淺析BIM技術在施工總平面布置中的優化設計

王蕊　董燕雯　張少波

[摘要]BIM技術作為一個逐漸蔓延到整個行業的高效的技術類工具，逐漸取代傳統的施工場地布置方式，摒棄傳統方式對場地布置的效率低下和非動態可視化的缺點，施工場地的動態布置和可視化管理需求得以實現。本文主要通過對現場總平面布置的BIM技術應用流程，淺談BIM技術在施工企業的現場布置的經驗和體會。 [關鍵詞]BIM技術；施工場地；平面布置；優化設計 1、決策階段 施工現場總平面布置工作的合理與否是一個工程的先決條件。根據標準化場地建設標準中的施工場地布置原則與內容，總平面布置應本著以人為本的原則、節約用地的宗旨、整齊劃一的思想、環保節能的準則、永臨結合的理念，合理的因地制宜，保證一個標準化工地所應配備的設備、分區、運輸條件、施工條件等的合理規劃。決策階段制定場地布置方案的前提是整合場地現有的空間資源，在此基礎上確認施工過程中對場地的各種需求，以及考慮施工過程中的各個階段對現場的需求不同，由此BIM確定最優方案。 2、設計階段 2.1 BIM設計分析 本著以施工現場平面布置緊湊合理的原則，設計階段合理布置各種臨時設施，科學規劃場地道路，以生產工作方便、安全文明施工為宗旨。辦公區、生活區、現場施工區、安全文明展示區、樣板區、盡管道路等的平面設計規劃位置與規模，應根據現場規模、人員情況、場地大小、施工工序、合理交通等來制定。采用BIM技術模擬各個分區位置與各功能區所必須具有三維形狀，將傳統無法用平面來直觀描述的空間元素表達出來，對各個分區進行量化分析，根據信息模型的幾何形態來判斷場地利用是否合理，動態條件下空間上是否產生沖突和碰撞。根據預設工人數量并按照生活區標準化準則所設計建立的空間模型放置位置與基坑周邊所預留施工道路空間碰撞，在此狀況下，重新調整各分區代表模型位置與大小，達到對場地分區的合理規劃的效果。 2.2平面布置 臨建設施、機械設備的布置因施工階段的不同會在施工過程中呈現動態變化，尤其是材料堆場、材料加工區、塔吊等的可變設施。根據施工階段不同，不同時期對場地要求也有很大變動，因此各個時期平面布置方案不盡相同。土方工程階段，土方量大，應考慮土方的運輸路線規劃，材料進場與放置位置等等，結構主體施工階段，模板、鋼筋、混凝土需要量大，可供利用的土地相對較充裕，但是此階段容易造成材料堆積占用場地，因此如何合理分階段規劃場地的平面布置對施工質量與施工環境有著至關重要的作用，甚至達到節省工期、節約成本的作用。 3、BlM實施階段 BIM實施階段關鍵在于模型的建立，根據項目需求和項目規劃方案建立模型。從平面布置階段中提到的企業BIM模型庫中提取本項目所需要的模型構件。每個項目的模型構件不完全是同一標準，模型建立的同時對模型的屬性信息進行詳細編輯，設備的各類信息要全部定義，并將臨建設施模型收入企業BIM模型庫，方便其他項目施工場地布置對模型的需要。 建模過程中將模型分為三大類：場地房屋道路、場地水電管線、三是現場物料加工存儲、機械設備維護等類。完成建造具有項目信息數據的建筑模型之后，按照場地分區和場地規劃布置臨建設施和機械設備。結合現場規劃方案，以施工區為主，隨后放置生活區、辦公區，等三區位置確定之后開展水電管線布置工作。此過程中主要注意的問題是，各個施工階段的動態調整問題，按照施工進度計劃，沿街商業結構封頂在總體結構封頂之前8個月完成，并在此之后項目進行省市級工地觀摩工作，材料加工、堆放場地有很大調整，調整場地的同時應考慮規劃觀摩道路、景觀設計、場地安全文明施工等問題，所以場地開始之初應在兩層沿街商業位置盡量是空間緊湊且足夠使用，為觀摩主樓南側施工道路和施工區域盡量留出足夠大的空間為之后的材料加工堆放、景觀布置等工作做好準備，對安全體驗區、樣板區的位置選取在最后完成。 4、BIM優化階段 實施階段完成之后，場地布置基本已經完成，此階段通過BIM虛擬預演向現場施工人員進行方案交底，讓工人對施工區域的劃分和對施工現場的準備工作提供可視化依據。但是在向現場施工人員進行方案腳底之前，應調研BIM虛擬預演信息模型動態呈現時場地利用情況是否合理；機械設備之間是否有存在干擾；場地道路運輸等是否存在問題，并在動態模擬的過程中提出問題并制定優化方案。本項目在實施階段場地臨建設備布置完成之后的虛擬預演過程中發現問題，為項目觀摩所制定的觀摩路線不合理，因三棟塔樓中只有一棟塔樓是對觀摩開放，實施階段定制的路線在觀摩預演時發現路線太過復雜，在非觀摩重點區域觀摩道路布置太過復雜，且浪費成本。經過幾套優化方案的模擬預演之后，制定了較為合理的觀摩路線，與先前布置的人車分流相輔相成。與施工進度計劃相配合，對現場布置方案的模擬觀察，對工程各個施工階段的物料管理、機械設備的安置工作也進行詳盡的演示，并配合施工組織設計合理配合安排進場時間，在此過程中再開展對臨建布置的調整工作，達到最優方案，為項目節省工期和成本。按照項目宣傳策劃標準所制定的樣板區、安全體驗區在放置過程中發現原本為這兩個部分預留的區域空間不夠，因此在BIM模擬現場最終觀摩路線之后，為使觀摩過程中兩個區域都能在觀摩主范圍之內，將兩個區域分開放置，樣板區按照施工進度計劃，在觀摩之前于觀摩主樓內放置，安全體驗區仍舊在東大門進門右側放置，其他優化不一一列述。 5、項目應用成效 BIM技術在此項目中的總平面場地布置應用結合了施工總過程的地基基礎、地下結構、地上結構、裝飾裝修四個階段，以及四個施工階段之間的布置變更，對比傳統模式無法直觀描述和可視化管理的現場平面布置工作，節省了大量的時間。場地的合理利用和規劃、可視化方案交底、各個施工階段進行前預想可能遇到的問題并解決，為整個項目節省了工期和成本，達到了性價比較高的觀摩效果。