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BIM在建筑施工中的應(yīng)用研究

2015-03-06 09:29:07 作者: 來源:第一幕墻網(wǎng) 我要評論0

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BIM以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型,是對工程項目設(shè)施實體和功能特性的數(shù)字化表達(見圖1)。實體模型內(nèi)不僅有三維幾何形狀信息,還包含了大量的非幾何形狀信息,如建筑構(gòu)件的材料、重量、價格和進度等,因而可用于模擬真實世界的行為。BIM的應(yīng)用貫穿于整個項目全生命周期的各個階段,包括規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營管理。

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          圖1 基于BIM實現(xiàn)項目全生命周期信息傳遞

        隨著國內(nèi)建筑業(yè)對BIM的了解越來越多,大家逐漸認(rèn)識到BIM對行業(yè)、企業(yè)發(fā)展的重要性!2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中曾多次提到BIM技術(shù),建設(shè)行業(yè)已經(jīng)把BIM作為支撐行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的核心技術(shù)重點發(fā)展。與此同時,對BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的呼聲也越來越高。為此,住建部組織了BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究工作,由中國建筑科學(xué)研究院牽頭成立了“中國BIM發(fā)展聯(lián)盟”,聯(lián)合國內(nèi)研究單位、院校、企業(yè)、軟件開發(fā)商共同承擔(dān)BIM標(biāo)準(zhǔn)的研究以及BIM軟件的開發(fā)。

        同時,與BIM有關(guān)的技術(shù)交流也越來越多。2010年、2012年,中國圖學(xué)學(xué)會在北京成功舉辦了“BIM 技術(shù)在設(shè)計、施工及房地產(chǎn)企業(yè)協(xié)同工作中的應(yīng)用”國際技術(shù)交流會。而在設(shè)計領(lǐng)域、施工領(lǐng)域,BIM已經(jīng)開始了探索式的應(yīng)用。

        繼北京奧運會主體育場——“鳥巢”首次使用BIM技術(shù)后,上海中心、北京“中國尊”、銀河SOHO、武漢中心、天津117大廈等大型、復(fù)雜項目也開始在設(shè)計和施工階段采用BIM技術(shù)。

        BIM在施工階段的應(yīng)用,所帶來的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在六大方面:可視化展示、施工工序及工藝模擬、機電專業(yè)深化設(shè)計、施工進度模擬、施工成本管理和數(shù)字化構(gòu)件加工。

        可視化展示。如利用設(shè)計院提供的二維圖紙建立土建結(jié)構(gòu)及機電BIM模型(見圖2),基于BIM的精裝修(見圖3),BIM模型的整合(見圖4)。

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圖2 土建結(jié)構(gòu)及機電BIM模型

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圖3 基于BIM的精裝修

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圖4 云南科技館各專業(yè)整合模型

       施工工序及工藝模擬。如對施工方案的驗證(見圖5),BIM技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用(見圖6),對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點進行模擬以反映施工現(xiàn)場實際工序情況(見圖7)。

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圖5 鋼結(jié)構(gòu)在吊裝過程中的碰撞驗證

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圖6 建研院新科研大樓基坑支護、樁基礎(chǔ)、錨桿模型的建立

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圖7 對復(fù)雜節(jié)點的模擬

       機電專業(yè)深化設(shè)計。建立機電專業(yè)BIM模型,實現(xiàn)碰撞檢查、管線綜合、數(shù)字化加工、預(yù)構(gòu)件加工、模擬安裝等應(yīng)用(見圖8)。

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圖8 機房設(shè)備及管線綜合布置

       施工進度模擬。通過將BIM模型與施工進度計劃關(guān)聯(lián)和場地狀況進行4D動態(tài)模擬,4D動態(tài)模擬形象地反映了施工過程中施工現(xiàn)場狀況以及各項數(shù)據(jù)的變化。通過對日期、工序的選擇,更可直觀展示當(dāng)日、當(dāng)前工序工程進展情況以及工程量變化情況。

       如,PKPM-4D施工動態(tài)模擬軟件具有易用性,只需簡單三步實現(xiàn)4D施工管理;可展示進度計劃:支持導(dǎo)入主流進度計劃軟件格式,并提供進度展示功能(見圖9);可展示建筑模型:兼容目前市場上的多種建模軟件,如:Revit、Archicad、Magicad等。此外,本管理系統(tǒng)還可導(dǎo)入IFC格式的文件,在系統(tǒng)中形成建筑模型,方便用戶使用,免除了用戶每次應(yīng)用時需要打開多個系統(tǒng)的問題。平臺通過分析場地布置與施工進度之間、各種施工設(shè)施之間、材料供給與需求之間等諸多復(fù)雜的依存關(guān)系,將BIM模型和施工進度計劃鏈接起來,可實現(xiàn)BIM模型與進度軟件之間的雙向數(shù)據(jù)交流和反饋。

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圖9 進度計劃展示

       施工成本管理。通過PKPM-5D施工動態(tài)模擬軟件,利用BIM模型,實現(xiàn)了工程量計算與計價的雙向數(shù)據(jù)銜接,當(dāng)模型改動時能夠?qū)崟r反映工程造價的變化。在BIM模型中已經(jīng)包含了完備的成本數(shù)據(jù),與進度信息結(jié)合,隨著形象進度的動態(tài)展示,實時生成S型成本曲線(見圖10)。

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圖10 實時生成S型成本曲線

       數(shù)字化構(gòu)件加工?蓪崿F(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)BIM深化設(shè)計、竣工驗收等。

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