BIM技術(shù)在施工階段應用
發(fā)布日期:2018-01-30瀏覽量:1927
2010年BIM一詞開(kāi)始逐漸被工程建設行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士所熟悉,經(jīng)過(guò)近八年的發(fā)展,成為行業(yè)內的年度熱詞。國內建筑工程也從設計階段開(kāi)始進(jìn)行BIM技術(shù)的應用,到如今大型建筑公司也在工程施工過(guò)程中成功的使用了BIM技術(shù)。
技術(shù)是貫穿于建設生命全過(guò)程的技術(shù)模式。工程建設的施工階段,是將建設項目規劃設計變成現實(shí)的關(guān)鍵環(huán)節,施工企業(yè)建立以BIM應用為載體的項目管理信息化體系,能夠提升施工建設水平,保證施工質(zhì)量,得到更多的經(jīng)濟效益。BIM技術(shù)在施工階段具體應用價(jià)值體現在以下幾個(gè)方面:
一、虛擬仿真施工
運用建筑信息模型(BIM)技術(shù),建立用于進(jìn)行虛擬施工和施工過(guò)程控制、成本控制的模型。該模型能夠將工藝參數與影響施工的屬性聯(lián)系起來(lái),以反映施工模型與設計模型間的交互作用。通過(guò)BIM技術(shù),實(shí)現3D+2D(三維+時(shí)間+費用)條件下的施工模型,保持了模型的一致性及模型的可持續性,實(shí)現虛擬施工過(guò)程各階段和各方面的有效集成。
二、實(shí)現項目成本的精細化管理和動(dòng)態(tài)管理
通過(guò)算量軟件運用BIM技術(shù)建立的施工階段的5D模型,能夠實(shí)現項目成本的精細分析,準確計算出每個(gè)工序、每個(gè)工區、每個(gè)時(shí)間節點(diǎn)段的工程量。按照企業(yè)定額進(jìn)行分析,可以及時(shí)計算出各個(gè)階段每個(gè)構件的中標單價(jià)和施工成本的對應關(guān)系,實(shí)現了項目成本的精細化管理。同時(shí)根據施工進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)統計分析,實(shí)現了成本的動(dòng)態(tài)管理。避免了以前施工企業(yè)在項目完成后,無(wú)法知道項目盈利和虧損的原因和部位。
設計變更出來(lái)后,對模型進(jìn)行調整,及時(shí)分析出設計變更前后造價(jià)變化額,實(shí)現成本動(dòng)態(tài)管理。
三、實(shí)現了大型構件的虛擬拼裝,節約了大量的施工成本
現代化的建筑具有高、大、重、奇的特征,建筑結構往往是鋼結構+鋼筋混凝土結構組成為主,如上海中心的外筒就有極大的水平鋼結構桁架。按照傳統的施工方式,鋼結構在加工廠(chǎng)焊接好后,應當進(jìn)行預拼裝,檢查各個(gè)構件間的配合誤差。在上海中心建造階段,施工方通過(guò)三維激光測量技術(shù),建立了制作好的每一個(gè)鋼桁架的三維尺寸數據模型,在電腦上建立鋼桁架模型,模擬了構件的預拼裝,取消了桁架的工廠(chǎng)預拼裝過(guò)程,節約了大量的人力和費用。
四、各專(zhuān)業(yè)的碰撞檢查,及時(shí)優(yōu)化施工圖
通過(guò)建立建筑、結構、設備、水電等各專(zhuān)業(yè)BIM模型,在施工前進(jìn)行碰撞檢查,及時(shí)優(yōu)化了設備、管線(xiàn)位置,加快了施工進(jìn)度,避免了施工中大量的返工。
在上海中心項目中,施工技術(shù)人員采用傳統方法,利用二維圖紙將建筑結構圖進(jìn)行疊加,導致施工下料中出現較多管線(xiàn)尺寸不準確,材料計劃與實(shí)際需要誤差大的情況。
通過(guò)引入BIM技術(shù)后,建立了施工階段的設備、機電BIM模型。通過(guò)軟件對綜合管線(xiàn)進(jìn)行碰撞檢測,利Autodesk Revit系列軟件進(jìn)行三維管線(xiàn)建模,快速查找模型中的所有碰撞點(diǎn),并出具碰撞檢測報告。同時(shí)配合設計單位對施工圖進(jìn)行了深化設計,在深化設計過(guò)程中選用Autodesk Navisworks系列軟件,實(shí)現管線(xiàn)碰撞檢測,從而較好地解決傳統二維設計下無(wú)法避免的錯、漏、碰、撞等現象。
按照碰撞檢查結果,對管線(xiàn)進(jìn)行調整,從而滿(mǎn)足設計施工規范、體現設計意圖、符合業(yè)主要求、維護檢修空間的要求,使得最終模型顯示為零碰撞。同時(shí),借由BIM技術(shù)的三維可視化功能,可以直接展現各專(zhuān)業(yè)的安裝順序、施工方案以及完成后的最終效果。
五、實(shí)現項目管理的優(yōu)化
通過(guò)BIM技術(shù)建立施工階段三維模型能夠實(shí)現施工組織設計的優(yōu)化。例如在三維建筑模型上布置塔吊、施工電梯、提升腳手架,檢查各種施工機械間的空間位置,優(yōu)化機械運轉間的配合關(guān)系,實(shí)現施工管理的優(yōu)化。
香港港島中心工程在施工中對施工設備建模,利用虛擬三維全真模型爬摸預留孔洞和橫梁的位置關(guān)系。并模擬出爬升掛靴的插入狀況,以便確定預留孔洞的位置,在爬架爬升前,事前發(fā)現可能存在的問(wèn)題,及時(shí)予以調整。
在施工中,還可以根據建筑模型對異型模板進(jìn)行建模,準確獲得異型模板的幾何尺寸,用于進(jìn)行預加工,減少了施工損耗。同樣可以對設備管線(xiàn)進(jìn)行建模,獲取管線(xiàn)的各段下料尺寸和管件規格、數量,使得管線(xiàn)尺寸能夠在加工廠(chǎng)預先預加工,實(shí)現了建筑生產(chǎn)的工廠(chǎng)化。
六、建設業(yè)主及造價(jià)咨詢(xún)公司的投資控制
項目業(yè)主或者造價(jià)咨詢(xún)單位采用BIM技術(shù)可以有效的實(shí)現施工期間成本控制。在施工期間咨詢(xún)單位通過(guò)導入BIM技術(shù),可以快速準確的建立三維施工模型(3D),再加上時(shí)間、費用則形成了施工過(guò)程中的建筑項目的5D模型。實(shí)現了施工期間成本的動(dòng)態(tài)管理,并且能夠及時(shí)準確的劃分施工完成工程量及產(chǎn)值,為進(jìn)度款支付提供了及時(shí)準確的依據。
七、能夠實(shí)現可視化條件下的裝飾方案優(yōu)化
裝飾工程設計通常在施工期間根據業(yè)主的需要進(jìn)一步作深化設計。在二維狀態(tài)下的建筑裝飾設計,設計單位主要是出具效果圖。即簡(jiǎn)單的內部透視圖形,無(wú)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)的虛擬,更沒(méi)有辦法進(jìn)行各種光線(xiàn)照射下的效果觀(guān)測,設計人員和業(yè)主不能體會(huì )到使用各種裝飾材料產(chǎn)生的質(zhì)感變化。在裝飾施工中,為了讓業(yè)主體會(huì )裝飾效果,需要建立幾個(gè)樣板間,樣板間建立過(guò)程中對裝飾材料反復更換和比較,浪費時(shí)間和成本。
通過(guò)BIM技術(shù)下三維裝飾深化設計,可以建立一個(gè)完全虛擬真實(shí)建筑空間的模型。業(yè)主或者建筑師能夠像在建好的房屋內的虛擬建筑空間內漫游。
通過(guò)虛擬太陽(yáng)的升起降下過(guò)程,人員可以在虛擬建筑空間內感受到陽(yáng)光從不同角度射入建筑內的光線(xiàn)變化,而光線(xiàn)帶給人們的感受在公共建筑中往往變的尤為重要。
同時(shí),通過(guò)建筑材料的選擇,業(yè)主可以在虛擬空間內感受建筑內部或者外部采用不同材料的質(zhì)感、裝飾圖案給人帶來(lái)的視覺(jué)感受,如同預先進(jìn)入了裝飾好的建筑內一樣??梢宰儞Q各種位置,或者角度進(jìn)行觀(guān)察裝飾效果,從而在電腦上實(shí)現裝飾方案的選擇和優(yōu)化,既使業(yè)主滿(mǎn)意,又節約了建造樣板間的時(shí)間和費用。
技術(shù)隨著(zhù)國家相關(guān)政策的相繼出臺和建設主管部門(mén)的引導與支持,未來(lái)必將有更廣闊的發(fā)展空間。深入研究BIM技術(shù),主動(dòng)將BIM技術(shù)應用于實(shí)際項目施工有利于我國建筑行業(yè)的發(fā)展。