BIM技术在建筑工程设计中的应用 ——以长春远大商业综合体为例

BIM技术在建筑工程设计中的应用 ——以长春远大商业综合体为例

张李昂,李晨

吉林建筑大学   吉林长春  130000

摘要：在“十三五”期间，建筑业信息化是建筑业最大的创新和改革。许多房地产开发企业纷纷响应国家号召，在实体项目中建立建筑信息模型（BIM模型），但是一部分房地产开发企业只是为了彰显企业实力，宣传后仅将BIM模型存档，也有一部分房地产开发企业做完BIM模型不知如何具体应用到实际项目当中。 “长春远大商业综合体项目”是一个从立项到施工、竣工和运营阶段真正使用BIM技术进行管控和应用的项目，远大置业集团长春分公司在BIM技术上投资约三百万人民币，建立了“远大”BIM系统和BIM管理模式，大到整体框架，小到具体应用，总结出一套完整的指导系统。

本文借鉴长春远大商业综合体全过程BIM技术落地的成果和过程应用，总结归纳BIM技术的应用方法与应用节点，建立一套完整的BIM运用实施导则，为吉林省各房地产开发企业BIM技术应用起到规范和指导作用。

关键词：建筑信息模型；建筑工程设计；长春远大商业综合体；BIM技术； BIM管理模式；应用

Abstract: During the 13th Five Year Plan period, the biggest innovation and reform of the construction industry is the informatization of the construction industry. Many real estate enterprises have responded to the call of the state, Building information model (BIM model) is established in entity projects, but many real estate enterprises just want to show their strength and only archive the BIM model after publicity. There are also some real estate enterprises don't know how to apply the BIM model to practical projects. "Changchun Grand commercial complex project" is a project that really uses BIM technology for control and application from project initiation to construction, completion and operation. Grand real estate Changchun Co. Ltd has invested about 3 million yuan in BIM technology, established "Grand" BIM system and BIM management mode, ranging from overall framework to specific application, and summarized a complete guidance system.

Based on the achievements and process application of BIM technology in the whole process of Changchun Grand commercial complex, this paper summarizes the application methods and application nodes of BIM technology, and establishes a complete set of BIM application and implementation guidelines, which plays a normative and guiding role in the application of BIM technology for real estate enterprises in Jilin Province.

Keywords: Building information model, constructional engineering design, Changchun Grand commercial complex, BIM technology, BIM management mode，application

在“十三五”期间，建筑业信息化是建筑业最大的创新和改革。许多房地产开发企业纷纷响应国家号召，在实体项目中建立建筑信息模型（BIM模型），“长春远大商业综合体项目”是一个从立项到施工、竣工和运营阶段真正使用BIM技术进行管控和应用的项目，远大置业集团长春分公司在BIM技术上投资约三百万人民币，建立了“远大”BIM系统和BIM管理模式，大到整体框架，小到具体应用，总结出一套完整的指导系统。

通过创新积累BIM设计工作经验，同时利用BIM优势优化施工图纸，减少设计过程中各专业在不同环节之间的沟通障碍，减少错漏碰缺，避免后期变更拆改，确保土建施工图纸交圈、施工阶段无明显不明晰的区域及延误工期情况。优化设计，优化空间，提升产品品质，通过在BIM技术在设计阶段的应用，总结BIM技术真正落地的方法。

1 项目概况

长春远大商业综合体项目位于南部新城商务中心“金腰带”的核心位置，在长春市政府南侧2公里处，东临“钜城国际”，西临南湖中街，占地面积19万平方米，总建筑面积约45万平方米，是包含超大型综合购物中心、精品住宅、全能SOHO三大复合型业态，集购物、餐饮、休闲、娱乐、居住、商务、社交、游乐、运动、泊车等功能为一体的多功能商业综合体。长春远大商业综合体项目工程体量大、工期紧张、各专业交叉作业复杂且功能繁多、协调难度极大，另外考虑到多项商业产品未来的用途和定位，在满足功能的基础上，创造舒适的环境和对细节的管控使得设计优化工作量大大增加。基于以上所述项目特点，业主在设计阶段引入BIM技术，旨在优化施工图质量与产品品质。

2BIM技术在工程设计阶段中的应用

在BIM实施前期，结合项目合同内设计任务书及应用目标，按照集团公司《远大置业集团 BIM 标准》共同确认本项目的BIM建模方案；为确保模型的一致性，便于后期的模型应用，根据施工图纸，制定本项目的项目样板，提高模型搭建效率，减少后期的修改；结合设计规范、施工规范及施工经验，在模型搭建前，制定机电专业深化设计原则及支吊架排布原则，确保经BIM深化后的机电排布可以落地实施应用；搭建结构、建筑、机电专业模型采并用工作集和链接共用的协同方式，建筑结构通过工作集协同，设备专业通过工作集协同，再将两者通过链接的方式关联到一起。

本项目采用后翻模模式进行BIM技术，应用顺序如下：

（1）熟悉CAD二维图纸，把所需要的二维图纸信息导出备用；

（2）选择相同基点，将处理后的CAD图纸导入到Revit软件中；

（3）避免项目文件过大，本项目采用分区、分层搭建各专业模型；

（4）初步模型整合调整后，导出NWC文件，在navisworks/fuzor软件进行碰撞检查；

（5）碰撞检查完毕后需要导出碰撞检查的报告，形成过程文件存档，保证信息的完整性和真实性；

（6）根据碰撞报告，结合管线排布原则，调整各专业碰撞点。

2.1 土建BIM模型的建立

建模阶段同时也是第一次检查图纸和模拟施工，将设计遇到的问题反馈施工图设计小组。

2.1.1梁高压门洞口是设计阶段常见的问题，在建模过程中可排查出，见图2.1.1。

图2.1.1 Revit三维示意图

2.1.2结构专业增设门框柱后减小了通道净尺寸，将此问题反馈施工图小组进行修改，见图2.1.2(a)、（b）、（c）。

图 2.1.2(a) 建筑平面图

图 2.1.2(b) 结构施工图

图 2.1.2(c) Revit三维视图

2.1.3依据方案意图设计快速建模，反推方案造型并导出CAD用以初设阶段建筑方案图纸。突破传统设计模式，借助Fuzor等软件，模拟项目动线、体验商场流线，将设计优化到极致。例如推敲铝板穿孔率时可使用BIM技术可视化模拟实景，见图2.1.3。

图2.1.3 穿孔铝板方案设计图

2.2机电BIM模型建立阶段

2.2.1调整图纸内不合理的路由，将传统后期管综工作前置在设计阶段解决，即明确了设计合理性，又保障了后期进度的管理，见图2.2.1。

图2.2.1 三层中庭管线模型图

2.2.2关键部位导出施工图纸，直观且明确，旨在管理总包及各分包施工安装工作,见图2.2.2。

图2.2.2 BIM施工图

2.3 碰撞检查及优化

现阶段国内BIM主要在在设计、成本、施工、运维阶段的碰撞检查及优化应用，完全按照AutoCAD搭建完成后的BIM模型，存在很多的问题，这时进行三维校验与碰撞检查。通过建立完成的模型使用Navisworks做初步的检测报告，并截取有效碰撞，为管线综合调整排布做好基础和依据。对图纸审核碰撞检测11498处，其中有效碰撞7852处。

2.3.1基坑支护与已市政管线管线碰撞检查，调整局部预应力锚索入射角，避开外网管线，见图2.3.1。

图2.3.1基坑支护模型图

2.3.2 为了实现施工图实现零碰撞，将BIM建筑结构水暖电模型导出Navisworks里检查模型的有效碰撞点，通过Navisworks出具碰撞检查报告，准确定位碰撞位置，协商进行优化，见图2

.3.2。

图2.3.2碰撞检查三维视图

2.4 净高分析及优化

2.4.1根据管线综合后的结果推断出楼层各位置的净高图纸，并将注明原因后反馈施工图小组进行第二轮优化调整，见图2.4.1。

图2.4.1地下室净高平面示意图

2.4.2调整关键部件尺寸，提升建筑空间（净高），便于日后使用，且一劳永逸，见图2.4.2。

图2.4.2 局部管线剖面图

3 BIM应用成果

将所有楼层的信息整合如图3.1所示，并与商管公司共同探讨、使用。

图3.1 楼层信息示意图

在专业在建模、整合模型阶段修改145处未交圈部分，其中建筑结构48处，水暖电97处，减少因错漏碰缺而产生的变更。根据测算，对图纸碰撞检测11498处，其中调整有效碰撞 7852 处。在机电图纸审核阶段，利用BIM可视化的优势，各专业提出图纸意见532条。其中345条意见反馈到设计图纸中得以解决。比传统管综设计排布节省24天，并且更清晰易懂。优化地下室因管线排布导致净高降低无法满足的立体停车位32个。全专业整合后综合分析净高334处，优化185处，全面提升商业产品品质。

4 总结

长春远大商业综合体项目在设计阶段参建和参与管理人员共超过30人，在不同的领域培养了一批有BIM设计实践经验，同时又具备专业能力的工程师。该项目在BIM设计践行过程中，逐步发展出一套基于BIM的商业项目的管理流程和方法，在多专业协同、标准化模型传递、解决实际问题等方面起到突出作用。《远大置业BIM标准设计实施导则》的编制，不仅包含设计阶段的BIM技术指标规定，更有一套适用于商业项目的BIM设计实施流程，详细规定BIM模型在不同阶段应完成的操作，在此基础上形成一套可在其它商业项目复用的BIM管理方法。

应用BIM软件可以做概念设计，方案效果图，实现设计一体化；使用BIM软件统计房间使用功能、房间面积、梁板柱混凝土量和管网统计(包括材料、用量、弯头数等）；根据现在施工节点定期召开BIM交底会，在管线安装前确认施工方案，利用BIM出图作为管线排布安装依据。BIM技术是未来代替二维制图的新技术，代替平面绘图，建立建筑信息模型。从2D上升为3D制图，可以优化空间，清晰排布管线，减少因设计条件有限带来的后期使用中的遗憾。各专业在同一中心文件下建模，加强各专业协调，可以生成平面施工图纸，实现设计、成本、施工、运维一体化。同时，BIM技术具有可视化特点，全专业在同一介质上展现，能更好地表达设计者意图，减少各专业之间不交圈的地方，避免错漏碰缺，使各专业之间协调设计，优化空间，提高产品品质，对施工图进行审核、校对、优化等工作。

基金项目：吉林建筑大学项目“BIM技术在建筑工程项目中的应用——以长春远大商业综合体为例”（86129601）

作者简介：张李昂，吉林建筑大学；

          李晨，长春远大置业有限公司，高级工程师。

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