BIM技術在超高層建筑施工中的整合應用分析

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近年來，城市中的超高層建筑不斷增多，這與建筑工程施工技術的快速發展有著密切關聯。由于超高層建筑的層數多、體量大，從而進一步增大了施工難度。為確保超高層建筑施工的有序進行，可在實際工程中，對BIM技術進行合理運用，利用BIM的可視化、協調性、優化性以及模擬性等特點，為超高層建筑施工提供指導。借此，下面重點對BIM技術在超高層建筑施工中的整合應用展開探究。

1.超高層建筑施工的特點

1.1 工程量大。與高層建筑相比，超高層建筑的工程量是其兩倍甚至三倍，在整個施工過層中，除了要使用大量的材料之外，還有各種施工機械設備，不僅采購量大，而且還要有充足的人力作為保障。

1.2 工序多。在超高層建筑施工中，工序非常繁多，如地基土方開挖、樁基礎、鋼筋、模板、混凝土、給排水、電氣安裝等等。很多作業需要在高空完成，為保證施工過程的安全性，必須投入多種多樣的安全防護設施。

1.3 要求高。由于超高層建筑本身所具有的特殊性，從而使其對施工質量的要求非常高，除了防水、抗震之外，還要保證結構的穩定性。所以，幾乎所有的施工都必須依據較高的標準來完成，一旦某個環節出現問題，都可能導致嚴重的后果。

2.BIM技術在超高層建筑施工中的整合應用

2.1 BIM技術的特征。BIM是建筑信息模型的簡稱，該技術的出現，對建筑業的發展起到了巨大的推動作用。BIM具有可視化、模擬性、協調性以及優化性等特點，可將其特征歸納為以下幾個方面：一是可使多個專業在同一個模型中協同工作；二是在模型中所有的信息之間存在相互關聯性；三是面向對象進行模型構建。

2.2 工程概況。某建筑工程位于該市經濟產業技術開發區中部，其中的B3#樓為綜合辦公樓，總建筑面積約為7.2萬 m2，采用的是鋼混框架-鋼混核心筒結構。該建筑地上41層，地下3層，總高度為178.9m，是非常典型的超高層建筑。為確保該建筑施工的順利進行，決定在施工過程中，對BIM技術進行運用。下面就此展開詳細論述。

2.3 BIM技術在超高層施工中的整合運用。

2.3.1 在施工圖紙校核中的運用。BIM小組根據本工程的施工圖紙，對 BIM模型進行創建，據此對土建施工與管線安裝進行碰撞檢測。在檢測過程中發現，位于地下一層的噴淋管道與結構梁之間發生碰撞，同時暖通空調系統中的風管也與結構梁發生碰撞。BIM小組針對這一情況，提出優化建議：對噴淋管道和風管的施工標高進行修改，解決碰撞問題。通過與設計單位進行協調后，對施工設計圖紙進行調整，消除了其中存在的碰撞問題，由此使得工程后續施工中的設計變更隨之減少。

2.3.2 在優化設計中的應用。在本工程中，BIM小組針對一些復雜的空間區域和關鍵節點部位，運用BIM技術進行了優化設計，主要目的是對現場施工進行指導，確保施工有序進行。a.凈空高度優化。通過對管線敷設路徑的優化調整，并對管徑進行合理變徑，同時，對局部位置處的結構梁進行優化，從而使豎向凈空高度達到了業主的需要，也為施工創造了便利條件。b.管線綜合優化。對BIM模型三維可視化的優勢加以充分利用，結合豐富的現場施工經驗，并在綜合考慮管線安裝順序及設備運輸等因素的基礎上，對管線的排布進行優化，以此來對現場施工作業進行指導。具體的優化內容如下：將給水管線與電纜橋架提升到同一個水平高度，按照規范標準中給出的安全距離，對二者進行分開布設，對于垂直方向上的水管與橋架，后者布設在前者之上；在風管頂部位置處，預留出可供電纜橋架與水管轉彎的空間，通過協調布置，使有限的空間得到最大限度地利用，為管線施工提供了有利條件。c.設備用房布局優化。借助BIM模型，對本工程中主要設備用房中的設備、管線和各種附屬構件進行優化布置，由此不但使設備用房的平面布局得到改善，而且還為施工提供了有利條件。

2.3.3 在技術交底中的應用。BIM是一個非常龐大的信息模型，在BIM數據庫存儲著海量的信息，從這些信息中能夠快速提取出建筑工程中各個構件的屬性情況，由此可使參與施工的人員更加全面地了解構件的性質、功能以及在結構中的作用。不僅如此，將BIM模型與施工方案進行有機結合，能夠生成4D施工模擬，在此基礎上，可組織參與施工的人員，借助多媒體可視化的方式完成施工技術交底，由此可使所有的施工環節及細節全部直觀地呈現出來，這樣能夠使施工人員對作業過程有更加全面的了解，可以有效避免施工中各種問題的發生。如，在本工程中，模板搭設是一個重要的環節，通過BIM技術構建模板搭建模型，然后在技術交底時，讓施工人員對整個效果圖進行直觀觀看，不但提高了模板搭設的穩定性，而且作業速度也隨之加快。除此之外，在腳手架等安裝工程的技術交底中，也可對BIM模型進行應用。

2.3.4 在材料質量管理中的應用。對于超高層建筑而言，材料的質量是重中之重，如果施工中使用的材料存在質量問題，那么很可能引起無法控制的嚴重后果，輕則會影響到超高層建筑的結構安全性和耐久性，從而導致使用壽命縮短，重則可能會使建筑在外力作用下，如風荷載、地震荷載等，出現傾倒。因此，必須對超高層建筑施工中的材料質量管理予以高度重視。由于超高層建筑施工中使用的材料種類非常繁雜，如果采用傳統的質量管理方法，會耗費大量的人力資源，并且工作效率較低。鑒于此，在本工程中，運用BIM技術構建材料質量管理模型，據此對進場材料的各項參數進行匯總，然后進行比對，確保材料與設計相吻合。同時，可將材料的合格證、質檢報告等，通過電子掃描的方式制成圖片，輸入到BIM模型之中，體現在材料使用部位上，便于管理人員讀取，由此使材料質量管理變得簡單方便。

3.結論

綜上所述，超高層建筑施工是一項復雜程度非常之高的工作，不但分部分項工程多，而且質量標準也比較高，這在一定程度上增大了施工難度。為使超高層建筑施工順利進行，可對BIM技術進行合理運用。通過BIM模型的構建，對施工中可能出現的問題進行優化，由此不僅能夠提升工程質量，而且還能加快施工進度。