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成都市某公寓项目面积不大，但设计方案极其复杂。设计公司BIM中心利用BIM技术，助力项目实现土建、机电、精装、幕墙精细化设计管控，并进一步探索设计BIM管控的标准流程与标准管控点。![]()
成都市某公寓项目位于成都市高新区，用地面积2000多平方米，总建筑面积近6000平方米，地上7层，地下1层。主要建筑功能为住宅。
本项目一共有17户。主要户型只标注了3种，但平面布局的细分户型有11种。叠加上层高、结构布局等影响因素，可以说实际上不存在标准户型，17个户型均需要在一套统一的设计框架下单独设计。针对这种情况，对该项目采用了全楼BIM建模核查的工作方式。
2 、住宅设计公建化
本项目平面布局复杂，立面由多种幕墙组合拼接而成，使得本项目更接近于公共建筑设计而不是住宅设计。由于建筑立面运用了大量石材幕墙，本项目希望严格管控立面拼接对缝等设计细节，实现精细化立面设计管理。为此特意增加了外立面的BIM精细化管控，从外形设计到外立面施工，全方位把控设计细节。
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▲ 图1
3 、涉及专业众多
本项目的设计方包括建筑方案设计、施工图设计、室内设计、景观设计、幕墙设计五大设计方，共计8个专业，其中暖通专业还需与三大件厂家进行配合。涉及专业众多，协调难度大。将各专业的设计内容综合在BIM模型里进行协同设计，有助于更好地发现设计问题。本项目甲方要求各设计方在施工图设计阶段同时开展工作，尽早发现并解决各专业的冲突问题，因此设计调改较多。为了更好地服务于设计，本项目采取BIM伴随式设计咨询方式，BIM建模工作在项目施工图设计过程中介入，BIM模型跟随设计方案的深化而随时调整，BIM咨询师及时发现并反馈问题。
如前文所述，本项目虽是一个多层公寓楼，但平面与造型很复杂，尤其全楼中心的主楼梯间，因梯井布置了两个管井且梯段变化很多，加之层高、平面布局等变化带来的影响，仅依靠CAD进行设计的话，有些空间很难想象，因此出现不少问题。通过BIM建模，可以很直观地看到这些空间效果，更好地发现并探讨解决方案。案例1.1 屋顶墙体定位变化导致最顶层楼梯间休息平台上方出现一根平行于梯段方向的结构梁，CAD查看结构图并绘制楼梯详图时忽略了这根梁的存在，因此未发现梁底空间的梯段与休息平台净高不满足规范要求。经过BIM咨询师的反馈，项目设计师最终修改结构方案取消了这根梁，满足设计规范，同时优化交通空间。
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案例1.2 楼梯梯段因平面布局需求拐出楼梯间，部分梯段暴露在楼梯间墙外。由BIM模型可见，楼板梁并不能完全封闭此梯段，但外露的面积很小，因此很难发现此疏漏。最终结合室内设计，决定在此处加设一道建筑墙，封闭梯段侧面，同时形成楼梯间外扩的空间效果，便于精装吊顶界面设计。![]()
▲ 图3
案例1.3 根据建筑平面建模，BIM模型发现楼梯间水电井最顶层墙体与屋顶外墙之间存在一个宽度只有100mm的窄缝。鉴于CAD绘图的局限性，这个窄缝在二维平面图乃至剖面图中都未被体现。经BIM咨询师的提醒，项目设计师在此处增加了挑耳，建筑墙由此可以砌至屋顶外墙边，从而消除这个窄缝，解决这个空间细节问题。![]()
案例1.4 这个剪刀梯休息平台的一侧有一个豁口。如（图5左所示），原设计直接将休息平台板延伸出去。此设计在平面图中完全看不出问题，但在模型中可以一目了然地看到结构梁会影响平台使用。经BIM咨询师的建议，此休息平台板不再延伸出去，而是在梁下封墙闭合空间（图5右所示），从而消除一个无用空间，也改善楼梯间入口空间感受。![]()
▲ 图5
案例1.5 本项目由于建筑形体比较不规则，结构增加了很多加强措施，比如局部的变截面梁。因为数量较少不容易发现，室内设计的吊顶可能与其冲突。BIM咨询师通过将土建模型和室内设计吊顶模型进行合并检查，可以有效地排除这类问题。最终结构设计师修改变截面梁，避免后期施工对室内空间造成的重大影响。
案例1.6 如（图7左上所示），室内吊顶原方案忽略了楼梯间梯段的变化导致的一系列问题。通过BIM模型，各方一起讨论研究最佳处理方式，包括用弧形吊顶包裹凸出楼梯间的梯段，取消原楼梯间隔墙，避开梯段斜角从而确定楼梯间吊顶的最终高度（图7下行所示）。最终吊顶效果如下（图7右上所示）。
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本项目外立面有大量幕墙做法。BIM探索进行幕墙精细化建模，主要构件包括幕墙块材和幕墙主次龙骨。与主设计流程同步，BIM咨询师根据幕墙施工图创建BIM幕墙模型，验证石材拼接准确性，确保建筑立面效果；发现并解决幕墙块材、龙骨与其他专业的冲突问题，避免现场施工返工，保证幕墙施工精确度。
案例2.1 幕墙主龙骨与污水管碰撞。主龙骨处在转角位置，并不好调整。因污水管的定位更难调整，经多方协商，最终确定移开主龙骨，次龙骨在转角位置特殊处理。
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▲ 图8案例2.2 根据建筑立面图、幕墙施工图建模，会发现一些由于绘制错误导致的块材拼接对缝问题。如图，相邻两个立面的块材尺寸在施工图中标注不一致，因为立面图信息不连续所以不容易发现错误。依图建模后，通过三维模型可以同时观察两个立面，检查两个立面幕墙对缝情况，从而找出块材尺寸错误的地方，反馈并修改施工图，确保块材下料加工无误。▲ 图9
案例2.3 BIM幕墙建模的同时也在重新审视幕墙立面设计合理性。原方案首层主入口雨棚上方设置了一排小尺寸的石材幕墙。然而雨棚并非镂空构造，且这排石材幕墙的前方还有一堵更高的雨棚女儿墙遮挡，因此这排石材幕墙很难被行人看见。经BIM咨询师提议，得到甲方与方案建筑师的认可，项目最终取消这排石材幕墙，优化造型设计，节省造价。![]()
▲ 图10即使不做BIM正向设计，很多项目也会做BIM管线综合设计。但很多BIM管综设计都作为施工图完成后的一项深化设计，如果碰到图纸因故无法修改或现场土建已经施工的情况，对应管线的管综设计就相当于做无用功。因此管综的介入时机越早越好。BIM伴随式设计有利于项目更早进行BIM管综设计，提前发现并解决机电管线与土建等其他专业的冲突问题，避免设计滞后于施工，从而获得最佳管线布置效果。
案例3.1 地下室给水干管、喷淋干管原路由是穿越地下室电梯厅接入楼梯间内水管井。这带来两个问题，一是对电梯厅吊顶的影响，二是进入楼梯间对交通空间的影响。经过BIM模型推敲，重新寻找路由，管线从楼梯间另一侧进入。这一侧遇到的困难在于半面墙体被电井占用，剩下半面墙接着一个较低的梯段，梯段与管井之间形成一个很小的三角形墙面通路。这个三角形墙面需要扩大才可以穿过三根水管，因此向前平移梯段以增大这个三角形面积。这个新的路由不仅避免管线对电梯厅的影响，而且充分利用梯段下方的无用空间，走管更加隐蔽，完全消除对楼梯间空间的影响。![]()
▲ 图11
案例3.2 如（图12所示），卫生间降板挤压室内机安装空间。为保证室内净高空间，吊顶标高无法下调。室内机安装定位过低则会导致冷凝水管路由过低，进而与吊顶碰撞。通过BIM模型综合分析，确定问题影响范围，最终决定由结构专业修改这个范围的降板高度以解决室内机安装问题。![]()
▲ 图12
案例3.3 楼梯间水井引出给水管通往各楼层。因为涉及梯段和梯梁，传统设计出图很难表达清楚管线合理的路由，最后可能做出（图13左所示）的效果，影响楼梯行走空间。通过BIM模型，可以更直观清晰地推敲出管线最佳敷设方式——对行走空间影响最小且外观最好看，同时提给结构专业梯梁预留洞口定位。![]()
▲ 图13案例3.4 这个项目的立面有大量幕墙，为求立面美观，卫生间排风口、空调新风口等洞口在建筑外墙上的开口定位就很重要。BIM咨询师通过BIM建模，将土建、机电、室内设计、幕墙所有专业的内容综合到一块，探索对立面影响最小的布置方案。
▲图 14 空调新风口开口定位建议
BIM咨询师与其他各设计方在整个项目设计周期里频繁沟通解决问题，大大小小开会不下20次，形成18份会议纪要。问题报告与问题沟通单24份，提出问题525个，其中专业间协调问题331个，单专业图纸错漏碰缺问题125个，建筑设计优化建议69个。通过BIM伴随式设计，在不影响项目设计方正常设计流程的情况下，BIM协同多部门多专业提前发现并解决了大量问题，避免这些问题留存到施工阶段，影响工期并造成资金损失。同时，本项目在咨询过程中，协助甲方编制《BIM重点部位精细化管控导则》。该导则重点总结了管控流程与管控标准，形成项目经验，为后续项目的BIM精细化管控打下扎实的基础。![]()
为配合国家产业数字化转型大战略，集团公司积极推动BIM技术应用于各个项目。从方案汇报展示到BIM优化咨询乃至BIM正向设计，BIM技术正越来越多地融入项目整个流程。本项目基于BIM多专业综合优化，对BIM伴随式设计方式以及BIM咨询管控要点进行探索与梳理，对后续项目的BIM技术应用具有诸多示范意义。
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