摘要：本论文以天安豪园二期商品住宅项目（B 区）为研究对象，针对其地下车库规模大、功能复杂（含商业娱乐区）的特点，深入探讨 BIM 技术在住宅地下室协同设计与施工优化中的应用。通过 BIM 技术实现地下入户大堂净高优化、商业娱乐功能分区优化及管线综合方案调整，有效提升地下室空间利用率与施工效率，为同类住宅地下室工程建设提供实践参考。

关键词：BIM 技术；住宅地下室；协同设计；施工优化；空间净高；功能分区；管线综合

一、引言

随着城市化进程加快，住宅项目地下室功能日益多元化，不仅承担停车功能，还融合商业、娱乐等业态。天安豪园二期商品住宅项目（B 区）地下车库建筑面积超 12 万平方米，包含两层地下室及地下商业区（12 号楼），涵盖泳池、健身区等复杂功能空间。传统设计与施工模式在处理地下室多专业协同、空间净高控制及复杂功能布局时存在局限性，而 BIM 技术以其三维可视化、信息集成化和协同性优势，为解决这些问题提供了有效途径。

二、项目概况

天安豪园二期商品住宅项目（B 区）位于漕宝路与外环线交接处，依托轨道交通 9 号线站点，打造集商业、居住于一体的综合社区。项目地下车库子项共两层，地下一层层高 3.6m，建筑面积 60328.04㎡；地下二层层高 3.6m，建筑面积 624452.06㎡，可停放车辆 2582 辆。其中 12 号楼作为地下商业区，设置泳池、健身区等娱乐场所，对空间布局、净高要求及管线综合排布提出更高挑战。

三、BIM 技术在住宅地下室协同设计中的应用

3.1 地下入户大堂净高优化

3.1.1 问题分析

传统设计中，地下入户大堂因管线密集（如通风管道、消防喷淋管、电气桥架等），吊顶标高受限，导致空间压抑，影响住户体验。且本项目业主要求大堂净高要求达到3700mm，远高于规范要求中的2400mm。

3.1.2 BIM 优化方案

利用 BIM 软件（如 Revit）建立地下入户大堂三维模型，整合建筑、结构、机电各专业信息。通过碰撞检测发现，机电管道与结构梁冲突是导致净高不足的主因[1]。经多方案比选，采用以下优化措施：

·将部分矩形通风管道改为扁形风管，降低管道高度；

·调整消防喷淋管路由，避开结构梁；

·经设计同意，修改梁截面或将梁结构形式更改为压顶梁；

·优化电气桥架分层布置，利用结构梁间隙空间。

3.1.3 优化效果

经 BIM 优化后，地下入户大堂吊顶下净高提升至 3.7m，满足规范要求。同时，通过 BIM 模型进行灯光模拟，优化吊顶造型设计，增强空间层次感与美观度。

3.2 商业部分娱乐功能分区优化

3.2.1 功能需求梳理

12 号楼地下商业区包含泳池、健身区、更衣室等功能空间，需满足人流组织、设备布置、防水防潮等多方面要求。传统二维图纸难以直观呈现各功能区空间关系与流线合理性。

3.2.2 BIM 协同设计

基于 BIM 模型，组织建筑、给排水、暖通、电气等专业进行协同设计：

·利用 BIM 模型模拟人流走向，优化出入口及通道宽度，确保疏散安全；

·针对泳池区域，通过 BIM 分析防水节点构造，优化排水坡度与地漏位置；

·健身区结合设备尺寸（如跑步机、椭圆机等），合理规划空间布局，预留设备安装与维护空间。

3.2.3 可视化评审

通过 BIM 模型进行可视化功能分区评审，邀请业主、运营方参与[2]。例如，在更衣室布局评审中，业主提出增加储物柜数量需求，经 BIM 模型快速调整空间分隔，验证方案可行性，减少后期变更。

四、BIM 技术在住宅地下室施工优化中的应用

4.1 管综方案调整

4.1.1 传统管综问题

地下室管线种类繁多（给排水、暖通、电气、消防等），传统管综设计易出现管线交叉碰撞、施工空间不足等问题[3]。本项目地下室初步设计中，检测出管线碰撞点 1200 余处，部分区域管线排布密集，施工操作空间不足。

4.1.2 BIM 管综优化

运用 BIM 技术进行管线综合排布优化：

·建立全专业管线 BIM 模型，进行碰撞检测与冲突分析；

·遵循 “小管让大管、有压让无压、电气避热避水” 原则，调整管线路由。例如，将给排水支管绕行避开通风主管道；

·优化支吊架形式，采用综合支吊架减少占用空间；

·利用 BIM 模型输出管综施工图纸，标注管线标高、间距及安装顺序，指导现场施工。

4.1.3 施工模拟与交底

通过 BIM 4D 模拟（三维模型 + 施工进度），展示管综施工流程，提前发现施工难点。例如，在管线密集区域施工模拟中，发现传统施工顺序导致部分管线无法安装，调整为分段施工、逆向安装，提高施工效率。同时，利用 BIM 模型进行施工交底，使施工人员直观理解复杂节点做法。

4.2 施工进度与成本控制

4.2.1 进度优化

基于 BIM 模型与施工进度计划关联，进行施工进度模拟。在地下室结构施工模拟中，发现混凝土浇筑顺序不合理导致施工缝增多，调整为分块跳仓浇筑方案，缩短工期约 10 天。通过 BIM 5D（三维模型 + 时间 + 成本）管理平台，实时监控施工进度与成本，对比实际与计划偏差，及时调整资源配置。

4.2.2 成本节约

BIM 技术通过精确的工程量统计与材料管理实现成本节约。例如，在管线综合优化后，减少管线交叉返工，节约管材用量约 5%；利用 BIM 模型统计混凝土、钢筋用量，避免材料浪费，降低成本约 80 万元。

五、应用效果分析

5.1 空间品质提升

地下入户大堂净高达标且空间美观度提升，商业娱乐区功能布局合理，人流组织顺畅。经业主及住户反馈，地下室空间使用体验显著改善。

5.2 施工效率提高

通过 BIM 管综优化与施工模拟，减少管线碰撞返工，地下室施工工期缩短 15%，施工效率提升明显。

5.3 成本控制有效

实现材料节约与工期缩短双重效益，直接节约成本超 100 万元，同时减少因设计变更导致的间接成本增加。

六、结论与展望

6.1 结论

本论文结合天安豪园二期项目实践，证明 BIM 技术在住宅地下室协同设计与施工优化中成效显著。通过 BIM 实现地下入户大堂净高优化、商业功能分区合理布局及管综方案科学调整，有效提升地下室空间品质与施工效率，实现成本控制目标。

6.2 展望

未来可进一步深化 BIM 与物联网、虚拟现实（VR）等技术融合。例如，利用物联网实现地下室设备实时监测与运维管理；通过 VR 技术进行地下室空间沉浸式体验，辅助设计决策。同时，推广 BIM 正向设计流程，从项目初始阶段即充分发挥 BIM 协同优势，推动住宅地下室工程建设向数字化、智能化迈进。

参考文献

[1]王立梅.建筑工程地下室结构设计探讨与分析[J].技术与市场，2022，29（3）：141，143.

[2]周一凡.地下室结构设计的常见问题及解决措施[J].建筑技术开发，2022，49（1）：15-17.

[3]沈钰婷.建筑地下室结构设计要点分析[J].工程建设与设计，2021（22）：4-6.