中铁建设集团有限公司 北京 100040
摘要:改革开放以来,中国经济飞速的向前发展,随之而来中国建筑市场也发生着日新月异的变化,BIM是近年来在计算机辅助建筑设计领域出现的新技术,并逐渐得到世界建筑行业的普遍接受。如今,BIM的发展潮流已势不可挡。在国内,随着建筑业对信息化要求的不断提高、国家科研投入不断增多及大力推动和基于BIM技术。
关键词:BIM;建筑行业;信息化;新技术
1 前言
根据党中央、国务院关于扩大实施内需战略。住建部等七部委提出以“新城建”对接“新基建”,着力推进信息化、数字化、智能化的新型城市基础设施建设。在雄安新区容西片区,将深入实施创新驱动和信息化发展战略,推动BIM技术与信息化、工业化、智能化深度融合,通过分阶段、分步骤推进BIM技术试点和推广应用,形成满足BIM技术应用的配套政策、监管模式和市场环境。为响应国家号召、提高建筑实施技术,同时也面向未来雄安建筑需要,按照雄安当前在建规模,运用BIM技术,本文根据成功的工程实践经验,阐述利用BIM技术对项目成本、进度、质量管理当中的作用。
2 临建实施阶段
2.1施工现场规划和临建总平面图的布置
容西片区C单元安置房及配套设施项目通过对施工现场原始地形创建模型和平整场地,更好的控制现场临建设施的标高。通过现场实测数据创建临建模型,优化布置施工现场和后期施工道路,做到科学规划、绿色施工、避免重复布置,提高场地使用效率,将前期施工总平面图进行三维模型创建,科学合理布置各工艺操作间,真实、直观的反映施工真实情况。
图1 临建模型 图2 临建效果图
2.2利用BIM模型进行危险源识别;
通过BIM模型预先识别危险源,将更多的时间用于安全风险的评估与措施的制定,提前在模型中进行安全防护,将防护设施布置完善。
2.3碰撞检查、减少返工
因为容西片区各施工单位都是交叉施工,利用BIM的三维技术在临建施工前期与其他施工单位临建模型进行碰撞检查,直观解决空间关系冲突,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工,节省成本。
图3 容西片区标段划分
图4 C3项目与市政一标碰撞
图5 C3项目与相邻项目碰撞检查
3 施工方案模拟
3.1 建筑信息模型的特点
建筑信息模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真是信息,它具有可视化、协调性、优化型和可出图性五大特点。其概念是一个建设项目的物理和功能特性的数字表达、共享知识资源,是一个有关分享这个项目的信息,为该项目从概念到拆除的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程。在项目的不同阶段,不同相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。
3.2 传统编制专项施工方案
在传统项目技术人员在编制专项施工方案时,传统的工作方式是根据图纸及已有的工程案例进行编制,技术人员依靠的都是二维的资料,在关键节点处,构件之间的关系及各工序之间的先后顺序不易确定,即使确定了,也可能和现场施工条件不符合。
3.3 利用BIM进行模拟施工方案
3.3.1 前期数据收集及编制初步施工方案
前期要收集数据包括:所需的材料、机械等设备设施,工程详细节点图纸等。然后根据现场情况布置材料进场、堆放并编制初步的施工方案。
3.3.2 通过Revit建立BIM模型
通过Revit建立方案BIM模型,模型应该包括图纸里面涉及到的相关构件及设备、施工建造过程中的脚手架、模板等施工措施、相应的节点构造等。
3.3.3将BIM模型导入Navisworks进行初步施工进度模拟
将上一步建立的BIM模型导入Navisworks软件,并结合施工工序及初步的施工方案,将命中的构件与时间关联起来,制作施工模拟文件。
3.3.4 根据模拟中发现的问题修改施工方案
根据模拟中发现的问题修改施工方案,然后根据修改的施工方案在此进行施工模拟,如此反复推敲,最终完成符合工程实际的施工方案,并指导施工。
图6 防水卷材铺贴施工工艺
图7 放水卷材铺贴施工工艺
4 管线综合
4.1 管综深化设计
4.1.1 于动态仿真物理碰撞检查报告和管线综合排布方案,建立各专业施工阶段BIM数字信息化模型,由BIM机电深化组将模型整合,在遵循管综排布原则的基础之上,结合装修设计标高要求,完成机电管线综合深化设计,重点协调多专业协同穿插作业中、机房进户、地面管沟等管线密集、排布矛盾、专业冲突等问题,同时利用实时动态可视化功能进行三维与二维施工图、节点图进行指导施工。
图8 水暖井管线排布
图9 空调机房管线排布
4.2 综合支吊架深化设计
4.2.1在机电深化设计过程中,还将进行综合支吊架的深化优化,设计时,结合综合管线布置图,充分考虑支吊架的实体模型排布,特别在管线密集区域和空间狭小的区域,使有限的空间得到更加充分、合理、的使用。待排布完成后,进行支吊架的荷载验算,确保所选支吊架满足管道荷载要求,保证支吊架施工方案的可靠性。
图10 综合支架效果图
图11 综合支架力学校验
5 砌体结构BIM深化设计
5.1 BIM在砌体中应用
创建二次结构砌体工程BIM深化设计,对砌体结构进行优化排砖,对导墙、灰缝、斜塞砖、门洞窗洞、开关、电线管、构造柱、拉筋构件进行定位优化并提取工程量及深化图。由商务管理组统计及采购不同型号的砌块量,避免材料浪费,提高砌体施工质量。
5.1.1 灰缝设置。蒸压加气混凝土砌块砌体当采用水泥砂浆、水泥混合砂浆时,水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度不应超过15mm;当蒸压加气混凝土砌块砌体采用蒸压加气混凝土砌块粘结砂浆时,水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度宜为3mm-4mm。
5.1.2 马牙槎长度。墙体与构造柱连接处宜砌成马牙槎。马牙槎伸入墙体60-100mm、搓高200-300mm并应为砌体材料高度的整倍数。
5.1.3 搭砌长度。砌筑填充墙时应错缝搭砌,蒸压加气混凝土砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3。
5.1.4构造柱设置。砌体填充墙的墙段长度大于时或墙长大于2倍层高时,墙顶宜与梁底或板底拉结,墙体中部应设钢筋混凝土构造柱。
5.1.5水平系梁。当砌体填充墙的墙高超过4m时,在墙体半高处设置与柱连接且沿墙全长贯通的现浇钢筋混凝土水平系梁,梁截面高度不小于60mm。
5.1.6混凝土反坎高度。厨房、卫生间、浴室等处采用轻集料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块砌筑墙体时,墙底部宜现浇与填充墙同厚度的混凝土坎台,其高度宜为150-200mm。
图12 砌体结构排砖
图13 砌块量统计
6 精装修BIM深化设计
6.1深化设计模型
精装修BIM深化设计包含材料材质、灯光照明、饰面砖排布及家居布置等,可以直观的查看精装修细节及构件构造,通过三维模型展示及细部节点做法进行可视化交底,确保精装的最终效果。通过施工过程中不断完善模型的各类信息,确保精装修BIM模型可作为数字中直BIM平台的数据库,支持建筑的运营及维护。
图14 精装修深化设计示意图
图15 饰面砖排布示意图
7 结束语
BIM一场建筑业的信息革命,目前在雄安已经逐渐汇集成了一股潮流,席卷世界的同时,也影响了中国。BIM建筑信息模型作为一个重要项目,已经列入我国科技部“十一五”期间国家科技攻关计划。同时,我国建筑行业政府与企业在推动工程项目管理方面开始全面推广工程项目全生命周期管理,它通过参数化实体模型技术使计算机可以表达真实建筑所具有的信息,信息化的建筑设计得以真正实现。
BIM建筑信息模型的发展,不仅仅是现有技术的进步和更新换代,它也将间接表现在生产组织模式和管理方式的转型,并更长远地影响人们思维模式的转变,BIM这场信息革命,将不受个人好恶和思维习惯的束缚而向前推进,它对工程建设从设计、建造、加工、施工、销售、物业管理等各个环节,都比产生深远的影响。
参考文献:
[1]朱淳钊. BIM在建筑工程管理中的应用措施[J]. 四川水泥,2018,(06):207.
[2]刘冲. BIM技术在工程中的应用与发展[J]. 居舍,2018,(17):15.
[3]刘志军. BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J]. 中国战略新兴产业,2018,(24):94-95.
[4]薛鹏勇. BIM在建筑工程管理中的应用[J]. 建材与装饰,2018,(26):191.