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          BIM在房建施工中怎么應用?

          發布時間: 2016-11-08 發布人:網絡
           1 BIM理論概述 
              BIM是建筑信息模型,它是以三維數字技術為基礎,集成了各種建筑工程項目信息的工程數據模型,它能詳細表述工程項目中的內容。建筑信息模型是數字技術在建筑工程中的直接應用,它能夠解決建筑工程在軟件中的描述問題,使設計人員和工程技術人員能夠正確應對各種建筑信息,并為協同工作提供堅實的基礎。
              BIM不僅是建筑信息模型,還是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法。這種方法支持建筑工程集成管理,可以大大提高建筑工程的施工效率,降低風險。
              2 工程實例 
          在施工過程中,先完成整體BIM模型的建立,圍繞BIM模型和BIM系統指導各個施工階段、不同崗位的職能部門開展圖紙問題檢查、成本分析、質量安全保障等工作。
              2.1 碰撞檢查 
              將已經完成的土建專業和安裝專業BIM模型輸出相應碰撞文件,利用碰撞系統集成建筑全專業模型進行綜合碰撞檢查, 詳細定位每處碰撞點。在此過程中,一共發現大學生活動中心項目碰撞點500多處,并且自動生成碰撞報告,用于與設計院的溝通工作。
              2.2 管線綜合優化調整 
              碰撞檢查完成之后,利用BIM系統三維可視化的優點一一處理碰撞點。在考慮現場施工便利性和使用功能的前提下,要確定排布原則,并提出多套方案供項目選擇,方案1、方案2如圖1、圖2所示。項目最終選擇了方案1。


           
          圖 1 方案 1


           
          圖 2 方案 2
              確定了方案之后,在三維狀態下重新細致地排布管線,盡可能避免出現碰撞點。圖3為局部調整后的管線排布情況。


           
          圖 3 局部管線排布圖
              利用BIM系統的綜合支架功能完成三維支架展示、支架可視化,并分層、分區域、分系統計算支架材料的用量,做好支架安裝前的管控工作。確認調整方案,綜合調整管線后,利用BIM系統導出剖面圖指導現場施工,具體如圖4所示。


           
          圖 4 利用BIM系統導出的剖面圖
              利用BIM系統確定設備和材料的進場計劃,并提前提醒現場人員安排相關工作計劃,防止出現有工作被遺忘的情況,以確保施工進度。
              2.3 預留洞口定位 
              管線綜合調整工作完成后,可以利用調整后的管線綜合模 型導出預留洞口定位圖。目前,已經精確定位了大學生活動中心一層的44個預留洞口,用于指導前期土建洞口預留,并以三維的方式完成現場交底工作。圖5為預留洞口的定位情況。 在施工過程中,可以利用BIM移動端BIM View在現場查看BIM洞口位置和管線排布情況。項目現場管理人員利用BIM View能夠更簡單、直觀地在現場查詢模型信息,指導現場施工。


           
          圖 5 預留洞口定位圖
              2.4 漫游和凈高檢查 
              在完成綜合排布的樓層內,可以模擬第一人稱的視角進行漫游檢查——查看管線排布情況、管線屬性信息,對比管線排布后建筑物的凈高與裝飾吊頂是否有沖突,同時,還可以模擬設備進場路線。在大體積機電設備進場施工前,要進行三維交底工作。 目前,大學生活動中心項目一層區域均已實現漫游。圖6為三維動漫人員模擬現場實際情況檢查工程凈高和管道布置工作。


           
          圖 6 三維漫游示意圖
              2.5 管線二維碼編號 
              在工作過程中,可以利用BIM系統平臺在BIM模型中賦予管線二維碼信息,利用打印機打印出二維碼標簽,并將其貼在現場相應的構件上。同時,利用移動設備二維碼掃描功能可以實時查詢構件定位、材質信息等。大學生活動中心項目模型中的所有構件均可導出二維碼信息。圖7為利用BIM系統生成的構件信息二維碼。 


           
          圖 7 利用BIM系統生成的構件信息二維碼
              2.6 高大支模查找和模擬 
              高大支模關系著整個項目的質量和安全,它是需要專家論證的重要施工方案。在梁板高度大于8m、梁搭設跨度大于18m、線荷載大于20kN/m的位置,BIM系統可以準確找到需要進行高大支模的區域,如圖8所示,并準確定位。篩選出高大支模區域后, 工程部人員就可以針對高大支模區域編制專項施工方案,以供專家論證。該項目共篩選出高大支模區域66處,其中,一層12處,二層26處,三層11處,四17層處。表1為高大支模區域統計表。


           


           
          圖 8 軟件篩選的2層高大支模區域
              通過對高大支模區域的篩選,可以完成以下兩方面的工作:
              ①準確、全面、直觀地找到高大支模的位置,以方便施工管理人員編制專項施工方案;
              ②利用BIM模型輔助技術交底工作。 
              2.7 二次結構施工方案模擬和材料管控 
              二次結構施工方案模擬是將建立好的土建模型導入BIM系統中,利用施工軟件中的墻體編號功能為每一面墻有序編號,并將編號墻體依次按照設置的砌體規格、種類和灰縫大小等排布,從而得出相應編號墻體各種規格砌體、砌筑砂漿用量的排布圖,最后形成項目。在此,可以按照編號墻體砌體用量來指導相應砌體施工。圖9為砌體的精確排布情況。


           
          圖 9 精確排布砌體
               在此工程中,可以利用BIM系統精確控制二次結構使用量。其中,二次結構材料蒸壓灰砂磚共計353.34m3,加氣砼砌塊3428.34m3,加氣砼板467.14m3,元寶基礎96.31m3,C25圈梁54.58m3,C25過梁19.05m3,C25構造柱316.61m3,C15砼基座124.81m3。表2為各編號墻體砌體用量明細,表3為二次結構材料用量統計表。


           


           
              對于構造柱定位,可先在BIM模型中模擬構造柱,然后利用BIM系統動態剖切平面圖,并導出平面圖指導現場構造柱的定位工作。
              2.8 三維可視化技術交底 
              結合項目二維平面布置圖,利用施工軟件建立綜合場布三維模型反映項目的綜合場布情況和施工特點,同時,還可利用BIM系統合理布置材料堆放位置和材料用量,讓各級主管部門領導、業主、監理和各相關工作人員充分了解部分施工工藝和利用信息化手段管理工程的優勢。
          在施工前,要集中相關專業施工人員,采用將BIM三維模型投放于大屏幕的方式進行技術交底工作。BIM三維模型可以可視化預演施工中的重點、難點和工藝復雜的施工區域,多角 度、全方位地查看模型。這樣做,不僅能夠提高交底工作的效率,還便于工人理解相關的工作內容。
              2.9 工程檔案信息化管理 
              虛擬施工技術詳細記錄了整個施工過程和材料的使用情況,可將其作為檢查、改進和責任追溯的依據,從而有效提高各參建部門的質量意識。與此同時,資料員、技術員、預算員 能夠及時在圖形中找到與自己負責的工作相關的施工進度、項目材料進場和檢測、各分項工程施工質量檢查驗收、成本數據、 技術管理等數千份工程資料。待相關資料上傳到BIM資料庫中后,可與模型掛接,形成BIM資料管理數據庫。這時,各部門就可以通過檢索快速查看、下載所需的資料,進一步提高現場信息的傳遞效率。
              在施工過程中,可將相關施工記錄、驗收資料與BIM模型掛接。如果在后期運營管理過程中出現設備維護問題,只需要通過BIM模型就能夠查看與設備有關的資料,為后期運營維護工作提供了極大的便利。
          另外,可將項目中涉及到的圖集、規范或者其他公共資料、資料模板等形成電子信息庫,讓項目人員能夠隨時隨地查看圖集規范,并與模型作對比。
              2.10 安全質量監控 
              根據項目前期BIM總體計劃安排中所列的職責,現場施工人員可以通過基于BIM系統的手機移動端應用拍攝現場施工質量、安全防護、施工節點和進度等內容,并將有疑問的施工照片通過手機移動終端上傳到BIM系統中。目前,可將已上傳的上百張照片與BIM模型中相應的內容作對比。另外,在安全、質量會議或生產例會上,可以通過BE客戶端查看出現的問題,并與現場溝通,從而確定相應問題的處理方法,以避免因為語言表達或文字描述不清而引發的爭論。這樣做,不僅提高了工作效率,還為現場管理提供了重要的圖像依據,形成項目質量、安全等方面的資料庫。
              2.11 工程量成本管控 
              利用BIM模型可以為工程提供項目計劃工程預算數據,同時,還可以快速提供支撐項目各條線管理所 需的數據信息。
              在工作過程中,項目部會有3份工程數據,即招標清單數據、BIM模型數據和實際施工數據。如果不能精確核對這些數據,將會阻礙施工過程中的提量和最終工程結算工作的順利進行。鑒于此,必須合理利用BIM模型中的數據,與工經部核對招標清單量差,降低預算部門錯算、漏算等問題發生的概率,與工程部比較現場實際用量,控制材料計劃,同時,也能為BIM模型數據的使用提供保障,使各部門的問題都能通過提前核對來解決,從而協調統一施工過程中的數據應用情況。
              經過全專業的多算對比、核查,在確保數據準確度的基礎上,整理、歸納出招標清單工程數據錯、漏、少算的問題,為項目簽證提供依據。
                 
              2.12 物資需求計劃 
              完成上述工作后,在項目前期就能得到準確的數據支持, 為項目各條線施工人員提供強大的數據支撐。同時,項目各崗位人員可以根據自身需要,利用BIM系統靈活地在模型上劃分 施工段,調取相關施工段數據編制項目材料采購計劃。
              BIM系統中集成了精確的工程量數據,所以,可結合項目的施工進度安排相關工作,在每次施工前,可利用系統提取各時間節點、各施工段所需的材料計劃,工程部人員在施工完成 之后要對比實際用量與圖紙標準用量,確定材料的使用損耗率,從而找出工程問題的根源所在,并加以控制,以降低類似問題發生的概率。
              2.13  變更統計 
              項目BIM小組每次收到變更通知后,會在第一時間根據變更內容調整BIM模型,并及時更新系統模型,同時,還會記錄好變更前、變更后和變更產生的工程量差,以便于后期簽證。
              2.14 施工進度模擬 
              將BIM模型導入PDS系統中可以實現項目部信息的共享與應用,解決了過去項目部基層人員與管理人員之間、項目部與公司總部之間信息不對稱的問題。在模擬施工進度時,可以按照施工進度計劃用模端SP中定義好時間節點。在此過程中,可以將工作細化到每個構件的施工進度模擬演示上。利用BIM系統可以精確提取施工計劃所需要的材料計劃,提前組織好施工隊伍,準備機械、材料進場。
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