基于BIM技术的建筑施工场地布置及优化分析

发表时间:2020/12/11   来源:《基层建设》2020年第24期   作者:张晓
[导读] 摘要:编制施工场地布置方案是施工组织设计中至关重要的一环,该方案不仅要契合现场物资使用计划和总体施工进度计划,结合实地勘查情况,还要严格遵守文明施工、安全生产的要求。
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        摘要:编制施工场地布置方案是施工组织设计中至关重要的一环,该方案不仅要契合现场物资使用计划和总体施工进度计划,结合实地勘查情况,还要严格遵守文明施工、安全生产的要求。随着我国建筑工程规模不断扩大,建筑结构和造型愈加复杂,施工组织的编制难度持续升级,高度集成化、信息化的施工场地布置方案已得到业内广泛的认可。目前传统的二维场地布置设计模式无法满足实际施工需求,已逐渐成为制约项目精细化管理与可持续发展的主要因素。BIM(Building Information Modeling)技术的出现与完善,改变了传统的设计方法,为施工场地布置的革新带来了新的契机。施工场地布置方案汇集了众多不同专业的信息流,BIM技术既可以通过可视化技术将信息流直观地展现出来,同时其本身也是一个强大的信息集成包平台。通过这个平台实现信息的交互、更新及共享,模拟施工各阶段场地的动态变化,实现场地方案的最优布置。
        关键词:于BIM技术;建筑施工;场地布置
        引言
        BIM技术作为现代建筑信息化的主要构成部分,可将建筑结构中存在的细节问题具象地展现在施工管理和作业人员面前,从而在实现建筑结构可视化效果的基础上,降低工程和结构建设实体之间的差距。其应用在实际建筑施工管理中,不仅可以减少施工中的安全隐患,还能帮助管理人员及时解决施工过程中存在的一系列问题,降低施工企业经济损失、保证最终施工质量、减少施工安全事故发生,对促进建筑行业发展,提高建筑企业综合竞争力,具有重要意义。
        1 BIM技术概念与研究背景
        BIM技术在20世纪最早被提出来,经过多年的发展与运用,目前已经在全球范围内得到了广泛的认可。在建筑过程中,它能有效对信息进行集成,结合建筑设计、阶段施工阶段以及运行竣工阶段,将各项信息建立在一个三维模型数据库中。而在各阶段让不同的团队以及施工单位进行工作交接,多方面协同管理,进而有效提升施工效率以及质量。而同时,在BIM技术应用过程中,它能通过各项数据及数字化技术来对施工过程进行动态化管理更新,并且不断充实数据库,将各环节中的不同部门以及单位协调整合到一起,为他们提供了一个协同管理与合作的平台。
        2施工场地布置概念及原则
        施工场地布置是将场地内各种构筑物、建筑物、道路、管线、机械、绿化、料场等施工要素,依据项目使用要求和相关规定进行空间分布安排。其布置原则是在相关规定、规章框架内充分、有效地利用场地空间,既要合理处理各临建设施、永久性建筑及拟建建筑间的空间关系,又要方便后续方案修改及优化,减少生产活动变更产生的成本,为场地内各要素间的协调运转提供基础和保障。
        3 BIM技术运用
        BIM技术可通过可视化虚拟模拟施工过程和结果,收集、汇总施工现场有效信息并加以分析,增强施工管理和作业人员对施工现场安全管理的控制能力,较大程度地降低施工安全风险。基于BIM的技术在高层建筑安全生产施工中的应用主要有以下几点:
        3.1图纸会审管理
        采用BIM技术进行三维图纸会审,直观的将图纸中的问题在施工开始前就予以充分暴露,提升图纸会审工作的质量和效率,针对发现的图纸问题以及复杂部位施工情况提前进行预判,制定解决方案,避免施工安全问题的出现,达到减少安全施工,提高施工质量的目的。
        3.2施工场地道路布置
        道路布置不仅包含场地内临时道路,还应考虑场外交通接驳方式。临时道路布置应在满足施工要求的前提下,尽量减少成本,其线路走向宜与后期永久道路重合。场外交通接驳方式除了最常见的道路交通之外,还包括铁路运输、水路运输。当采取这些运输方式时,应在场地布置方案中纳入这些交通方式的引入方案。


        3.3施工场地布置管理
        以虚拟三维模型方式对拟施工场地进行整体规划,重点对物料、人员进出场通道、材料加工及堆放区域、起重机械及垂直运输通道、基坑开挖等危险区域等进行研究,确保建筑构件、施工人员在安全有效范围内作业;创建工程场地模型与建筑模型后,收集汇总施工过程中的构件吊装路径、车辆、材料进出现场状况、塔吊布置、临时加工场地、原材料堆放场地、临时办公设施、临时供电供水设施及线路等一系列要素,结合工程周边实际环境,以数据信息的方式挂接到模型中,建立三维的场地平面布置;参照工程进度计划,模拟各个阶段的现场情况,灵活地进行现场平面布置,有效地规避运动中的机俱设备与人员的工作空间冲突,实现现场平面布置安全、合理、高效。
        3.4场地内大型机械布置
        建筑工程的大型机械主要为塔吊。塔吊位置的选择需要综合考虑各施工建筑的需求、储存设施和加工设施的位置、塔吊间的避让距离以及与周边高层建筑的水平安全距离,保证塔吊覆盖主要的施工区、加工区和堆料区,同时安装时避开结构主梁及重要结构部位。塔吊应尽量满足不同施工阶段下的吊装需求,避免二次拆装。
        3.5 BIM技术应用于施工场地布置的过程
        利用BIM技术进行施工场地布置,首先要进行三维模型构建,使用BIM软件自身的构建库可以实现快速建模。利用BIM软件进行模型构建主要包括以下要素:施工现场的地形、施工现场周边的已有道路和建筑、施工生产以及生活所需设施、施工现场施工及运输路线、施工场地大门等。布置顺序流程为:首先确定塔吊的位置,之后依次布置材料堆场、加工场地、运输道路,最后布置办公管理和生活用临时房屋。在完成上述设施布置后,即可根据现场布置进行水电管网的布设。施工生产是一个动态变化的过程,包括实物的变化和信息的变化,因此施工现场的布置会随着工程进度的变化而改变。为减少重复拆装、二次搬运等造成的成本增加,应首先对整体施工阶段进行划分,详列出不同施工阶段所需的设施,利用BIM技术建立三维信息模型关联施工进度计划,并通过施工动态模拟及施工场地的三维漫游,对布置方案进行检查,排除潜在风险,保证方案在施工全过程的流畅、高效及节约。同时可将施工3D模型与施工资源、安全质量等信息关联,实现施工信息动态集成管理。
        结束语
        本文通过对BIM技术在施工场地的可视化布置和优化进行研究分析,总结了BIM在施工场地布置中相对于传统二维技术无法比拟的优势。通过对比不同BIM软件在施工场布中的优缺点,明确提出需要协同使用不同BIM软件,才能编制出最佳的场布方案。最后通过一个在建工程案例,阐述了BIM技术在实际工程中的应用及优化。随着BIM技术的进一步发展与完善,BIM技术的建筑施工场地布置及优化技术也将更加成熟。在未来,BIM技术将会不断拓展建筑工程的应用领域,以信息化、精细化、智能化高效辅助全过程施工管理,推动工业建造向工业建造的精益管理方向发展
        参考文献:
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