“双碳”背景下，大力发展绿色建筑，加快装配式建筑、BIM技术和绿色节能型建筑等新技术和理念的推广和普及，推动建筑业转型升级和高质量发展，已成为行业共识。与传统的二维CAD平面设计相比，BIM技术可以将各专业的模型整合在一起，具有建筑环境的真实模拟性、互动和反馈的可视化性、建筑设计参数一体化性等特点，将其应用于建筑设计和施工过程中，可以实现精细化管理，提高效率，降低成本，其推广和普及必将加快推动工程建设行业的变革。本文以南京江北现代产业创新中心项目为例，对其BIM示范应用情况和成效特点展开深入探讨。

项目概况

南京江北现代产业创新中心项目位于南京江北新区，大厦主要功能为智能制造产业、生命健康产业、会议中心以及电子信息产业等，共4栋楼，总用地面积约8.1万㎡，总建筑面积33.6万㎡采用装配整体式框剪结构，预制装配率40%。BIM技术应用于方案和施工图设计阶段，BM技术应用包括装配式应用、BIM数字报审、工程量统计、能耗分析、性能模拟、碰撞检查、设计优化、管线综合、VR仿真漫游等，其中装配式应用、BIM数字报审、管线综合、仿真漫游四项为深度应用，综合效益显著。

BIM设计模型

BIM示范应用情况

实施组织

项目建设初期，编写BIM实施规划方案，从项目全局角度对BIM应用程序的执行情况和执行细节进行概述，确保在整个项目实施周期内BIM团队以统一的标准执行BIM应用程序。同时，确定BIM的实施流程，清晰、有序的项目级BIM实施管理架构，包括实施管理流程和文件管理架构，以此来推动项目的有序进行。

BIM实施流程

BIM应用情况

专业模型构建及碰撞检测。建模规范与标准参考《BIM规范与标准》，根据施工图设计阶段图纸，构建各专业模型，使之符合施工图设计阶段模型的深度要求，使各专业之间能够在基于三维模型的可视化情境下进行沟通、讨论、决策等协同工作。在此方面，搜集资料，保证资料的准确性；按照统一的命名规则对文件进行命名并进行模型集成，将集成后的模型文件保存下来；对各专业模型进行切割整合，产生平面、立面、剖面视图，并对空间合理性进行检查，检查各专业间是否存在部件冲突，设计内容是否统一、缺漏等情况，对各专业模型进行错误校正，直至模型准确无误。

幕墙外立面选型及优化。该项目建筑外立面采用铝板外包装饰的白色带状造型，白色带状造型下为铝制百叶遮阳，均为装配式设计，精度要求高。采用BIM技术，可以提高设计方案预览和比选的效率，优化幕墙和室内设计的可行性和美观性，检查重要设备端口的留置是否合理，预览幕墙的设计成果，以及进行分析和优化分割等，可以提高设计人员、业主和其他相关人员在设计阶段的效率。此外，通过BIM技术可以及时发现设计的缺陷或问题，以便周全规划，全面提高幕墙设计的质量，减少失误产生的损失。根据幕墙设计模型精度要求，创建精装修BIM模型，确定构件相应的质料。在虚拟动画制作软件中，导入建筑信息模型，在具有演示或渲染的软件中设定视点，并将体现建筑立面整体效果和分割的漫游路径设定在软件中，使设计方案得到准确的呈现。为了后续的调整与修改，软件中的漫游文件要及时输出为一般格式的视频文件，保存好原始的制作文件。

幕墙优化流程

三维管线综合。以各专业模型为基础，运用BIM三维可视化技术对施工图设计阶段的冲突进行检查，有助于实现设计阶段各管线布设与建筑、结构平面布置、竖向高程的三维协同工作，尽可能减少空间冲突和碰撞，避免将设计阶段的错误向施工阶段传递。在此方面，将建筑、给排水、结构、电气、暖通等所有专业的模型进行整合，形成一个完整的建筑信息模型；确定碰撞检测和管线综合的基本原则，利用BIM三维可视化技术，对模型中的冲突进行检查，进行三维管线综合，完成修改确认后的碰撞检测报告和管线综合报告的编写，向建设单位提交修改确认后的调整模型。

竖向净高分析。机电管线排布方案以各种专业模型为基础进行优化，检测分析最终竖向设计空间，最终可提出最优净空高度。首先，确定走道、公共区域、机械车位及车道上空等净空优化的重要部位；其次，运用BIM三维可视化技术，对各专业的管线排布模型进行调整，使净空高度得到最大程度提升；最后，对调整后的各专业模型进行审查，增强模型的准确性，并向建设单位提交调整后的建筑信息模型以及相应的工程视图，以备确认。

机电预留洞口图。传统的二维施工图设计信息在传递时容易丢失，引起机电预留孔洞错设、预埋件漏埋等问题，由此带来的拆装、返工，既浪费材料，又延误工期。针对此困扰，利用BIM技术，检查管综优化后的模型与开洞的土建模型；土建专业模型经碰撞点位置调整后，确保洞口留有准确位置；导出结构留孔平面图，将精确标高及定位大小标注出来。

装配式正向设计流程

BIM装配式正向设计。通过BIM+装配式正向协同设计，从方案到出图均能通过BIM模型一站式完成。利用Revit的透视功能，针对复杂节点处的碰撞进行检查校核，优化节点设计，提高设计质量和施工便利性。预制构件模型组合预拼装，实现节点可视化、构件种类多元化、构件尺寸标准化。基于当前装配式内墙现场切割拼接、破损率高、废材多、质量差、建筑垃圾多等痛点，在设计阶段应用BIM技术进行建筑成品墙预拼装，准确计算出成品内外墙板用量。通过模型模拟安装，减少现场墙板切割错误损耗，达到经济节能的目的。通过BIM模型统计编号，提前预留预埋管线点位，准确给出每块成品墙板尺寸，并将数据传递给墙板厂家，实现建筑墙板工厂生产，减少甚至避免现场切割，大大缩短工期，减少废料和垃圾，降低现场材料的破损率，实现绿色建造。最后，利用BIM模型的信息联动性，更快捷准确地修改模型和输出图纸。

成效及亮点特色

方案阶段

BIM构件组合设计之BIM对节点进行可能性验证。平面设计图难以暴露钢筋之间的碰撞问题，通过BIM构件组合设计，可以对钢筋的碰撞节点进行准确定位，从而优化设计施工图。在屋面综合利用过程中，对于位置无法避让屋面利用区域或通道的风机设备，采用叠放安装或风管设于地面架空层引至附近布置；叠放安装的上层风机优先选用消防类风机，油烟风机放在下层，并考虑相应的检修空间。屋面防水施工前，安装钢结构支架，将空调室外机集中，减少桥架管线走线，预留人行、检修通道，充分利用上部人员屋面的整体空间。

施工图阶段

常规设计中，各专业管线并未有明确标高及平面定位，导致各管线交叉重叠、施工难度大、施工随意性强、无法对现场有效把控、易产生返工，导致施工周期延长、增加成本。即便层高较高，管线安装完成后净高也会很低，严重影响项目品质。对此，要建立模型，对图纸问题进行检查，对设计人员进行碰撞报告的生成、反馈、设计施工图的优化等。

BIM装配式正向设计

通过BIM+装配式正向协同设计，实现BIM模型一站式完成。利用Revit的透视功能，优化节点设计，提高设计质量和施工便利性。同时，预制构件模型组合预拼装，实现节点可视化、构件种类多元化、构件尺寸标准化。通过模型模拟安装，减少现场堵板切割错误损耗，达到经济节能的目的。此外，通过BIM模型统计编号，准确给出每块成品墙板尺寸，实现建筑墙板工厂生产，减少现场切割，大大缩短工期。利用BIM模型的信息联动性，对模型进行修改，对图纸进行输出，确保速度更快、更准。

机房三维可视图

BIM装配式机房

BIM技术通过深化机房、分模模块、预制分段、配发预制加工、施工详图、工厂预制加工、物流配送、现场装配，实现了机房装配的全过程，不仅有效降低了采购成本和管理费用，而且解决了施工现场人员能力参差不齐引发的质量问题，部件体系不断完善、预制率提高、人工作业减少、工期缩短。

示范经验

准确创建模型，提供决策依据

采用Revit软件绘制3D模型后，该3D模型可生成所需的任何平面视图，在保证准确性的前提下更直观快捷，给业主、施工方、设备供应方、预制板等项目参与者提供了一个沟通协调的平台。而在CAD技术中，3D模型需要由多个2D平面图共同创建，过程复杂。

在设计阶段，为建筑设计师提供一个多方参与的平台，确保所做的分析决策有所反馈，提高决策的正确性和可操作性，以决定项目的选址、形状、方位、结构形式、建设和运营概算、能耗和可持续发展、应用BIM技术模拟和分析不同方案。

系统协作，变更灵活

在传统建设项目的设计模式中，建筑、暖通、机械、结构、电气、消防、通信等各专业设计间极易发生矛盾冲突，且难以解决，而借助BIM整体参数模型可以强化建设项目各系统的空间协调，避免碰撞冲突，减少设计错误与漏洞，提升设计效率。此外，借助BIM建模工具相关的分析软件，在分析结果的基础上，综合分析拟建项目的结构合理性、光照、空气流通性、隔音隔热、温度控制、供水等多个方面，在分析结果的基础上，对BIM模型进行不断的优化和改进。

项目参与方基于具有自动更新功能的BIM整体参数模型，能够灵活应对设计变更，减少各方人员所持图纸不统一的情况。如果施工平面图发生细节变化，Revit软件将自动更新修改与之相关联的截面图、立面图、3D界面、工期、图纸信息列表等。

BIM模型信息的传递

在国内的建筑工程中，最容易出现的问题就是设计图纸的实际可施工性，原因就在于设计和施工分别采用承发包模式。这种模式中，设计人员和施工人员的专业化程度较高，设计人员往往缺乏施工经验，而两者之间又缺乏交流，很容易导致施工人员很难按照设计图纸施工，甚至不能按照设计图纸进行施工。针对这一现象，BIM通过提供3D平台，加强设计人员与施工人员之间的交流，并让有经验的施工管理人员在设计阶段就参与到设计中来，对施工项目的管理方式进行早期植入，并对施工项目的管理方式进行更新，切实解决可施工性问题。

BIM助力设计概算精细化

在设计过程中，初步设计会不断修改优化，建设规模、设备类型、结构性质等均会发生变化。BIM技术可以基于原有模型的工程量，按照定额计价模式，自动调整建设规模、设备类型、结构性质等变量，并计算出工程的总概算。工程概算由BIM模型平台在投标合同签订前导出，为项目各参与方提供决策参考，同时也提供最终设计概算的依据

结  语

自南京市被住房和城乡建设部列为“CIM/BIM”平台建设试点城市后，南京市建委以CIM管理平台为基础研发了BIM智能审查系统。2021年6月，江北现代产业创新中心被列为南京市首批BIM示范工程，按照《南京市建筑工程施工图BIM设计交付技术导则》等标准进行设计评审，2021年10月通过施工图BIM智能化评审，2022年5月通过专家评审，成为江苏省第一个通过核验的BIM示范工程。江北现代产业创新中心新建工程运用BIM技术，在方案关联阶段进行优化，在施工图阶段进行碰撞检查、净高分析、管综出图，在施工阶段进行技术交底，通过BIM+装配式技术进行模拟，保障设计、施工顺利进行。以BIM模型为中心的协同管理平台，通过多维度的集中参与、综合应用，大幅节约了成本，提高了管理效率和项目质量。（本文作者屈俊峰系江苏龙腾工程设计股份有限公司董事兼副总经理）

参考文献

[1]刘智平,罗志刚.BIM在信号系统工程设计中的应用探讨[J].铁路通信信号工程技术,2020(02):16–21.

[2]上海市城乡建设和管理委员会.上海市建筑信息模型技术应用指南(2015版)[J].上海建材,2015(04):1–11.

[3]樊森,魏光辉.BIM技术在建筑工程中的实际应用[J].建筑工程技术与设计,2017(07):426.

[4]董洪学,陈景雅.BIM在公路工程中的应用研究[J].华东交通大学学报,2018(01):32–36.

[5]刘新.BIM技术在设计和施工阶段中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(01):987.