談BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用

呂 峰 郝樹(shù)強(qiáng)

(1.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024； 2.山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

談BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用

呂 峰1,2郝樹(shù)強(qiáng)2

(1.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024； 2.山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

以一項(xiàng)工程實(shí)例為載體，論述BIM技術(shù)在實(shí)際工程中的綜合應(yīng)用，具體包括BIM工作制度的建立、碰撞檢查、可視化交底、4D模型施工模擬等方面，歸納了BIM技術(shù)在工程施工不同階段的技術(shù)應(yīng)用，為BIM技術(shù)的研究提供一定程度的依據(jù)。

BIM，碰撞檢查，可視化交底，4D模型

隨著社會(huì)信息與通信技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)也潛移默化的發(fā)生變化，建筑工程行業(yè)也不例外。BIM，英文全稱(chēng)：Building Information Modeling,即建筑信息模型，是一種在工程施工過(guò)程中對(duì)建筑物進(jìn)行其三維模型和工程信息的創(chuàng)建，使工程在管理中，對(duì)技術(shù)質(zhì)量、進(jìn)度、成本及安全管理等方面有所改善的、信息化的管理協(xié)調(diào)過(guò)程。同時(shí)，在國(guó)家《2016年至2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中已經(jīng)明確了建筑信息化的發(fā)展方向和目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)了建筑信息化落地和細(xì)化過(guò)程。因此，如何將BIM技術(shù)應(yīng)用到施工當(dāng)中，使其落地，并對(duì)提高管理，加強(qiáng)各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調(diào)能力，是本文研究的重點(diǎn)。

1 工程特點(diǎn)

山西汾酒文化商務(wù)中心工程位于山西省太原市，是集大型購(gòu)物中心、住宅、寫(xiě)字樓、酒店為一體的綜合體項(xiàng)目。由于本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，機(jī)電專(zhuān)業(yè)比較復(fù)雜，對(duì)本公司的項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)各專(zhuān)業(yè)的協(xié)調(diào)和管理能力有一定的技術(shù)要求。因此，本工程引入先進(jìn)的BIM(Building Information Modeling)技術(shù)，在項(xiàng)目管理中的技術(shù)、質(zhì)量、綜合管理等方面進(jìn)行合理化應(yīng)用。該工程的施工階段模型見(jiàn)圖1。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1項(xiàng)目BIM工作制度的建立

在引入BIM技術(shù)之前，先進(jìn)行項(xiàng)目BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)的組建。技術(shù)團(tuán)隊(duì)分為決策層、技術(shù)層和應(yīng)用層三個(gè)梯隊(duì)，各盡其職，保證BIM信息的對(duì)接、執(zhí)行與維護(hù)。定期邀請(qǐng)業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位共同參與BIM工作會(huì)議，不斷完善BIM體系。項(xiàng)目BIM組織結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2碰撞檢查

在設(shè)計(jì)階段，由于專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員內(nèi)部溝通不到位，導(dǎo)致建筑與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與安裝之間產(chǎn)生碰撞，例如結(jié)構(gòu)洞口與建筑門(mén)窗的位置不對(duì)，消防管道標(biāo)高在結(jié)構(gòu)梁底標(biāo)高之上、機(jī)房墻體管道預(yù)留洞口有偏差等等，不僅給施工過(guò)程的變更帶來(lái)困難、也會(huì)間接影響到整個(gè)施工工期和施工成本的控制。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，項(xiàng)目技術(shù)人員利用BIM技術(shù)，可檢測(cè)出專(zhuān)業(yè)內(nèi)部、專(zhuān)業(yè)與專(zhuān)業(yè)之間的碰撞點(diǎn)，生成碰撞檢查報(bào)告，配合設(shè)計(jì)變更或技術(shù)核定單提交監(jiān)理及設(shè)計(jì)院，共同協(xié)商進(jìn)行設(shè)計(jì)上的優(yōu)化，使施工圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)零失誤。同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目需要直接從BIM模型輸出無(wú)錯(cuò)2D施工圖或二次設(shè)計(jì)圖，例如管線(xiàn)深化圖、屋面細(xì)部做法圖等。

2.3視頻交底

傳統(tǒng)的安全技術(shù)交底主要為向現(xiàn)場(chǎng)勞務(wù)人員進(jìn)行書(shū)面和口頭形式的溝通，交底形式已經(jīng)蛻變?yōu)榻虠l化，文化程度參差不齊的勞務(wù)人員經(jīng)常不想看，也弄不懂，導(dǎo)致施工的工藝標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不能有效的傳達(dá)。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，項(xiàng)目利用BIM技術(shù)將施工工藝流程、質(zhì)量把控點(diǎn)以動(dòng)畫(huà)視頻的形式播放給一線(xiàn)生產(chǎn)人員，能夠達(dá)到生動(dòng)形象、言簡(jiǎn)意賅的交底效果，圖3為沖擊鉆灌注樁施工圖。

2.44D模型施工模擬

4D(4 Dimension)模型指的是在3D的基礎(chǔ)上，添加的時(shí)間信息。這種建模技術(shù)被技術(shù)管理人員經(jīng)常應(yīng)用在建筑施工領(lǐng)域。為了能夠?qū)⑦M(jìn)度計(jì)劃與形象進(jìn)度做定量化的比對(duì)分析，項(xiàng)目管理人員利用4D技術(shù)，對(duì)工程模型進(jìn)行虛擬建造，模擬實(shí)際施工，便于在策劃階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提前解決，為實(shí)施下一步工程進(jìn)度打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)性基礎(chǔ)。同時(shí)，在本工程中，項(xiàng)目BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用4D模擬進(jìn)行施工組織總設(shè)計(jì)的工程進(jìn)度可行性論證。一方面模擬工程的施工進(jìn)度，一方面在模擬過(guò)程中，不斷規(guī)劃和完善施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖，使現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的規(guī)劃更具科學(xué)性和可實(shí)施性，本工程結(jié)構(gòu)施工階段4D施工模擬如圖4所示。

2.5BIM技術(shù)在安全管理中的應(yīng)用

基于虛擬建造的超前性理論，BIM技術(shù)在安全管理中得到廣泛的應(yīng)用。在工程施工或勞務(wù)作業(yè)開(kāi)始之前，利用虛擬建造進(jìn)行可視化的施工環(huán)境預(yù)覽，在一個(gè)較為貼近實(shí)際情況的施工環(huán)境下發(fā)現(xiàn)方案存在的不足。在施工之前的計(jì)劃階段，安全管理人員可識(shí)別和排除潛在的生產(chǎn)危害，在一定程度上削弱因項(xiàng)目計(jì)劃不完善帶來(lái)的安全事故風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而讓安全管理人員留出更多精力關(guān)注施工作業(yè)人員的不安全行為。同時(shí)將BIM模型導(dǎo)入Lumion中進(jìn)行惡劣天氣下的場(chǎng)地模擬，為項(xiàng)目的季節(jié)性施工物資計(jì)劃做好鋪墊。

2.6工程量統(tǒng)計(jì)

利用創(chuàng)建好的BIM模型，通過(guò)Revit的明細(xì)表功能和Navisworks的組織樹(shù)功能，對(duì)BIM模型的構(gòu)建和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)布的臨建及各個(gè)類(lèi)型的施工機(jī)械、臨建設(shè)施及施工所用的模板與腳手架進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工程量的初步統(tǒng)計(jì)。具體如圖5所示。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在大型綜合項(xiàng)目中引入BIM技術(shù)，可見(jiàn)其在整個(gè)工程的施工階段的重要作用：1)施工策劃階段。利用BIM的模擬建造技術(shù)，在開(kāi)工之前對(duì)專(zhuān)項(xiàng)施工方案、施工工序、專(zhuān)業(yè)之間的穿插進(jìn)行預(yù)判定。2)施工過(guò)程階段。包括建立BIM模型、碰撞檢查及施工模擬。基于施工圖的BIM模型是工程施工的信息集成，能夠?qū)こ淌┕さ默F(xiàn)場(chǎng)管理起到形象化、定量化管理的效果，通過(guò)精細(xì)化的建模可以實(shí)現(xiàn)算量軟件部分統(tǒng)計(jì)不了的施工措施工程量，利用碰撞檢查功能對(duì)施工圖紙進(jìn)行審核檢查，避免返工窩工，從而減少設(shè)計(jì)更改帶來(lái)的資金浪費(fèi)。

任何一項(xiàng)新興技術(shù)只有與其相對(duì)應(yīng)的落腳點(diǎn)，才可進(jìn)一步發(fā)展下去，發(fā)揮其自身最大的價(jià)值。BIM技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用，既給建筑業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，同時(shí)也迎來(lái)了新的機(jī)遇，它必將成為未來(lái)建筑業(yè)信息化發(fā)展的主流。BIM技術(shù)在施工生產(chǎn)中的應(yīng)用，需結(jié)合工程自身特點(diǎn)，選擇最適宜的BIM應(yīng)用方式與方法，只有這樣才能發(fā)揮BIM技術(shù)的最大價(jià)值，實(shí)現(xiàn)雙贏。

[1] 何關(guān)培，李 剛.那個(gè)叫BIM的東西究竟是什么？[M].北京：中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社，2003.

[2] 徐奇升，蘇振民，王先華.基于BIM的精益建造關(guān)鍵技術(shù)集成實(shí)現(xiàn)與優(yōu)勢(shì)分析[J].科技管理研究，2012(7)：104-108.

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[4] 馬 瀧.深圳國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓的參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)踐[Z].2011.

[5] 2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要[S].

TalkingabouttheapplicationofBIMtechnologyinconstruction

LvFeng1,2HaoShuqiang2

(1.TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China;2.ShanxiEighthConsrtuctionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030027，China)

This article based on the engineering examples, discuss the comprehensive application of Building Information Modeling(BIM) in practical engineering, specific in the aspects like establishment of the BIM working system, collision check, visualized disclosure, 4D model in construction simulation, etc.. The technical application in different stages of construction with the assistant of BIM has been generalized, which provide basis of the study of BIM to a certain extent.

BIM, collision check, visual disclosure, 4D model

TU712

A

1009-6825(2017)27-0225-02

2017-07-16

呂 峰(1986- )，男，在職碩士，工程師