，其发展一直比较缓慢，直到2009年才开始受到行业各界的重视，近几年有发展BIM热的趋势。
BIM在我国建筑业的应用主要集中在设计和施工阶段。建设施工阶段持续时间较长，人力物力等各种资源繁多复杂，工序和各方交接冗杂，这些特点给施工阶段带来各种问题，影响建设工程项目的成本、工期和质量。在建设施工阶段有效的应用BIM可以很大程度上提高建设工程项目价值。经过这些年的发展应用，根据我国一些企业的总结，在建设项目中应用BIM以加快进度10%左右，提高利润10%左右。
现在很多施工单位都认识到了BIM的价值，积极开展应用，但在这中间存在这一些问题，不同程度上影响BIM的价值体现和发展。本文从以下三个方面分析我国建设施工阶段BIM应用存在的问题，并探讨其解决方向：
BIM认识的不完全 BIM在国外的发展所带来的利益是有目共睹的，我国很多施工企业也开始大力发展BIM应用。但是有很多企业没有清楚或者完全的认识到BIM是什么，BIM可以做什么，怎么应用BIM等问题，就开始树立BIM的大旗。这样就导致了BIM热的表象，从根本上偏离了引入BIM的初衷，甚至给企业带来亏损。比如在选择BIM产品的时候，没有正确的评估本企业的引入目标和各种BIM产品的功能，导致引入的BIM产品根本达不到预期的效果，干不了活，白白浪费资金的同时也间接降低了BIM的价值。
所以从根本上正确完整地认识BIM是很重要的，这是一个方向性的问题，企业发展BIM的根本。在没有认清BIM的情况下，盲目的“拿来主义”会带着施工阶段的BIM应用走上弯路。马智亮等人在建设BIM技术研究与应用论坛上也提到过BIM热的不理性。这种不理性的BIM热不仅不能帮助施工企业进行技术发展，还会给BIM的发展造成很大的阻碍。
模型建立不完善 BIM模型中包含的建筑信息不是一次完成输入的，它是随着建设项目生命周期的发展不断完善的，动态丰富发展的，这些信息跟着工程项目进程要及时更新，否则BIM就会损失或失去其指导管理的意义。
BIM是一个贯穿建设项目全寿命周期的过程管理，从设计到施工到运维，这些阶段的BIM不可能用一种BIM产品做下来，这中间就会出现模型数据的传输问题。各阶段的重点不同，前一阶段的模型后一阶段很难直接拿来使用，如设计阶段的模型在施工阶段必须经过详细的完善才能用来指导施工；其次由于利益和知识的保护，企业之间的模型很难实现共用；第三，各种BIM产品之间的数据传输，BIM理论和应用的快速发展，刺激着BIM软件的飞速发展，现在市场上的BIM产品虽不能说是百家齐放也是多种多样，但是各种BIM产品之间的数据传输并不能畅通的进行，甚至有些产品的数据不能互相传递，这种情况就要再次建模，造成大量人力物力的浪费，也阻碍了BIM的工作效率。
BIM应用不全面，在建设施工阶段很好的应用BIM可以带来很大的价值，如精细化管理能力的提升，技术能力的提升，管理效率的提升，更流畅的协同共享等等。我国建设施工阶段的BIM应用处在发展初期，BIM功能实现和应用都不太全面，很多建设工程项目的施工阶段BIM应用，只是发挥其中一项或者几项作用，且各作用不能很好的系统应用，大大降低了BIM的功能。在BIM采购费用一定的情况下，功能的大幅度下降，降低了BIM在建设施工阶段的应用价值，阻碍BIM在建设施工阶段的发展。
BIM在我国建设施工阶段的应用可能还存在其他各种的问题，但归根结底都离不开这几方面，我们应该及时认识并解决这些问题，使BIM这种先进的管理技术流程在我国建设施工阶段发挥其真正的功能和作用，提高施工质量，减少资源浪费，最终达到提高建设项目价值的目的。
3.3 对策
BIM要发展，这些问题是必须要解决的，这些问题的存在会降低BIM应用的价值，使其功能和作用不能得到完全的发挥，在事物发展初期会严重阻碍其发展。
首先，要学习BIM掌握BIM，不停留于浅层次的了解解和知道，在大方向上正确把握，应用BIM指导施工，帮助施工企业技术进步，提高建设工程项目价值。企业的高层一定要参与到BIM中，在方向上给企业导航，培养BIM专业团队，使BIM应用专业化。
其次，各种BIM产品之间的数据传输，我国现在几家大的建筑软件公司如鲁班、广联达等都已经在BIM方面投入了研究，做出的BIM产品也投入市场，收到了一定的效果，相信未来的不久数据的传输也可以很好的解决，使各种BIM产品之间可以畅通的进行传输，且尽量避免传输过程中的数据丢失。
第三，数据共享，建设项目各参与方属于不同的利益体，数据是企业的保护点，这是数据共享的门槛。短时间内不可能跨过去，要加强设计、施工等阶段和施工各方的衔接沟通，共同建立完善的BIM模型，就要使他们拥有共同的利益体，比如现在提倡的设计施工采购总承包模式，这种模式可以在一定范围内解决这一问题，减少BIM工作量，提高BIM模型的价值。
最后要加强BIM应用的人才培训教育，逐渐使BIM应用普遍化全面化，提高其在施工阶段的应用价值，有助于其快速发展。
建设项目应用BIM是不可阻挡的趋势，不发展BIM就跟不上时代的发展脚步，建设行业就会落后。我国建设施工阶段的BIM应用在发展中存在这样那样的问题，但是相信这些问题都会很快的得到解决，进入BIM高速发展的时代。
4 结论
根据本案例的分析可以看出，BIM技术的应用能够有效的在计划执行过程中，提出合理施工计划、精确掌握施工进程、有效地运用工地资源以及迅速地进行工作区域动线布置及安排，以缩短工期、降低成本、提高质量。但是很多企业没有清楚或者完全的认识到BIM是什么，BIM可以做什么，怎么应用BIM等问题，因此要加强BIM应用的人才培训教育，逐渐使BIM应用普遍化全面化，提高其在施工阶段的应用价值。
参考文献
[1]BIM应用于工作空间冲突分析.筑龙建筑知识
（http：//wiki.zhulong.com/bim229/type237/topic715166_3.html）
[2]赵跃华，王益寿.BIM5D在天津永利大厦项目中的应用.城市住宅.2014.8.15
[3]王显斌，邱立臣.BIM技术在某医院工程中的应用.建筑.2013.5.5
[4]位帅鹏，李庆达.BIM技术在潞河医院项目进度管理中的开发应用.施工技术.2014.12.30
[5]潘刃.BIM技术在办公建筑设计及物业管理中的应用研究.广西大学.2014.12.1
论文作者:王金亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/26
标签：阶段论文; 冲突论文; 管线论文; 建筑论文; 技术论文; 模型论文; 价值论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;