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摘要：现今BIM技术在建筑工程专业得到了认可与广泛的应用，其优势在于方便修改设计、有效地检查施工图中的碰撞问题以及各专业间的协调工作等。除此之外在成本控制、绿色节能和可视化效果展出方面也都有出色的表现。而节约成本、提高效率、绿色节能、便捷施工正是BIM在建筑工程类专业中的主要使用价值的体现。
关键词：BIM；方案优化；碰撞检查；BIM协同
BIM是building information model的简称，是以信息数据构建三维模型的工具。早在2002年就已引入建设行业，至今在建筑全生命周期的应用中都已逐渐完善，并已在国内的建筑市场中得到广泛的应用。它利用输入信息参数的方式绘制建筑构件，以三维模型为基础进行构件与构件之间的模拟搭接建模，从而更形象地考察空间、模拟施工、检查碰撞。而在其使用上，无论是在可视化还是在逻辑性能，对于建筑师来说，BIM技术无疑是当今建筑行业的最有力、最节省成本和提高效率的必备工具。而根据建筑类不同专业以及工程进度的不同，BIM技术的应用在建筑全生命周期中的各个阶段的表现也有所不同。下文将简要阐述主流建筑工程市场上BIM技术的应用。
一、方案的优化
由于BIM软件本身是进行的参数化三维建模，既可如同原始CAD制图般进行二维的呈现（包括平面、立面和剖面），又可进行三维可视化观察。而利用传统CAD在做方案设计绘制二维图纸的同时，又必须利用三维建模软件进行三维建模。因此，相对于传统CAD软件而言，在方案设计中利用BIM技术可以使传统的工作进行合并。而本身建筑师的思维应该从空间着手进行设计，平、立、剖面图无非是在建筑空间上各个面上的映射图形。在这一点上，BIM完全切合建筑师的思考逻辑，在绘制各个平面的同时可以对三维空间进行实时的分析和考察，既提高了设计的准确度，也提高了效率。
用原始CAD在整个建筑设计图纸的绘制过程中，立面设计、平面设计与剖面设计无法对应的情况时有发生；而利用BIM技术绘制，建筑师可根据实际的绘制情况对草图和工程图纸中出现不一致的地方进行思考和更改。既可以反思设计，又可以指导设计。总之，三维可视化信息模型和二维图形彼此对应生成是BIM技术的一大优势，也方便模型的一步深化，为施工图的绘制与碰撞的检测提供基础信息模型，减少翻模的工作量。
二、碰撞的检测
一直以来，因图纸错误导致的设计变更或者返工造成的进度与成本的浪费与损失是行业内的一大弊端。据统计在2010年《中国商业地产BIM应用研究报告》通过调查问卷发现，77%的设计企业遭遇因图纸不清或混乱而造成项目或投资损失，其中有10%的企业认为该损失可达项目建造投资的10%以上，43%的施工企业遭遇过招标图纸中存在重大错误，改正成本超过100万元。
建筑业高达57%的浪费与消耗，使低碳装配式建筑的绿色建筑应运而生，其中BIM也是成本控制和降低消耗的时代利器。美国斯坦福大学在总结BIM技术价值时发现，使用BIM技术可以消除40%的预算外变更，通过及早发现和解决冲突可降低10%合同价格。消除变更与返工的主要工具就是利用BIM技术进行建筑模拟建造的过程，并且进行碰撞检查。
碰撞检查是指在施工设计阶段对各种专业技术图纸（包括给排水、暖通、结构等）综合检查其合理性的一种手段，其目的是避免在设计中因专业间缺乏沟通而导致在施工中出现的结构与各种管线的碰撞打架以及建筑与结构之间的碰撞打架所造成设计变更。碰撞分硬碰撞和软碰撞（间隙碰撞）两种，硬碰撞指实体与实体之间交叉碰撞，软碰撞指实体间实际并没有碰撞，但间距和空间无法满足相关施工要求。例如，空间中两根管道并排架设时，因为要考虑到安装、保温等要求，两者之间必须有一定的间距，如果这个间距不够，即使两者未直接碰撞，但其设计是不合理的。再如，设计图纸中挑梁悬挑过少而造成两个梁间距太近无法施工等。目前BIM的碰撞检查应用主要集中在硬碰撞。通常碰撞问题出现最多的是安装工程中各专业设备管线之间的碰撞、管线与建筑结构部分的碰撞以及建筑结构与建筑本身的碰撞。
利用BIM模型的碰撞检查服务是指利用Revit，ArchiCAD等BIM软件建立BIM模型，通过碰撞检查系统整合各专业模型并自动查找出模型中的碰撞点，可获得需要的碰撞检查的报告。而利用BIM进行碰撞检测的意义不仅能够很好地控制成本，把控施工进度，减少设计中的变更；而且也是对施工过程的一次三维模拟，提高各专业间的对接和对设计成果的认知度。
三、BIM协同
建筑项目工程涉及到建筑、结构、水暖、电气等众多专业的配合和信息的交流，在传统的作图工作流中，各个专业在设计期间往往缺乏沟通或者沟通不够，不可避免地出现碰撞等各种施工不合理现象，所以碰撞檢查在此基础上应运而生。工程人员在传统的效验核对工作中难免会发生一定的疏漏和错误，而且效率不高，若是在审核过程中疏漏了工程上的问题往往会导致工程返工，造成不必要的浪费和延误；而BIM的协同工作可以很好的解决这样的问题。在信息即时共享和BIM协同管理任务分配，并提高对接，是BIM协同的核心意义。
以ArchiCAD的BIM协同处理单项工程为例，在协同工作前需要对设计人员的管理级别进行设定。管理级别的权限越大，所能更改和协调管理的范围和能力越强，管理级别最低的只可对上一级发包的任务进行设计和更改，而对同级别的其他任务没有更改权限；但若发现有碰撞或有类似不合理现象出现，即可及时发送问题至上一级别的管理，或要求对问题有更改权限或发送问题至相关工作人员，进行协同更改，但对于同一个问题只能有一人进行更改，他人既无法更改也不能删除，所以协同工作的重点是在前期任务的分配和对工程量的把控上。
BIM协同实质是一种优秀的管理平台，是利用BIM进行设计和检测碰撞的基础，只有在协同优化后进行以后的工作也会在效率和人员使用率上有很好的把控。这种高效的管理模式使问题和一些碰撞解决在施工图的绘制中，从而减少了设计的变更。我国住房和城乡建设部公布的《建筑业“十二五”发展规划》和《2011—2015建筑业信息化发展纲要》分别对施工管理提出了“协同工作”和“消除信息孤岛”“建设协同工作平台”加强对施工的管控要求。由此说明，建筑行业协同工作在建筑工程行业中的重要性，而若使用协同工作，也必须使用BIM技术。
四、结语
BIM技术的应用涉及到建筑生命周期的各个环节，是一套复杂的技术系统。除以上功能外，对算量提取、建筑节能计算等都有很好的应用。而以上真对建筑设计与施工图的设计部分的BIM应用做简要的介绍和分析，仅供参考。
【参考文献】
[1]满庆鹏，李晓东.基于普适计算和BIM的协同施工方法研究[J].土木工程学报，2012（S2）：311-315.
[2]黄亚斌.BIM技术在设计中的应用实现[J].土木建筑工程信息技术，2010（04）：71-78.
[3]陆艺，李琪.浅谈BIM技术在高层复杂管线碰撞检查的应用[J].建筑工程技术与设计，2014.
关键词：BIM；方案优化；碰撞检查；BIM协同
BIM是building information model的简称，是以信息数据构建三维模型的工具。早在2002年就已引入建设行业，至今在建筑全生命周期的应用中都已逐渐完善，并已在国内的建筑市场中得到广泛的应用。它利用输入信息参数的方式绘制建筑构件，以三维模型为基础进行构件与构件之间的模拟搭接建模，从而更形象地考察空间、模拟施工、检查碰撞。而在其使用上，无论是在可视化还是在逻辑性能，对于建筑师来说，BIM技术无疑是当今建筑行业的最有力、最节省成本和提高效率的必备工具。而根据建筑类不同专业以及工程进度的不同，BIM技术的应用在建筑全生命周期中的各个阶段的表现也有所不同。下文将简要阐述主流建筑工程市场上BIM技术的应用。
一、方案的优化
由于BIM软件本身是进行的参数化三维建模，既可如同原始CAD制图般进行二维的呈现（包括平面、立面和剖面），又可进行三维可视化观察。而利用传统CAD在做方案设计绘制二维图纸的同时，又必须利用三维建模软件进行三维建模。因此，相对于传统CAD软件而言，在方案设计中利用BIM技术可以使传统的工作进行合并。而本身建筑师的思维应该从空间着手进行设计，平、立、剖面图无非是在建筑空间上各个面上的映射图形。在这一点上，BIM完全切合建筑师的思考逻辑，在绘制各个平面的同时可以对三维空间进行实时的分析和考察，既提高了设计的准确度，也提高了效率。
用原始CAD在整个建筑设计图纸的绘制过程中，立面设计、平面设计与剖面设计无法对应的情况时有发生；而利用BIM技术绘制，建筑师可根据实际的绘制情况对草图和工程图纸中出现不一致的地方进行思考和更改。既可以反思设计，又可以指导设计。总之，三维可视化信息模型和二维图形彼此对应生成是BIM技术的一大优势，也方便模型的一步深化，为施工图的绘制与碰撞的检测提供基础信息模型，减少翻模的工作量。
二、碰撞的检测
一直以来，因图纸错误导致的设计变更或者返工造成的进度与成本的浪费与损失是行业内的一大弊端。据统计在2010年《中国商业地产BIM应用研究报告》通过调查问卷发现，77%的设计企业遭遇因图纸不清或混乱而造成项目或投资损失，其中有10%的企业认为该损失可达项目建造投资的10%以上，43%的施工企业遭遇过招标图纸中存在重大错误，改正成本超过100万元。
建筑业高达57%的浪费与消耗，使低碳装配式建筑的绿色建筑应运而生，其中BIM也是成本控制和降低消耗的时代利器。美国斯坦福大学在总结BIM技术价值时发现，使用BIM技术可以消除40%的预算外变更，通过及早发现和解决冲突可降低10%合同价格。消除变更与返工的主要工具就是利用BIM技术进行建筑模拟建造的过程，并且进行碰撞检查。
碰撞检查是指在施工设计阶段对各种专业技术图纸（包括给排水、暖通、结构等）综合检查其合理性的一种手段，其目的是避免在设计中因专业间缺乏沟通而导致在施工中出现的结构与各种管线的碰撞打架以及建筑与结构之间的碰撞打架所造成设计变更。碰撞分硬碰撞和软碰撞（间隙碰撞）两种，硬碰撞指实体与实体之间交叉碰撞，软碰撞指实体间实际并没有碰撞，但间距和空间无法满足相关施工要求。例如，空间中两根管道并排架设时，因为要考虑到安装、保温等要求，两者之间必须有一定的间距，如果这个间距不够，即使两者未直接碰撞，但其设计是不合理的。再如，设计图纸中挑梁悬挑过少而造成两个梁间距太近无法施工等。目前BIM的碰撞检查应用主要集中在硬碰撞。通常碰撞问题出现最多的是安装工程中各专业设备管线之间的碰撞、管线与建筑结构部分的碰撞以及建筑结构与建筑本身的碰撞。
利用BIM模型的碰撞检查服务是指利用Revit，ArchiCAD等BIM软件建立BIM模型，通过碰撞检查系统整合各专业模型并自动查找出模型中的碰撞点，可获得需要的碰撞检查的报告。而利用BIM进行碰撞检测的意义不仅能够很好地控制成本，把控施工进度，减少设计中的变更；而且也是对施工过程的一次三维模拟，提高各专业间的对接和对设计成果的认知度。
三、BIM协同
建筑项目工程涉及到建筑、结构、水暖、电气等众多专业的配合和信息的交流，在传统的作图工作流中，各个专业在设计期间往往缺乏沟通或者沟通不够，不可避免地出现碰撞等各种施工不合理现象，所以碰撞檢查在此基础上应运而生。工程人员在传统的效验核对工作中难免会发生一定的疏漏和错误，而且效率不高，若是在审核过程中疏漏了工程上的问题往往会导致工程返工，造成不必要的浪费和延误；而BIM的协同工作可以很好的解决这样的问题。在信息即时共享和BIM协同管理任务分配，并提高对接，是BIM协同的核心意义。
以ArchiCAD的BIM协同处理单项工程为例，在协同工作前需要对设计人员的管理级别进行设定。管理级别的权限越大，所能更改和协调管理的范围和能力越强，管理级别最低的只可对上一级发包的任务进行设计和更改，而对同级别的其他任务没有更改权限；但若发现有碰撞或有类似不合理现象出现，即可及时发送问题至上一级别的管理，或要求对问题有更改权限或发送问题至相关工作人员，进行协同更改，但对于同一个问题只能有一人进行更改，他人既无法更改也不能删除，所以协同工作的重点是在前期任务的分配和对工程量的把控上。
BIM协同实质是一种优秀的管理平台，是利用BIM进行设计和检测碰撞的基础，只有在协同优化后进行以后的工作也会在效率和人员使用率上有很好的把控。这种高效的管理模式使问题和一些碰撞解决在施工图的绘制中，从而减少了设计的变更。我国住房和城乡建设部公布的《建筑业“十二五”发展规划》和《2011—2015建筑业信息化发展纲要》分别对施工管理提出了“协同工作”和“消除信息孤岛”“建设协同工作平台”加强对施工的管控要求。由此说明，建筑行业协同工作在建筑工程行业中的重要性，而若使用协同工作，也必须使用BIM技术。
四、结语
BIM技术的应用涉及到建筑生命周期的各个环节，是一套复杂的技术系统。除以上功能外，对算量提取、建筑节能计算等都有很好的应用。而以上真对建筑设计与施工图的设计部分的BIM应用做简要的介绍和分析，仅供参考。
【参考文献】
[1]满庆鹏，李晓东.基于普适计算和BIM的协同施工方法研究[J].土木工程学报，2012（S2）：311-315.
[2]黄亚斌.BIM技术在设计中的应用实现[J].土木建筑工程信息技术，2010（04）：71-78.
[3]陆艺，李琪.浅谈BIM技术在高层复杂管线碰撞检查的应用[J].建筑工程技术与设计，2014.