胡 悅

中國瑞林工程技術(shù)有限公司

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用研究

胡 悅

中國瑞林工程技術(shù)有限公司

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，信息化技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用越來越多。BIM技術(shù)就是當(dāng)前信息技術(shù)在建筑工程應(yīng)用中的一個重要的例子，所謂的BIM技術(shù)，實(shí)際上就是建筑工程的信息建模技術(shù)，能夠?qū)κ┕み^程中的各種信息進(jìn)行整合，然后通過信息分析建立成三維模型。并且，利用BIM 技術(shù)，解決了以往建設(shè)項(xiàng)目中信息不通暢、各方交流困難的局面，提高了信息共享的程度，從而大大的提高了工程的建設(shè)水平。基于此，文章就BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

BIM技術(shù)；結(jié)構(gòu)施工；應(yīng)用

1. BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1.1 協(xié)同設(shè)計(jì)

因現(xiàn)代建筑漸漸變得多樣化，所以在建筑設(shè)計(jì)這一方面也更加趨向于與越來越多的學(xué)科交叉與合作，于是就更加需要團(tuán)隊(duì)的共同合作。但是在過去的二維 CAD時代中，這種共同合作沒有能夠準(zhǔn)確執(zhí)行操作的統(tǒng)一技術(shù)平臺，僅僅存在幾個集成化軟件能夠完成，各種各樣的專業(yè)之間很多數(shù)據(jù)的交流與傳遞，然而還是沒有辦法解決在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的各種專業(yè)之間的協(xié)調(diào)問題。通過中間模型處理器，各個專業(yè)的人都可以對建筑模型進(jìn)行創(chuàng)建、修改及注釋，這樣就可以讓信息得到迅速地傳遞以及更新，最終使專業(yè)與專業(yè)之間存在的信息交流不暢的問題得到解決。

1.2 效果圖和動畫展示

BIM技術(shù)中不僅僅擁有著強(qiáng)大的建模、渲染和動畫技術(shù)這些功能，還能夠使用該技術(shù)將專業(yè)與抽象的二維建筑結(jié)合起來使得表達(dá)越來越通俗化和直觀的三維描述，利用這種方法使不是專業(yè)人員也能夠清晰明了地了解建筑設(shè)計(jì)的項(xiàng)目及功能。其次，如果建筑設(shè)計(jì)圖有了一些變化，也可以利用BIM技術(shù)在非常短的時間里成功修改。另外，BIM技術(shù)本身的成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一些專業(yè)動畫設(shè)計(jì)和效果圖制作軟件。

1.3 增強(qiáng)可施工性

利用 BIM技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，可以有效協(xié)調(diào)建筑工程項(xiàng)目的各系統(tǒng)空間，從而減少設(shè)計(jì)上的錯誤與疏漏、縮短設(shè)計(jì)時間。通常情況下，建筑設(shè)計(jì)人員與施工人員之間的交流是較少的，再加上設(shè)計(jì)人員缺乏施工經(jīng)驗(yàn)，因此，往往在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之時并未考慮到施工的難度。

2. BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用步驟

2.1 Revit 建模

為保證建模進(jìn)度能夠有效地與實(shí)際施工相結(jié)合，本試點(diǎn)工程采用分區(qū)、分樓、分層、分構(gòu)件的方式進(jìn)行建模，便于整個模型的管理和工程量的提取，對本工程成本、進(jìn)度、質(zhì)量的把控提供有效的基礎(chǔ)模型。

2.2 Naviswork 四維施工模擬

對于已建成的 Revit 模型導(dǎo)入 Naviswork 中，通過定義時間段、定義各個分部分項(xiàng)工程施工節(jié)點(diǎn)，對整個施工過程進(jìn)行四維模擬，利用全工程總裝模型或部分專業(yè)總裝模型進(jìn)行漫游、動畫模擬、碰撞檢查等分析。

2.3 三維現(xiàn)場平面布置

2.3.1 現(xiàn)場平面布置。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，將工程周邊的實(shí)際環(huán)境以數(shù)據(jù)信息的方式加入到模型中，建立三維現(xiàn)場平面，快速地建立了整個項(xiàng)目的電子沙盤 BIM 模型，對試點(diǎn)工程討論項(xiàng)目實(shí)施方案、場地規(guī)劃、工序流水組織起到了很大的幫助，直觀地顯示出各個靜態(tài)構(gòu)筑物之間的關(guān)系，同時使現(xiàn)場平面布置更加合理有效。利用 BIM模型和相關(guān)的模擬軟件，針對工程的各個階段，采用平面布置跟隨現(xiàn)場模擬施工的方式，模擬各個階段現(xiàn)場施工時各種材料堆場的布置以及材料進(jìn)出場線路，各種想法都能夠先在電腦上虛擬實(shí)現(xiàn)，再討論優(yōu)劣，這樣在最終決策各個階段優(yōu)化的平面布置，以及場區(qū)內(nèi)材料的周轉(zhuǎn)和人員的流動方面優(yōu)化得更好。

2.3.2 工程量統(tǒng)計(jì)?，F(xiàn)場平面布置完成后，可對場地布置所用材料進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)，對現(xiàn)場臨建區(qū)材料購置提供有效的依據(jù)。

2.3.3 虛擬漫游。運(yùn)用現(xiàn)有的 Google Earth 軟件獲得項(xiàng)目部準(zhǔn)確的尺寸數(shù)據(jù)，它實(shí)時的三維空間虛擬化漫游給人帶來的身臨其境感受，將從根本上改變二維平面的枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，使甲方、監(jiān)理能以視、聽等人類習(xí)慣和自然的方式來感受和認(rèn)識各個靜態(tài)構(gòu)筑物之間的關(guān)系。三維可視化功能再加上時間維度，可以進(jìn)行虛擬施工。

3.實(shí)例分析

本項(xiàng)目為大型商業(yè)綜合體，總建筑面積超過18萬m2，總占地面積2.5萬m2，包含4棟高層建筑和6棟多層建筑。BIM結(jié)構(gòu)應(yīng)用目標(biāo)為全員施工全過程參與，利用建立BIM三維模型的方式，分階段審核設(shè)計(jì)的CAD圖紙，從而提高施工效果。

3.1 梁柱鋼筋節(jié)點(diǎn)

在該項(xiàng)目工程中，高層辦公樓所采用的是勁性鋼骨柱的方式。但是，對于勁性柱與梁之間的鋼筋板扎還存在著施工難度，深化設(shè)計(jì)的CAD圖紙中，托板、鋼筋預(yù)留洞口位置可能與現(xiàn)場需求產(chǎn)生偏差，鋼筋排布密集，施工班組進(jìn)行施工時無法從二維CAD圖紙中獲得準(zhǔn)確施工指導(dǎo)。因此，可以進(jìn)行BIM深化設(shè)計(jì)，創(chuàng)建勁性柱與梁節(jié)點(diǎn)鋼筋排布三維模型，提供符合現(xiàn)場需求的托板、鋼筋預(yù)留洞口的準(zhǔn)確位置，確定各根鋼筋的位置、彎錨、搭接、穿洞等。

3.2 機(jī)電管線與結(jié)構(gòu)碰撞管線碰撞問題

BIM 最直觀的特點(diǎn)在于三維可視化。BIM 的三維技術(shù)可以提供前期碰撞檢查，降低工程項(xiàng)目的出錯率和返工率，還能優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。三維管線方案碰撞優(yōu)化后進(jìn)行施工交底、施工模擬，可使施工質(zhì)量得到提高，還能提升施工人員與業(yè)主溝通的能力。

3.3 4D施工模擬階段應(yīng)用

利用四維施工過程、施工工序安排，對施工不同時段的設(shè)備利用和放置時間、位置，以及材料的堆放和運(yùn)輸進(jìn)行管理，尋求最快、最高效的施工設(shè)備利用方案和材料的及時、快速供應(yīng)規(guī)劃。清晰設(shè)備與材料管理周期，制定合理的人力資源進(jìn)行重點(diǎn)管理。

結(jié)束語

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)視覺逼真的最佳效果，根據(jù)建筑工程施工圖紙可以逼真的展現(xiàn)出施工現(xiàn)場的布置情況，合理制定建筑工程施工方案。因此，要進(jìn)一步加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，提高企業(yè)的質(zhì)量管理水平，增強(qiáng)其核心競爭力，提高經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王春濤，陳留兵.BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，A2：81-85.

[2]徐伶薈.BIM技術(shù)在復(fù)雜項(xiàng)目施工中的應(yīng)用研究[D].南昌大學(xué)，2015.

[3]劉軍生，石韻，王寶玉，韓大富，吳延.BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用研究[J].施工技術(shù)，2015，S1：785-787.