BIM技术在施工图设计验证校核阶段的应用

BIM技术在施工图设计验证校核阶段的应用

高庆翔

亚瑞建筑设计有限公司

摘要：本文在分析了BIM技术在施工图设计验证校核阶段的重要性的基础上，指出了BIM在该阶段关键应用、突出优势、可能面临的挑战以及应对措施，旨在为其在施工图设计验证校核阶段应用的深入理解和持续优化做出贡献。

关键词：几何一致性验证；冲突检测；施工工艺分析；可视化分析

引言

随着社会的不断进步和建筑行业的快速发展，数字化技术在建筑设计与施工中的应用逐渐成为不可或缺的关键因素。在这一数字转型的浪潮中，建筑信息模型（BIM）技术作为一种全新的数字化工具，引起了广泛关注。BIM技术的独特性质和全面性特征为建筑行业带来了前所未有的机遇，而其在施工图设计验证校核阶段的应用更是为设计团队提供了一种全新的工作范式。

1BIM技术概述

BIM技术是一种革命性的数字化建模方法，它不仅仅是一项工具，更是一种全面的工作方法。BIM的核心理念在于通过数字化模型，综合包括几何数据、空间信息、构件属性、工程量信息等多方面信息，实现对建筑项目全生命周期的数字化管理。这种方法与传统的二维设计和CAD技术相比，更加强调对数据的综合性利用，从而使得建筑项目的设计管理能够更为智能化和高效化。

BIM技术的核心特征在于信息的集成、参数化建模、可视化展示以及协作与共享。通过这些特征，BIM技术在设计与施工中展现出诸多优势。在设计阶段，BIM技术实现了设计信息的集成，使设计师能够更直观地理解和优化设计方案，提高设计质量和效率。而在验证校核阶段，BIM模型则可用于冲突检测、施工工艺分析等，帮助施工团队提前发现问题并进行优化，有效降低施工风险和成本。综合而言，BIM技术以其全面的数字化管理方式和多方位的优势，成为建筑行业不可或缺的重要工具。

2施工图设计验证校核阶段的关键任务

2.1几何一致性验证

几何一致性验证是施工图设计验证校核阶段关键任务之一，模型的准确性与一致性直接关系到整个建筑项目的设计质量和施工效率[1]。不同专业的模型需要协同工作，准确的模型确保了建筑物的真实表达，包括结构、空间布局、以及相关的细节和尺寸，而一致性验证确保了这些模型之间的协同性。一致性包括空间一致性、工程量一致性等多方面，它能够确保各个专业在设计中的信息保持一致，避免了不同模型之间的冲突和矛盾。通过BIM平台，设计人员可以实时共享并协同工作，从而在设计阶段解决问题，减少后期施工过程中的调整和修正。

在进行几何验证时，设计人员通过BIM技术，创建高度精确的数字化建筑模型，这些模型不仅包括几何信息，还包括各种构件属性、关联关系等多维数据。通过实时的三维模型比对和分析，对结构、空间布局、构建元素的准确性进行检测，确保建筑模型的几何形状与设计意图一致。如下图1所示是基于BIM技术的几何一致性验证流程。

图1 基于BIM技术的几何一致性验证流程

2.2冲突检测与解决

在施工图设计阶段，冲突检测与解决是确保建筑项目成功实施的关键环节。冲突可能导致构件空间布局不协调和设计理念难以实现，这不仅影响了设计的质量，还可能使项目的整体形象受损。冲突还会对施工进度和成本产生影响，未发现的冲突可能导致工程暂停、延误进度，并增加额外的施工成本[2]。

如下图2所示是基于BIM技术的冲突检测流程。设计团队通过BIM软件创建详细的数字建筑模型，包括结构、管道、电气系统等各个方面的设计元素。随后，利用BIM平台的冲突检测工具，分析模型中的各个构件，检测可能存在的冲突，如空间交叉、尺寸不符等。设计团队将收到实时的冲突报告，明确问题的具体位置和性质。设计团队与相关专业团队协同合作，通过调整模型中的构件位置、优化设计方案或改进施工工艺等方式，解决检测到的冲突。

图2 基于BIM技术的冲突检测流程

2.3工程量计算与优化

在施工图设计中，基于BIM的自动化工程量计算的引入为整个建筑项目注入了高效性和精确性。通过BIM技术，系统能够实时提取建筑模型中的数据，自动计算各构件的尺寸、材料用量等工程量信息，极大地缩短传统手工计算所需的时间[3]。自动化计算减少人为错误的可能性的同时，还能够追踪设计变更对工程量的影响，实现快速更新和实时调整，为设计优化提供有力的支持。

在工程量计算中，基于创建的详细数字化建筑模型，系统可以自动提取模型中的关键数据，如构件的尺寸、体积、材料等，实现工程量的自动化计算。设计团队可以利用BIM平台实时获取工程量计算的结果，进行综合分析，以支持项目的决策制定和设计优化。

2.4施工工艺分析

施工工艺分析是施工图设计验证校核阶段的关键一步。通过模拟施工流程，设计团队能够在数字环境中实现对建筑模型的全面验证，有效识别和解决可能出现的设计冲突和问题。这不仅有助于确保设计的可行性和施工的顺利进行，还提前发现潜在的风险，降低施工过程中的变更和调整的可能性。因此，施工工艺分析在施工图设计校核中扮演着关键的角色，为建筑项目的成功实施提供了可靠的基础。

基于BIM进行施工工艺分析时，需要通过BIM软件创建详细的研究对象数字模型，确保包含施工过程中所有关键的构件、系统和相关信息。在此基础上设定施工工艺分析的目标，包括安装顺序、施工阶段和协同性等要素。如下图3所示，利用BIM技术进行模拟，通过三维模型可视化整个施工过程，以发现可能存在的冲突和问题。在模拟中，特别关注构件之间的空间关系、施工顺序、人员流动等方面，对模拟结果进行全面的分析，识别潜在的施工难点和瓶颈，并确定可能的优化设计方案。根据分析和优化的结果，更新建筑模型，反映最新的设计调整，确保施工图设计校核的实施符合最佳实践和高效运作。

图3 施工工艺分析

3BIM技术对团队协作的促进作用

BIM技术对团队协作的促进作用体现在信息共享和协同设计等多个方面。

在施工图设计阶段，信息共享显得至关重要。信息共享的实现有助于协同团队的工作，减少沟通误差，提高设计一致性，并迅速解决潜在的冲突。信息共享还能够促进各专业团队之间的密切协作，使结构、电气、机械等多个领域的专业人员能够实时交流，共同解决设计问题，从而确保施工图的准确性和可执行性。

BIM平台在协同工作中具有显著的优势。BIM提供了一个集成的数字化环境，使多个专业团队能够在同一平台上共同创建、查看和修改建筑模型，从而实现实时的协同作业。其次，BIM平台支持多用户同时访问和编辑建筑模型，可以实现即时的团队沟通和协同工作，减少信息传递的误差。通过BIM的版本控制和历史记录功能，团队成员可以追溯模型的演变过程，更好地理解设计决策的演变轨迹。

4在施工图设计验证校核阶段的应用

4.1在施工图设计验证校核阶段的具体应用流程

在施工图设计验证校核阶段，BIM技术主要应用流程如下图4所示。项目团队在BIM平台上建立的数字建筑模型进行几何一致性验证，排除模型中可能存在的空间冲突和尺寸不一致等问题。对模型进行数据一致性检查，确保材料属性、尺寸等信息符合项目要求和标准规范，然后进行模型准确性验证，以确保建筑模型与实际施工的要求一致。在构件关联性检查方面，要确保各构件之间的相互关系符合设计要求，避免潜在的问题[4]。利用BIM平台提供的可视化工具进行校核，以直观地审查建筑模型，发现潜在的设计问题。在记录和解决问题时，建立详细的纪录，与相关团队进行协作，及时解决检测到的问题。完成一系列流程后需进行最终的校核和确认，确保模型符合最终设计的标准。

图4 具体应用流程

4.2应用过程中主要的问题及解决方案

BIM技术在施工图设计验证校核阶段的应用也面临一些问题。主要问题及解决方案如下：

（1）不同团队使用不同的数据标准和命名规则，可能导致模型中的数据不一致。面对可能出现的数据一致性问题，项目团队需要制定一致的BIM标准和规范，确保所有设计方按照同一标准进行数据输入和管理。

（2）大规模、高复杂度的建筑模型可能导致性能问题和难以进行有效的校核。面对这一挑战，项目团队需要优化建模过程，使用模型分解和分级显示等技术，以降低系统负担，提高校核效率。

（3）不同专业团队之间的实时协同工作可能受到网络延迟等问题的制约。在解决这一问题时可以利用云端BIM平台，确保实时的数据同步和团队成员之间的高效沟通，减少协同工作的障碍。

（4）在大团队中，可能存在信息共享不畅、权限管理混乱的问题。项目应当建立清晰的信息共享和权限管理机制，确保团队成员能够访问所需的信息，同时保护敏感数据的安全性。

5结论

BIM技术在施工图设计验证校核阶段的应用为建筑行业带来了深刻的变革。本文总结了BIM技术在该阶段的重要性、关键应用、优势以及可能面临的挑战，并提出了相应的解决方案，得出以下结论：

（1）BIM在施工图设计验证校核阶段的关键任务主要包括：几何一致性验证、冲突检测与解决、工程量计算与优化和施工工艺分析。

（2）BIM技术在信息共享和协同设计等方面具有显著的优势。

（3）BIM技术在施工图设计验证校核阶段的主要应用流程包括：数据验证、碰撞检查、构件关联性检查、可视化工具校核，调整后最终校核并生成总结报告。

（4）在采用BIM技术时可能会遇到一些瓶颈，项目团队可通过建立健全规范标准和使用先进技术来应对这些挑战。

参考文献

[1]苑永健.F公司市政工程施工图数字化审查平台优化研究[D].山东大学,2023.

[2]闫文凯.基于BIM技术的施工图审查业务应用研究[C]//中国图学学会建筑信息模型（BIM）专业委员会.第九届全国BIM学术会议论文集.广联达科技股份有限公司;,2023:5.

[3]胡雄伟.BIM技术在建筑工程结构设计阶段的应用研究[J].建设科技,2023,(21):104-106.

[4]庞洁.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].江苏建材,2023,(05):70-72.

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