“BIM+”在工程建設(shè)中的應(yīng)用

湯易之

摘要：當(dāng)前環(huán)境下，隨著BIM技術(shù)的普及，“BIM+”是目前建筑行業(yè)的熱點(diǎn)方向。本文以某工程應(yīng)用為背景，分析了BIM技術(shù)應(yīng)用的必要性，介紹了其中BIM技術(shù)的應(yīng)用。以BIM模型為基礎(chǔ)進(jìn)行了設(shè)計(jì)方案的碰撞檢查，避免了工程返工;利用BIM技術(shù)可視化的特性對設(shè)計(jì)重難點(diǎn)部位進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，優(yōu)化空間布置，提高工程質(zhì)量;結(jié)合3D打印技術(shù)，為復(fù)雜節(jié)點(diǎn)制作3D打印模型，指導(dǎo)技術(shù)可視化交底;結(jié)合VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，真實(shí)呈現(xiàn)建筑施工效果，提高與業(yè)主的溝通效果，便于設(shè)計(jì)方案修改;基于BIM模型建設(shè)管理平臺，提高工程管理水平。

Abstract： In the current environment， with the popularity of BIM technology， "BIM+" is the hot spot of the current construction industry. This paper takes Xiaomi Mobile Internet Industrial Park as the engineering background， analyzes the necessity of BIM technology application， and introduces the application of BIM technology. Based on the BIM model， the collision check of the design scheme helps to avoid the engineering rework. The visualized features of the BIM technology are used to deepen the design of the difficult parts， optimize the spatial layout and improve the engineering quality. Combined with 3D printing technology， 3D printing model is made for complex nodes to guide the technical visual disclosure; combined with VR virtual reality technology， the construction effect is truly presented， the communication effect with the owner is improved， and the design scheme is easy to be modified; based on BIM model construction management platform， the project management level is improved.

關(guān)鍵詞：BIM+技術(shù)應(yīng)用;3D打印;虛擬現(xiàn)實(shí);管理平臺

Key words： BIM+ technology application;3D printing;virtual reality;management platform

中圖分類號：TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）19-0240-03

0 ?引言

在全球信息化的趨勢下，隨著BIM技術(shù)的誕生，建筑業(yè)也步入了信息化的進(jìn)程。BIM技術(shù)可以說自出現(xiàn)起，就改變了建筑行業(yè)的發(fā)展路線，而且在我國政策的大力扶持下，建筑行業(yè)也朝著“BIM+”的方向穩(wěn)步發(fā)展[1-3]。

BIM技術(shù)是關(guān)于建設(shè)項(xiàng)目所有信息的信息化表達(dá)，以三維數(shù)字模型為載體，集成項(xiàng)目建造過程中的全部信息文件和材料屬性。作為信息載體上的突破，BIM技術(shù)的運(yùn)用，可以極大的提高建筑設(shè)計(jì)及項(xiàng)目施工、管理的能力。而”BIM+“即以BIM技術(shù)作為載體，將其他高新技術(shù)融入至建筑行業(yè)，為工程建設(shè)服務(wù)，進(jìn)一步提升建筑水平，是目前建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向[4-7]。

本文以某互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園為工程背景，介紹了BIM技術(shù)在工程中的應(yīng)用，以及工程中對于”BIM+“的探索[8]。

1 ?工程介紹

1.1 工程概況

案例產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目工程，地上8棟單體，地上14層，地下4層，共可容納約20000名員工。總建筑面積348006m2，其中地上建筑面積213357m2，地下建筑面積134649m2。建筑結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)置平板式筏形基礎(chǔ)。

1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用必要性

①建筑面積34.8萬m2，地上8棟單體，體量大，質(zhì)量要求高，平面動態(tài)管理難度大。基于BIM平臺，進(jìn)行項(xiàng)目全生命周期的應(yīng)用，統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一管理，做好方案、交底、深化工作。

②機(jī)電管線復(fù)雜，機(jī)電機(jī)房設(shè)備眾多，施工周期長。基于BIM技術(shù)進(jìn)行BIM+模塊化裝配式機(jī)房施工，將大大縮短安裝工期，提高安裝質(zhì)量。

③業(yè)主設(shè)計(jì)方案確定進(jìn)度慢，物業(yè)管理難度大。建立BIM模型，利用BIM+VR進(jìn)行虛擬模擬，協(xié)助確定設(shè)計(jì)效果，并交付業(yè)主一套完整的BIM模型，用于業(yè)主物業(yè)管理。

④作為BIM+智慧工地試點(diǎn)項(xiàng)目，BIM+智慧工地初步應(yīng)用及推廣，提供經(jīng)驗(yàn)管理平臺，為整個(gè)建筑業(yè)智能發(fā)展添磚加瓦。

2 ?BIM技術(shù)應(yīng)用

建立BIM模型之后，可以利用模型相對于傳統(tǒng)2D圖紙信息化、可視化的屬性，進(jìn)一步開發(fā)BIM技術(shù)的價(jià)值。用戶可以利用BIM模型更高效的獲取所需要的信息，優(yōu)化先期設(shè)計(jì)，提高工程管理水平，加強(qiáng)技術(shù)交底效果。

2.1 BIM碰撞檢查

BIM技術(shù)相較傳統(tǒng)2D圖紙最大的優(yōu)勢之一就是可以提前發(fā)現(xiàn)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與機(jī)電管道設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)碰撞，在設(shè)計(jì)階段提前發(fā)現(xiàn)，提前找到解決方案，減少了施工中發(fā)生紕漏的情況，可以很大程度上提高施工效率，減少工程返工。

在本項(xiàng)目中利用BIM進(jìn)行碰撞檢測，檢測地庫四層管線碰撞點(diǎn)多達(dá)2376處，將碰撞檢測報(bào)告提交監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位審核，在工程施工前，通過管線優(yōu)化設(shè)計(jì)，提前消化解決這些碰撞點(diǎn)，既能減少工程返工帶來的經(jīng)濟(jì)損失，又能有效的節(jié)約工程工期。（圖1）

2.2 BIM深化設(shè)計(jì)

充分運(yùn)用BIM可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性的技術(shù)優(yōu)勢，對機(jī)房、坡道、停車位、樓梯間、復(fù)雜管線、重難點(diǎn)等部位進(jìn)行深化，保證空間分布合理，管線設(shè)備整齊劃一，優(yōu)化現(xiàn)場施工工藝，提升現(xiàn)場施工效率，提高施工質(zhì)量。

2.3 BIM+3D打印

項(xiàng)目采用3D打印熔融沉積成型技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)建模軟件建模，將模型文件轉(zhuǎn)換成3D打印機(jī)可識別的標(biāo)準(zhǔn)文件格式STL格式，使用噴墨的方式，在噴頭內(nèi)熔化材料，以沉積塑料纖維的方式形成薄層，將這些截面逐層地打印出來。

BIM+3D打印快速、低成本、環(huán)保，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)與建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了可視化與無障礙溝通，節(jié)省了大量的材料和時(shí)間，并指導(dǎo)加工廠可視化制作和現(xiàn)場交底。（圖5）

2.4 BIM+VR

利用BIM+VR技術(shù)，讓體驗(yàn)者進(jìn)入虛擬環(huán)境對細(xì)部節(jié)點(diǎn)、安全質(zhì)量進(jìn)行學(xué)習(xí)，合理規(guī)劃場地布置、提高方案質(zhì)量，做到既環(huán)保又高效。加上手柄操作，模擬施工現(xiàn)場，并且連施工所需的各類構(gòu)件以及完成時(shí)的建筑模樣都可以真實(shí)呈現(xiàn)出來，使體驗(yàn)者提前查看工程效果，為設(shè)計(jì)方案修改和現(xiàn)場施工節(jié)約時(shí)間。

3 ?BIM管理平臺

為滿足工程建設(shè)中各參建方對于工程管理與工程寫作的相關(guān)訴求，建立一個(gè)全生命周期的BIM管理平臺必不可少。管理平臺不僅支持pc網(wǎng)頁端，為了便于施工管理，同時(shí)設(shè)計(jì)了app端，可以在施工過程中及時(shí)上傳、更新工況。基于信息化集成平臺，將互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等工地信息化與BIM、室內(nèi)定位、智能機(jī)器人、智能交互終端、3S等工地智能化建造技術(shù)有效結(jié)合，并將與之相關(guān)的上下游鏈條、管理層鏈條進(jìn)行深度挖掘共享，用以進(jìn)行聯(lián)動性管理，為工程管理實(shí)施過程降本增效。

3.1 質(zhì)量、安全管理

在本工程中，與管理平臺有配套研發(fā)的現(xiàn)場管理APP，基于手持終端進(jìn)行質(zhì)量管理與安全管理，現(xiàn)場管理人員應(yīng)用手持終端將質(zhì)量問題與安全問題采用“圖釘法”定位在BIM模型中、分包根據(jù)圖釘位置進(jìn)行查看，整改，并通過手持端進(jìn)行照片整改回復(fù)，實(shí)現(xiàn)無紙化、高效質(zhì)量監(jiān)管，如圖6。

3.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控

合理布置現(xiàn)場監(jiān)控，在WEB端輕量化模型中在相應(yīng)位置標(biāo)示出來后同監(jiān)控后臺連接，在辦公室即可通過轉(zhuǎn)動三維模型點(diǎn)擊相應(yīng)位置攝像頭查看現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，強(qiáng)化安全監(jiān)督管理。通過水表、電表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳，可以隨時(shí)統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控當(dāng)前消耗用電量、用水量，通過總體調(diào)控從而節(jié)水、節(jié)電以達(dá)到四節(jié)一環(huán)保的目的，如圖7。

4 ?總結(jié)

BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑業(yè)中的重要性不可言喻，越來越多的新技術(shù)、新科技融入到“BIM+”之中。本文分析了BIM+智慧工地助力移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園順利建設(shè)的幾大工具及其發(fā)揮的作用，主要結(jié)論如下：

①利用BIM技術(shù)可視化、信息化的特點(diǎn)結(jié)合3D打印技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以更好的開展技術(shù)可視化交底，保證工程質(zhì)量，也可以提高參建方與業(yè)主間的溝通效率，促進(jìn)項(xiàng)目決策。

②利用BIM技術(shù)相關(guān)碰撞檢測軟件，可以提前發(fā)現(xiàn)以往直到施工才能發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，優(yōu)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，減少工程返工，提高工程質(zhì)量，避免不必要的工程浪費(fèi)與延誤。

③利用基于BIM技術(shù)的智慧工地管理平臺，可以加強(qiáng)工程管理力度，將工程的所有數(shù)據(jù)、信息標(biāo)準(zhǔn)化、集成化，實(shí)現(xiàn)全無紙化管理，推動后期智慧管理運(yùn)維。

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