施工图设计阶段BIM协同化设计研究

杨秋景

广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528000

摘要：本文从BIM技术概念出发，分析在工程设计阶段基于BIM平台的三维协同设计，然后阐论施工图阶段的BIM协同化设计协作流程，最后针对BIM技术与施工图设计阶段的协调设计做具体分析。

关键词：施工图；设计阶段；BIM技术；协同设计

前言

近些年来，BIM（BuildingInformationModeling）作为一种新型的设计理念在建筑行业的应用越来越广泛，其应用阶段涵盖了从建筑规划、设计到施工、运营维护等建筑全生命周期，而目前BIM技术的应用正在全方位地引领传统施工图设计的变革。施工图设计过程中出现图纸版次多、设计周期长、设计人员变动大以及各方协作困难等情况，而BIM技术具有的可视性、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，可为其提供有效的解决方案。

1BIM技术概述

建筑信息模型技术（BIM技术）在建筑业受到热捧，它以建筑项目中各项与之相关信息的数据作为建筑模型基础，从而建立一个建筑模型，同时在数字信息的仿真模拟中，把建筑物真实的信息反映出来，为人们提供一个良好观察建筑模型的视角。BIM技术的应用中基本包括了地理信息的系统、几何学、建筑空间的关系和建筑构件中的基本要素，如材料、面积、数量、体积、价格、机电参数等，还体现了此相关的数据以及经济指标，在施工图的设计中，设计者在BIM技术的支持下，可以为建筑物提供一个良好的集成、联动相对完整的信息库，在这个信息库中，参与建筑各方人员都能够十分清晰地理解与观察建筑施工各个部位的情况，从而使得建筑施工效率得到较好地提升，除此之外，BIM技术在建筑设施中，还可以将其物理属性以及功能特性通过数字化的表达，从而实现信息资源的共享，在实际的施工中，将这样的技术所处理的信息分享给建筑各个施工方，能够为建筑的全周期的生命决策提供一个可靠的依据，同时在不同阶段中，还可以有效地应对各种问题，防止建筑施工中出现错误，因此，在建筑项目的不同阶段中，BIM技术能够从不同的专业方向为BIM的信息输出、输入、更新以及交换而提供良好的保障，然后通过协调各个岗位的工作职责，为建筑工程的顺利进行奠定坚实的基础。

2基于BIM平台的三维协同设计

在谈及设计与BIM结合的话题中有一个重要的主题是协同。在设计阶段BIM重要的价值就是基于三维的协同，各个专业之间数据信息实时更新和互动，设计模式的改进是BIM工具软件价值的重要体现。笔者在项目中应用Graphsoft的团队工作，该工作模式通过BIMServer进行三维的协同设计。BIMServer协同设计是参与项目的设计师都能同时向服务器中的模型文件发送和接收修改信息，使不同的设计师实现信息的实时更新，获得唯一的、无重叠的、无版本差异的准确模型信息。而所有专业的平、立、剖面、节点详图等都是基于唯一的三维模型文件生成，有效地保证了模型与平面图纸的匹配，不同图纸间的信息对应，使专业

之间的交流沟通更加直观、方便、透彻。目前建筑工程项目日趋复杂，专业间的协调配合非常重要。结构专业应该积极借助BIM技术，在项目设计的过程中发挥BIM在专业配合上的优势，有效地提升设计的品质，也为全生命周期的BIM应用提供最基础的和准确的数据模型。

3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建筑信息模型作为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的保障措施才能得以实施、得以保障。

4BIM施工图设计协作的具体分析

4.1协调模型深度

BMI设计协作中，管控不仅需要重点关注的提资内容，还要对设计中的建筑、机电、结构的深度有明确要求，如果要求不到位，或者某项内容存在问题，将无法实现协同设计，这也是设计人员在具体工作必须要注意的一项内容。BIM系统化设计中，项目设定路程就好比一项技术措施，在具体操作中，选择的构件、材料做法等各项内容都必要统一，不得出现差错。项目初期，制定的深度要可以与专业协同进度相同，从而避免在具体工作中，由于进度上的差异，导致信息不对称，影响设计质量。

4.2前置专业配合

（1）前置结构专业配合

在约10%周期阶段，结构专业的设计会计入土建深度，同时通过分析不难发现，此时具有约20%的完成深度，在工程的具体施工过程中，将采用土建合模的方式，直到整个项目完全竣工为止，采用该方式的最终目的是为了确保协同设计过程中，建筑结构的不会发生改变，保持结构一致，确保各项工作的顺利开展。

（2）前置机电路由和末端规划

设计过程中，对机电专业大路由的规划进行适当前移，通过诸多的实际案例进行分析，将设计周期由传统的30%，提升到15%，同时将设计中的机电专业中的第一版作业图，由最初设计周期的70%和50%，分别提前到45%和40%，通过该调整方式，使设计变得更加合理。

（3）前置管线综合

设计中，分多次进行管综，通过分析可知，合理的设计周期分别为45%、70%、90%，同时为了确保最终设计的科学性，对每版管综的重点和深度部位要进行明确的指导，并且要提出合理的要求，只有这样才可以确保管综的有效性、阶段性，避免不合理设计情况的出现。在BIM系统设计中，不同专业配合的前置其设计变得具有目的性、预见性，从而使设计效率得到了进一步提升。例如，在管线综合工程中，如果采用传统的二维协同流程中通常都在70%后，甚至经常会留下一些问题，需要施工方在施工现场的对问题进行解决。而在BIM设计流程中的，每个阶段都会包含一定量的管综工作，设计工作由粗到细、由小到大，各种不同方式，会使工程进度得到进一步提升。

（4）前置工作量

如果在具体设计过程中，应用BIM软件，在设计的前期阶段需要做大量的工作，这是因为BIM设计特点决定的。模型是从设计的初期阶段就存在的，模型中存在大量的错误，这势必会增加模型设计过程中的修改工量，这也是设计人员在具体设计过程中必须要考虑一个问题。除此之外，BIM设计是在模型基础下的系统设计模式，设计前期因为工作量修改内容较大，因此会增加工作时间，但是，在进入到设计后期，在设计中，由于碰撞原因而引起的修改时间将会大幅度缩短。

5结语

BIM技术的应用，解决了现在建筑设计项目的复杂，设计周期短、工期紧，传统设计方式所不能解决的难题，消除了各专业设计信息交流不畅、数据重复使用率低、项目各参与方沟通困难等弊端。从设计方面讲，在从传统设计到BIM设计的过渡期间，实现了“二维图纸”到“二维图纸+BIM建模”的转变；以BIM建筑信息模型设计信息载体，将设计信息归总为数字化数据库，以数据库的方式代替传统的图纸模式来传递设计信息，改变了传统的二维协同化设计，逐步实现基于BIM的协同化设计。完成从设计阶段到施工阶段的转变，将BIM技术应用于建筑的全生命周期。

参考文献：

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