BIM在建筑施工图设计中的应用研究

方钟明

【摘要】通过对BIM在建筑施工图设计中的应用研究和参与者反馈的研究，提出了在施工图设计和施工指导过程中应用BIM技术的改进技术方法、管理流程，调整原有设计思路与合作模式。然后对BIM的应用策略进行了对比分析，研究了适用于施工图设计和施工引导阶段的应用方法，并提出了相应的应用策略。为后续施工图设计提供指导建议。

【关键词】BIM；施工图；技术方法；施工指导

1、引言

BIM技术研究始于20世纪70年代，经过几十年的研究、实践，最终BIM被广泛应用于建筑设计领域。BIM的理论基础来自制造业系统，包括计算机集成CIMS概念和基于产品数据管理的PDM、STEP标准的产品信息模型。BIM可以跟踪建设单位的所有建筑信息、启动项目、设计单位设计、施工单位建设、工程验收投入使用，后续运行维护阶段，确保BIM信息符合有效提高工程施工过程和运行过程的效率，改进工作方法。

BIM技术在建筑设计、施工、管理等各个机构和部门有着不同的意义。对于软件供应商来说，BIM是新的软件；对于硬件厂商来说，BIM是一款高性能的图形工作站和图形卡；对于设计机构来说，BIM是管道合成，自动绘图和异型设计的工具；对于承包商来说，BIM是一种4D/5D，在施工现场跟踪的方法；对于施工单位来说，BIM是一种能够控制成本、缩短施工周期、提高质量、降低风险并能反映整个项目信息的多功能工具。

2、BIM在施工图设计中的常规应用方法

2.1 BIM工作团队组成

在传统的BIM施工图设计中，准备BIM工作的条件首先包括：建立BIM应用环境，如准备计算机软件、硬件设备、建立协同设计平台；建立BIM应用设计小组，如设计审查小组、施工承包商二次深化设计小组、施工成本费用控制小组、物资资源管理小组、项目工期和进度管理小组；确定BIM应用协调部门负责BIM的全面管理，如顾问公司代表建设单位担任BIM项目经理负责BIM应用的技术、管理和协调问题。其次是开发BIM工作流程，如原设计院的设计团队将二维设计图纸转化为三维BIM文件，包括：建筑、结构、水、暖、电等专业信息。其他单位随后进行干预。

2.2 BIM模型深度要求

根据合同建模深度要求的要求，如：施工图设计阶段需要达到LOD300的深度水平，全部反映在模型系统中，相关部件，部件给出的材料类型和成本信息。随后，二次设计单位等设计单位根据原设计单位的BIM模型和分包设计任务，对合同范围内的内容进行设计、建模（如玻璃幕墙、钢结构遮阳篷、地下车库遮阳篷、大型标识等），经过模型整合、复审后，交到甲方进行施工。

LOD被定义为从概念设计到完成设计的五个层次，足以定义整个模型过程。但是，为了给未来可能插入的级别保留空间，定义一个100到500的LOD。在BIM的实际应用中，我们的主要任务是根据项目的不同阶段和项目的具体目的来确定LOD级别，并根据不同层次总结的模型精度要求确定建模精度。可以说，LOD让BIM应用程序有据可查。

2.3 BIM团队协作平台

传统BIM施工图设计过程中存在一些问题，包括：施工单位尚未使用BIM，软硬件及人员配备不足、施工单位开展BIM的积极性不高。对于原设计单元，二次深化设计单位、施工单位都有BIM应用能力的情况下，BIM需要统一软件系统，统一的软件版本，以便读取不同设计单位的成果。假设所有的单位选择Autodesk软件，Revit软件版本也需要相同。因为BIM导致各种版本的软件兼容性不好，比如Revit软件对于其各种版本的软件不兼容，即新版本的软件无法读取旧版软件的结果。设计人员的能力水平需要相当，根据甲方的要求，需要相同的文档目录结构，文件命名规则、组件命名规则和文件存储格式。

一般情况下，不同的设计单位、施工单位在BIM应用过程中，将根据各自的业务方向，针对性的为客户，重点投入资金购置设备、培训技术人员。当多个企业面对同一个具体项目时，发现各个企业所拥有的软件、硬件和工作模式存在差异，兼容性不够理想。在相互傳递设计结果的过程中，信息的损失相对较大。而在这种情况下，要求各单位统一软件、系统，难度较大。

3、BIM在施工图设计中的改进方法

鉴于传统BIM应用方法的局限性，提出了一种改进的应用方法。该方法的核心内容是：施工单位或施工单位委托的咨询单位代表施工单位主导BIM的应用，在施工单位的授权下，BIM工作室由设计单位组建和管理。设计单位提供BIM技术人员、硬件设备、软件和协同设计平台，详细实施BIM设计工作；其次，安排设计技术人员，施工单位和其他技术人员协助设计BIM工作。BIM版权属于建设单位。设计单位负责BIM系统的质量。施工单位负责施工成果。合作关系对于施工单位聘请的设计单位和施工单位的BIM设计工作，其工作范围可能包括原始合同，也可以签订。

结论：

BIM技术可以改善项目设计过程，提高设计效果，减少信息反馈数量，减少设计变更、简化施工协调等问题，可以更直接的影响项目相关单位的工作，因此，建筑师和工程师非常关注这个优势。通过对现有项目的应用情况进行分析、总结，找到一种更方便，更快速的BIM应用方法，可以极大地促进BIM技术的广泛应用。

设计师完成施工图设计，完成BIM设计。此时的BIM模型需要相互碰撞并达到LOD300的深度。该模型与二维CAD图纸信息一致，清除模型中未使用的项目和其他参考。BIM模型经过业主审核后，交付施工阶段使用。

目前BIM在建设领域的应用表明BIM在建设领域的实施价值，对建筑施工企业和建设项目具有重要意义。通过分析BIM应用中存在的障碍，提出了BIM在施工中的实施方式和方法。并预测BIM在建筑领域近期和远期的应用前景。在整个建筑项目的整个生命周期中，BIM都可以从项目的规划阶段进行干预。随着项目设计的深入，随着项目的建设进展到项目建成投入运行，BIM将开始带回施工单位。BIM可以在整个周期内为施工单位提供必要的数据支持，协助施工单位控制成本、管理设计质量、管理施工进度、节约材料、确保项目的安全和成功。

参考文献：

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[2]龙文志.建筑幕墙行业BIM贯彻十二五规划的思考和探讨[J].门窗，2011-01-20.