上海建发大厦设计建设过程中的BIM技术应用

范灏

摘 要：本文介绍了BIM技术在上海建发大厦设计建设过程中的应用，包括设计、成本及施工管理等各个环节的实际案例；探讨BIM在协助业主对项目进行质量、工期与成本控制的作用，并对BIM推广总结项目经验。

关键词：BIM技术；设计管理；施工管理；成本控制

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）19-77-2

0 引言

建筑开发是一个漫长复杂的过程，其中对开发企业来说，最重要的设计及施工阶段。设计阶段的工作成果决定了项目的品质、成本及建设周期等关键成果，而施工阶段则是有效落实项目的成本、质量及工期。此两个阶段的成果执行状况决定了开发企业的成本及盈利状况，也是开发企业技术管理的重点。BIM建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。BIM技术的应用，将极大丰富建设单位的技术管理宽度及深度，本文将以上海建发大厦项目为例，对BIM技术在建筑设计施工中的应用价值点及其效果予与介绍。

1 工程概况

上海建发大厦是高端高层商办综合体项目，项目位于上海市中心北外滩区域， 占地9000m2，总建筑面积为52494.54㎡，其中地上建筑计容面积为31823㎡，地下建筑面积为18457.34㎡。主楼为18层，楼高80m，甲级5A写字楼；地上4层商业裙房，高20m，主要为商业；地下一层为商业及地铁连接通道，地下二层至四层为停车库，总计设有约250个机动车停车位。

该项目案及施工图设计方是浙江绿城建筑设计研究院，BIM咨询服务方是绿城科技有限公司。由于紧邻上海地铁4号线和大连路隧道，项目周边情况复杂，建设企业希望通过采用BIM技术能够更好地控制项目的质量、进度和成本。

2 BIM在设计阶段的应用

在传统设计方式中，三维建筑是用二维图纸表达出来，施工人员将二维图纸还原为三维的建筑实体，这一过程因其不可见性，会产生因理解差错导致返工，甚至埋下安全隐患。建筑中专业深化图纸需要协调，依据进度分批提供给施工单位，会造成前后图纸矛盾，给现场带来不必要的返工及成本。

上海建发大厦项目自2012年开始开发策划至今，设计工作均已完成，现场结构封顶。依据本项目专业协同多，各专业进度不同的情况，在建筑主体进行施工图设计时，业主方牵头成立BIM团队，由BIM设计单位与业主一同与建筑主体设计院对接，主体院负责协调各个专业图纸进度，反馈BIM模型问题至各方。本阶段主要工作有如下三类：

2.1 图纸审核及碰撞检查

在本项目中，BIM建模在施工出图前完成， 下图1即为BIM完成的地下室一层模型图。BIM咨询方通过建模检查设计问题。BIM工作组建立了“BIM专业报告”模板，用于汇总利用BIM检查出的设计问题，以及优化建议。如下图2所示：

2.2 功能空间复核

通过全专业的模型的3D漫游复核，提前发现二维图纸中较难发现的使用功能不足及本身错漏，直观可见并有效提升了图纸的设计质量。如下图3所示的机房门与坡道碰撞问题。

2.3 管线综合净高优化

传统的管线综合缺点有二，一是二维图纸信息缺失，二是缺乏直观性。设计阶段没有发现的管线碰撞问题，会在施工阶段产生工程变更，造成人工、材料浪费，工期与成本的增加。利用BIM技术，在建筑结构机电模型完成后，进行碰撞分析、净高复核，减少各专业设计工作中遗留的设计隐患，确保层高、管线安全合理，大大提高施工现场工作效率。通过BIM模型对管线位置进行优化排布，并导出管线综合剖面图纸，帮助机电设计师修改完善设计。如图4所示为项目中地下室一处管道走廊内，管线密集、位置布置不合理、管线碰撞，且管穿管，经管线综合调整后，极大地解决并改善了此类问题，为机电优化设计提供了依据，如下图4所示：

3 施工阶段

3.1 工程量统计

项目在进入工程招标后，BIM高效精确的统计功能便发挥了作用。建筑BIM 模型包括了一个建筑所有构件和材料的数据库，可以快捷精准地从BIM模型数据库中提取工程量信息。合约的签订可以清晰地参照工程量清单，由此可以较为准确地控制造价。目前BIM模型的精度可以作为工程量清单的复核与补充，避免漏项，提升清单编制效率。

3.2 施工现场辅助施工

BIM咨询单位将经过BIM团队优化后并经土建设计院确认的BIM模型图纸进行二维化，补充原施工图不足部分，如综合管线等。同时业主方要求总包方技术员学习BIM模型浏览方法，并让其配置IPad，现场可直接参考三维模型进行施工指导，极大的提升了现场技术人员解决问题的效率与精准度，提升与设计单位沟通效率，并能有效保障原设计效果的实现。

3.3 成本控制

项目截至结构封顶，据目前的不完全统计数据显示，由于BIM技术的引入，整个项目约节约工期210余天，节约成本合计338万元。（表1）

4 BIM技术应用小结

在该项目中，BIM技术较好的实现了辅助设计及施工的作用，通过三维模型的优化首先将大量图纸问题消化在施工前，有效避免了后期的工期延误。其次通过三维优化提升了图纸的设计质量，优化了大量无效成本。最后BIM团队作为业主的帮手，在建设期全过程中与业主、设计方共同监督，确保现场效果落实不走。

BIM技术的应用让工程中的问题直观可视，更易了解，从而帮助建设单位对项目中存在的问题做出正确决策，更具说服力。BIM技术也是上海市未来大力推广乃至强制执行的技术之一，其在建设项目上还有更加广泛的用途，如在前期进行项目施工模拟，在施工中建立三维施工日志，后期将全套建筑数据转入运营团队，有效提升建筑管理水平。作为业主方的技术管理人员，应积极主动学习掌握相关知识技能，并能有效利用BIM建立未来适合的项目技术管理体系与模式。