【摘要】监理四部两年以来使用多种BIM软件建立起数字模型，利用BIM技术完成了一些监理项目的管道综合排布、各系统碰撞检查、全过程造价管理、变更管理、竣工审核等工作，为现场工程监理提供了技术支持。工程实践表明：使用BIM技术将提高监理工程师对工程全面管控的前瞻意识；提高监理工程师的工作效率、减少失误；有利于建筑工程管理的科学化、规范化。

【关键字】BIM技术，监理，建模应用

一、BIM技术价值及选择应用

1、技术价值：

建筑信息模型，即BIM(Building Information Modeling) ，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目中各种构件、设备的相关信息的工程数据模型，它将工程数字化、信息化、可视化；同时又是一种应用于设计、建造、运营的数字化管理方法，可使各参建单位在建筑工程整个建设过程中有效的解决“错、漏、碰、缺”问题，提高工程质量和工期控制水平，减少资源浪费，控制预算超支等问题。使用BIM技术将提高监理工程师对工程全面管控的前瞻意识；提高监理工程师的工作效率、减少失误；有利于建筑工程管理的科学化、规范化。

2、选择应用：

一个新技术的推广必将引起一个产业链的复活，市面上的软件各有千秋，因此对于初次接触新技术的人来说选择软件就成了难题，本文想通过以下项目对不同BIM软件应用的实例，引导大家正确选择鲁班、广联达及MagiCAD应用软件。

二、BIM技术在某大学学生宿舍楼中的应用（广联达、MagiCAD软件）

     本工程设计为学生宿舍及其附属用房，总宿舍间数477间，容纳学生人数1908人；总建筑面积21181.2㎡，建筑基底面积3099.26㎡；建筑层数为地上8层（局部2层），建筑高度29.4m，室内外高差0.6m。安装专业包括给水排水（含消防系统、雨水管道安装）、采暖、电气（含强电、弱电），各专业管道主要集中在一层，尤其是洗衣淋浴间，管道碰头打架现象频繁。基本模型如下图：

某大学学生宿舍楼总体模型

图1项目管道集中渲染图

1、利用BIM技术建模

本工程建筑楼层层高3.6m，吊顶距地面高度2.8m，桥架距地面高度2.9m，管道集中布置在走廊位置，必须达到建筑、结构、机电的整体美观与协调。本工程中我们将相关信息输入BIM软件建立BIM建筑模型，这样，建筑物给我们的感受已经不仅仅是停留在二维图纸上的一个概念，而是三维化、可视化的一个建筑。这一BIM模型能够更加清晰、直观地将建筑物的每个信息及时反馈给我们，而我们利用这些信息，可以及时对工程进行优化、深化，对工程量进行统计，对变更进行评估等。

2、利用BIM技术进行碰撞检查

利用BIM技术检查结构与管线及管线与管线之间的碰撞，二维的施工综合布线图纸一般不会标明标高，大多都是贴梁底敷设。在施工之前，监理都会要求施工单位进行现场测量，得出大致的排布方向后再由施工单位进行施工。在施工过程中，往往会发现因图纸不明确而造成的结构与管线、管线与管线之间的碰撞，一旦遇到这类情况，不仅会影响工期、造成浪费，而且会因变更管线的排布而影响建筑物室内的净高，进而影响建筑物的整体观感质量。面对设备管线布置中繁多的系统、复杂的布局，如果我们按照常规的思路进行图纸会审、组织施工，是很容易出现管线之间或管线与结构构件之间碰撞的情况，故此，要求各参建单位使用BIM技术查碰撞，做好前期控制工作。

利用BIM技术建模后，我们解决了走廊桥架与喷淋管碰撞的问题（见图3），解决了一层的单独排水系统与排水系统交叉的问题（见图2），解决了水平管之间的碰撞问题（见图4），解决了管道安装与建筑结构的碰撞问题（见图5）。BIM模型就是对整个建筑设计的一次“预演”，在建模的同时也是对图纸的一次深化设计。它不但能清晰地反应设计图纸中存在的问题，而且能使我们准确优化排布管线。所以，我们监理能够利用BIM技术建模，进而给出了优化的方案，将是最科学，最合理的。

 3、利用BIM技术进行各系统综合

利用BIM技术进行专业图纸的合成与分解。一个工程中不同的管线往往由不同的专业施工单位来施工，有些施工单位拿到本专业的图纸往往是先下手为强，遇到问题往往不会想到与大家一起协调布置，而是自行临时解决，怎么方便自己就怎么施工。如果监理工程师没有一个整体的协调控制，现场将会出现诸多问题。协调控制的首要任务就是理解图纸，然而，传统的管线综合是水、暖、电各专业的综合平面图加复杂的系统图和局部大样图，对于现场复杂的管线布置，仅靠几张单独的系统图及大样图，并不能全面、清楚地表达管线的全部关系。对于监理工程师来说，即使再加上标注，也会因综合平面图图面内容太多，急忙梳理不清各设备管线而头痛。从本工程实践可以看出，BIM模型包括所有专业，可以浏览模型的三维化视角（见图6）及单专业平面图、综合管线平面图（见图7），能清晰反映单专业整体系统图。

图6

图7

  4、利用BIM技术建模、统计工程量。

工程师利用BIM技术可对管线工程量进行精确统计。传统的算量都是基于各专业施工图纸，实际中因翻弯或考虑管线综合而进行的位移调整都会增加工程量，施工单位往往也因为工程量的事情和监理工程师“讨价还价”，而BIM模型在建模的同时会给各类构件赋予尺寸、型号、材料等约束参数（见图8），BIM是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果，因此导出的材料、设备数据可信度高，各参建单位通过BIM模型可以清楚地看到整个工程的工程量，为造价提供了最有力的依据。

图8

5、利用BIM技术进行装饰样板选择

以往的装饰装修工程中一般提倡的是样板间引路，制作样板间的优点有：一是甲方可以真实感受各方案的装饰效果、材料、空间感等，对方案进行比选确认；二是可以规范施工单位的一些工程做法和材料标准等。如果做法常规、材料已经封样，仅对样板间的方案效果进行比选，那运用BIM技术模型就可轻松达到。

   BIM软件中有装饰工程中各房间定义，在三维材质库内选取所用材料，输入数据，一个虚拟的样板间便完成了。甚至可达到：若有需要可以进行三维渲染，效果更加真实。这样，BIM可以取代前期投入大量精力去做样板间，并且可以进行多个方案比选，既经济又高效（图9室内装饰工程效果图）。

    6、利用BIM技术提高装饰吊顶高度

空间高度一直是装饰工程中一个难以解决的顽疾，一般施工完成后发现吊顶过低，吊顶上部浪费了大量空间，给甲方留下了遗憾。而应用BIM技术就可以进行净高控制，通过建立标高检查过滤器，依据要求设置好最低管线标高，通过碰撞检查功能检查天花板跟管线之间的碰撞问题，可查询到不满足的区域，对此区域管线重新排布，满足设定标准，大大增加了空间的合理利用率。

图9室内装饰工程效果图                 图10室外装饰效果图

三、BIM技术在某医院住院部大楼中的应用(鲁班软件)

工程简介：

建筑功能门诊、医技、手术、病房于一体的综合楼   

总建筑面积99975.73平方米   

建筑层数南楼18层，北楼19层，裙楼5层   

结构类型南楼、北楼为框架-剪力墙结构，中间为框架结构 

基本模型如下图：  

三维模型立体效果图1

三维模型立体效果图2

1、利用BIM建模进行图纸会审

建模的过程需要翻图，相当于一次精细的图纸会审，可以轻易发现图纸中很多错、漏、碰、缺的问题，并将问题消灭在萌芽状态，不仅有力提升了工作效率，更是对项目进行精细化管理的重要体现。

2、利用BIM模型指导现场钢筋隐蔽验收

通过单构件查看可以清晰看到钢筋排布，与安装时完全一致，为现场验收提供了一定的帮助。

钢筋安装排布查看

3、利用BIM模型进行全过程造价管理

从造价管理方面讲，建立模型后可对任意楼层、任意构件进行工程量统计，大大减轻了月进度预算人员的负担，并且比传统的工程量核算更加准确、直观，能够快速地审核进度款的支付是项目精细化管理最重要的体现。

4、利用BIM建模进行管道综合排布

由于此项目为医院综合性大楼，各项功能完善齐备，管线错综复杂，需要采用BIM软件进行碰撞检查，可预先模拟各管线的标高，避免管道打架情况。

安装各专业三维效果图及碰撞检查 

四、实践总结

1、利用BIM技术指导项目管理流程

2、利用BIM技术对工程变更进行技术评估，虽说BIM技术能够清晰直观地反应工程的整体情况，但在工程施工时由于各种原因造成的工程变更也是不可避免的。利用BIM技术对工程变更进行技术评估，相对于传统做法，我们能够更直观地看见变更后的效果，能够从整体布局来考虑变更的合理性。同时，变更后增加的工程量也能够清楚地在模型中反应出来，这有利于我们控制工程造价。如在3#楼这个工程中建模时发现，有很多立管在平面图上的位置上下楼层是不对应的，主体施工时预留孔洞若按照平面图的位置势必造成楼板的二次开洞和费用的增加。

    3、利用BIM技术可以提前进行安装各系统综合，解决各系统的错漏碰缺。二维设计图纸只是在平面图上给管道设备一定的空间定义，通过线条的形式表现出来，实际中管道设备安装要占据一定的空间，若安装空间不足，势必会给一些设备及管线的检查维修造成麻烦，运用BIM技术可以在施工前期提出合理的解决方案。

4、工程监理的现行工作方法有现场记录、发布文件、旁站监理、平行检测、会议协调等。BIM技术“虚拟施工，有效协同”的特点会极大地提高监理协调工作的效率，监理人员可将工程信息反馈到BIM模型中，从而去指导工程施工，减少施工中出现质量问题的可能性。

五、结语

BIM技术贯穿于监理工作的各个环节：在设计交底与图纸会审过程中，监理需要提取设计单位制作的设计模型并对模型深度和质量进行审核；在审查施工方案过程中，需要提取施工单位经深化设计后的施工模型，关键节点的施工方案模拟，同时对施工方案的合理性和可施工性进行评审，最后增加监理质量控制的关键节点信息；在工程变更的处理中，需提取原设计模型、施工模型信息，加入变更内容，利用模型计算工程量的增减及对费用和工期的影响；将工程变更单与实体模型关联，形成现场错误实时比对；竣工验收阶段，监理人员通过提取竣工模型，对竣工模型真实性进行审查和模型移交并加入竣工验收结。希望BIM技术在公司工程实践中的应用与探索，能够为大家选择BIM软件提供参考，让BIM技术在监理行业落地，提升监理在工程参建各方中的地位。