BIM在施工模擬中的深化應(yīng)用

張嘯宇 李楠 單珊 張立云 于瀟雪

【摘 ?要】文章詳細地分析了BIM在施工組織模擬與優(yōu)化、施工工藝與優(yōu)化等方面的內(nèi)容，展現(xiàn)了在基于BIM技術(shù)下施工模擬優(yōu)化的先進性，在BIM技術(shù)逐漸普及的今天，將對施工組織模擬、施工工藝模擬產(chǎn)生積極的影響。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);施工工藝模擬;施工組織模擬

1 BIM技術(shù)規(guī)定

1.1 內(nèi)容要求

主要包含施工組織及工藝模擬優(yōu)化。

1.2 施工模擬模型創(chuàng)建

模型宜根據(jù)施工圖設(shè)計模型或其他深化設(shè)計模型來設(shè)計及建立，創(chuàng)建的模型對施工組織、工藝信息等進行施工模擬，并及時優(yōu)化，生成分析報告及可視化施工指導(dǎo)文件。

1.3 施工模擬模型分析

注重BIM技術(shù)對項目中需進行施工模擬的施工組織項、重難點工藝，最終確定模擬對象、各階段的成果文件及成果文件驗收標準。

1.4 施工模擬模型適用范圍

對于施工難度大、施工工藝復(fù)雜及采用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備的分項宜應(yīng)用BIM技術(shù)。

1.5 施工模擬模型檢查范圍

檢查包括碰撞檢查和沖突檢查，該檢查涵蓋構(gòu)件、機電設(shè)備安裝、作業(yè)面空間、時間、資源等沖突檢查。

1.6 施工模擬模型優(yōu)化

模擬工作結(jié)束后，參照優(yōu)化方案及時優(yōu)化施工過程模型，同時進一步關(guān)聯(lián)該階段或與該階段相關(guān)的施工方案。

1.7 施工模擬模型具備功能

模型應(yīng)具備的功能有以下方面：模型的創(chuàng)建工作;各個工作面區(qū)域不同功能模型的劃分工作;施工模擬模型和相同或相關(guān)模擬信息的關(guān)聯(lián)工作;過程的碰撞檢查工作;過程的模擬優(yōu)化工作;過程的計算分析工作

2、BIM模擬實施方案

2.1 基于BIM的施工方案與技術(shù)措施評審

與傳統(tǒng)的施工方案編制及技術(shù)措施選取相比較，基于BIM的施工方案編制與技術(shù)措施選取的優(yōu)點主要體現(xiàn)在它的可視性和可模擬性兩個方面。

傳統(tǒng)的施工方案通常采用文字敘述與結(jié)合施工設(shè)計圖紙的方式，將施工的工藝流程和技術(shù)措施予以闡述，這樣往往會造成因?qū)ξ淖值睦斫獠怀浞侄绊懯┕べ|(zhì)量和施工進度，造成不必要的浪費。

2.2采用BIM技術(shù)，通過BIM模型

不僅可以對建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及組成進行360o的全方位觀察和對構(gòu)件的具體屬性進行快速提取，還可以將施工方案與進度計劃結(jié)合，在navisworks manage中進行施工過程模擬，直接將具體的施工方案以動畫的形式予以展示，方便施工技術(shù)人員直接看出方案可行還是不可行、實施過程中會出現(xiàn)哪些情況、實施的具體工藝流程、方案是否可優(yōu)化，從而保證在方案實施前排除障礙，做到防范于未然，避免盲目施工、慣性施工等可能遇到的突發(fā)事件，從技術(shù)方案上保證一次成活，減少返工造成的材料浪費。

3 施工工藝模擬優(yōu)化

3.1 應(yīng)用內(nèi)容

應(yīng)用內(nèi)容包括現(xiàn)場的土方工程模擬工作、現(xiàn)場的模板工程模擬工作、現(xiàn)場的臨時支撐模擬工作及其他復(fù)雜節(jié)點或重難點模擬工作等。

3.3土方工程模擬

根據(jù)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型，設(shè)定相關(guān)工藝，對開挖量、順序、現(xiàn)場機械、土方運輸?shù)裙ぷ鬟M行編排優(yōu)化，并可進行可視化展示或施工交底。

3.4確認工藝流程

模擬前，根據(jù)施工圖設(shè)計模型等上游模型或其他資料，編制相關(guān)的技術(shù)要求或標準。

3.5 模板工程模擬

根據(jù)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模型，設(shè)計好模板類型及數(shù)量等要素，進行可視化展示或施工交底，確保施工質(zhì)量及安全。

3.6 臨時支撐模擬

根據(jù)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型，確定支撐類型、尺寸、受力、數(shù)量等要素，進行可視化展示或施工交底。

3.7 復(fù)雜節(jié)點模擬

根據(jù)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型，確定構(gòu)件尺寸、空間大小、連接方法等要素，進行可視化展示或施工交底。

3.8 腳手架模擬

根據(jù)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型，確定安全網(wǎng)搭設(shè)、腳手架數(shù)量、場地條件等要素，進行可視化展示或施工交底。

3.9 垂直運輸模擬

根據(jù)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型，確定運輸能力、運輸數(shù)量等要素，進行可視化展示或施工交底。

3.10 大型設(shè)備及構(gòu)件安裝模擬

根據(jù)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型，確定運輸路徑、貨物送達時間、墻體等要素，進行可視化展示或施工交底。

3.11 預(yù)制構(gòu)件預(yù)拼裝模擬

根據(jù)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型，確定拼裝部位、拼裝方式、作業(yè)空間等要素，進行可視化展示或施工交底。

3.12 模擬過程關(guān)聯(lián)

有關(guān)工作時間、工作場地、勞動力、機械要求等與模型關(guān)聯(lián)。

3.13 成果交付

施工工藝模擬優(yōu)化BIM交付成果應(yīng)包括以下內(nèi)容：施工工藝模型及關(guān)聯(lián)信息、動畫漫游文件、碰撞與沖突檢查分析報告、施工工藝模擬分析報告。

4.設(shè)計變更管理

在施工過程中，若發(fā)生設(shè)計變更，應(yīng)立即作出相關(guān)響應(yīng)，修改原來的BIM模型并進行檢查，針對修改后的內(nèi)容重新制定相關(guān)施工實施方案并執(zhí)行報批程序，同時為后面的工程量變更以及運營維護等相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。

5.施工過程跟蹤

在施工過程中，施工員應(yīng)當對各道工序進行實時跟蹤檢查，基于BIM模型可在移動設(shè)備終端上快速讀取的優(yōu)點，利用電話（如iphone）、平板電腦（如ipad）等設(shè)備，隨時讀取施工作業(yè)部位的詳細信息和相關(guān)施工規(guī)范以及工藝標準，檢查現(xiàn)場施工是否是按照技術(shù)交底和相要求予以實施、所采用的材料是否是經(jīng)過檢查驗收的材料以及使用部位是否正確等。若發(fā)現(xiàn)有不符合要求的，立即查找原因，制定整改措施和整改要求，簽發(fā)整改通知單并跟蹤落實，將整個跟蹤檢查、問題整改的過程采用拍攝照片的方式予以記錄并將照片等資料反饋給項目BIM工作小組，由BIM工作小組將問題出現(xiàn)的原因、責任主體/責任人、整改要求、整改情況、檢查驗收人員等信息整理并附給BIM模型中相應(yīng)構(gòu)件或部位。

件、碰撞與沖突檢查分析報告、施工工藝模擬分析報告。

參考文獻：

[1]秦佑國，韓慧卿，俞傳飛.計算機集成建筑系統(tǒng)（CIBS）的構(gòu)想[J].建筑學報，2003（8）：41-43.

[2]張弘，秦佑國.計算機集成建筑系統(tǒng)（CIBS）構(gòu)想實現(xiàn)的前提[J].建筑學報，2007（5）：92-94.

[3]吳國芳.基于CIM的計算機集成建造系統(tǒng)的研究[D].黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學，2004.

[4]王要武，吳宇迪.智慧建設(shè)理論與關(guān)鍵技術(shù)問題研究[J].科技進步與對策，2012，29（18）：13-16.

[5]王要武，吳宇迪.智慧建設(shè)及其支持體系研究[J].土木工程學報，2012，45（S2）：241-244.

（作者單位：河北省送變電有限公司）