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        城市地下空間開發(fā)中BIM技術(shù)的應(yīng)用探析

        2015-08-15 00:51:34
        江西建材 2015年3期
        關(guān)鍵詞:可視化建模模型

        1 BIM技術(shù)實(shí)施的背景

        隨著計算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展以及3D技術(shù)的普及推廣,以BIM技術(shù)為代表的“三維協(xié)同設(shè)計與全生命周期管理”成為了工程建設(shè)行業(yè)最新的理念和先進(jìn)的水平,是提高工程建設(shè)質(zhì)量和效率的最為行之有效的方法。傳統(tǒng)的“AutoCAD+Excel”的設(shè)計模式和“拿著二維圖紙、參照以往經(jīng)驗”的施工方法已無法完全滿足工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展的需求。BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性的特點(diǎn),它可以模擬實(shí)際施工,提前發(fā)現(xiàn)施工中會出現(xiàn)的問題,從而合理確定施工方案,合理配置人員、材料和設(shè)備,在最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的合理利用。近年來國內(nèi)有一定數(shù)量的項目在不同階段使用了BIM,其中上海中心大廈最受關(guān)注。BIM已經(jīng)逐步滲透到軟件公司、設(shè)計單位、科研院校、建筑企業(yè)等,建筑企業(yè)開始對BIM人才有所需求。

        伴隨著BIM技術(shù)的普及,其作用也越來越顯著,越來越多工程項目在招投標(biāo)階段就已經(jīng)將BIM技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)施作為指定條款添加到招標(biāo)文件中,為了在競爭日益激烈的建設(shè)市場中贏得優(yōu)勢,工程建設(shè)企業(yè)必須把引進(jìn)國際先進(jìn)的建設(shè)管理理念放到重要的戰(zhàn)略位置,通過科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步來提升自身的綜合實(shí)力和競爭能力。

        我公司目前承建的鄭州綜合交通樞紐地下交通工程(東廣場)項目屬于城市地下人防工程,項目東側(cè)為城市主干道圃田西路,西側(cè)為國鐵鄭州東站,南側(cè)地下為地鐵1號線、5號線、市域線3線換乘站新鄭州站;北側(cè)為已建汽車客運(yùn)站,地鐵1號線新—博盾構(gòu)區(qū)間從東廣場項目中部穿過,把項目分為南北兩個區(qū)。該項目從建設(shè)初期各參建方就推廣實(shí)施BIM技術(shù)。

        2 本項目中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性

        鄭州綜合交通樞紐地下交通工程(東廣場)規(guī)劃設(shè)計為地下三層,總建筑面積113558平方米,既包含建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)空調(diào)、機(jī)電、消防、給排水、人防等內(nèi)容,還包含地下連續(xù)墻、長螺旋樁基施工、抗拔樁、地鐵盾構(gòu)區(qū)的加固保護(hù)等重難點(diǎn)施工,工程量龐大、施工內(nèi)容多,基坑開挖深度大,開挖面積大,圍護(hù)結(jié)構(gòu)多,并且地鐵運(yùn)營區(qū)間防護(hù)難度大,既有順做區(qū),又有逆做區(qū)。周圍環(huán)境復(fù)雜,施工安全風(fēng)險較高,傳統(tǒng)的管理方法已不能滿足實(shí)際施工需要。

        BIM技術(shù)的可視化、碰撞檢查、施工模擬等技術(shù)手段,可以在項目開始施工前,對整個項目進(jìn)行模型搭建,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方提供設(shè)計圖紙資料的錯誤,降低后期因工程變更等因素引起的不必要麻煩,另外可以對整個施工過程進(jìn)行模擬,分析不同資源配置對工期的影響,綜合成本,工期、材料等得出最優(yōu)的施工方案,從而減少因為施工過程中的錯誤造成的浪費(fèi),降低成本,提高效益。

        3 BIM技術(shù)在本項目中的實(shí)施

        (1)可視化:通過 Autodesk Revit、Autodesk Navisworks、廣聯(lián)達(dá) BIM5D等系列軟件,結(jié)合原有的二維設(shè)計圖,通過BIM建模,加入三維立體元素,滿足項目的可視化要求,真正做到“先模擬,后施工”。

        (2)項目臨建設(shè)施建模:依據(jù)臨建場地二維圖紙數(shù)據(jù)、圖紙說明等,設(shè)計和模擬整個項目臨建設(shè)施及場地布局的BIM模型。

        (3)土建建模:建筑和結(jié)構(gòu)模型構(gòu)成了土建模型,通過整體建模,可以更加順利的應(yīng)用后續(xù)各項功能,如交底、施工、檢測等。施工之前,需要依據(jù)已有的二維設(shè)計圖紙,借助于一系列的軟件,對主體結(jié)構(gòu)、重難點(diǎn)部位施工、土建構(gòu)件等建立三維可視化模型,清晰顯示項目結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造。

        (4)施工進(jìn)度模擬:BIM從3D模型發(fā)展到4D(3D+時間或進(jìn)度)建造模擬功能,可將施工中每一項工作以可視化的虛擬建造過程顯示出來,使項目相關(guān)人員都能夠理解進(jìn)度計劃的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),及時采取措施,進(jìn)行糾偏調(diào)整,同時遇到設(shè)計變更、施工圖更改時,可以快速的聯(lián)動修改進(jìn)度計劃。對比傳統(tǒng)的施工進(jìn)度計劃橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖,BIM模型的優(yōu)點(diǎn)顯而易見。

        (5)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工序模擬:本項目重難點(diǎn)工序較多,在施工前根據(jù)工序的拆分與BIM模型的關(guān)聯(lián),逼真地模擬現(xiàn)實(shí)施工中的工序場景,輔助技術(shù)人員驗證當(dāng)前施工工序方案是否合理,并進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,避免因施工順序錯誤導(dǎo)致的重復(fù)勞動、材料浪費(fèi)、延期等。

        (6)機(jī)電模型建模:在整個工程項目中,涉及到強(qiáng)弱電、空調(diào)、通風(fēng)以及消防等諸多的子系統(tǒng),這些子系統(tǒng)包括諸多的設(shè)備和管線,在具體的施工過程中,位置沖突很容易出現(xiàn)。BIM技術(shù)的應(yīng)用,可以很好地實(shí)現(xiàn)碰撞檢測,利用BIM相關(guān)軟件進(jìn)行三維建模,從而查找模型中的所有撞點(diǎn),出具碰撞檢測報告,從而更好地解決傳統(tǒng)二維設(shè)計下無法避免的錯、漏、碰、撞等現(xiàn)象,以便對管線施工進(jìn)行調(diào)整,及時糾正出現(xiàn)的各種沖突。

        (7)工程項目成本對比分析:BIM的自動化算量功能可使工程量計算擺脫人為因素影響,比傳統(tǒng)的計算方法更加準(zhǔn)確,得到更加客觀的數(shù)據(jù)。完成項目建模之后,借助于BIM的revit軟件模型,通過明細(xì)表的形式來輸出各種構(gòu)件材料的工程量,有電子表格或者報表形成。Revit可以非常詳細(xì)的對工程量進(jìn)行計算,并且可以分開列出,匯總之后,對其預(yù)算成本進(jìn)行計算,通過對比實(shí)際成本和預(yù)算成本,就可以動態(tài)管理項目成本。

        4 結(jié)束語

        通過上文的敘述分析我們可以得知,相較于常規(guī)的照圖施工模式,BIM技術(shù)具有一系列的優(yōu)勢,它有效結(jié)合了數(shù)字信息和計算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)過程建設(shè)過程中各階段數(shù)據(jù)信息的整合及其應(yīng)用,提高建設(shè)效率和質(zhì)量,對于工程竣工后的維護(hù)運(yùn)營,也可以起到有效的指導(dǎo)作用。在城市地下空間開發(fā)中,借助于BIM技術(shù),可以與城市的整體發(fā)展協(xié)調(diào)和配合,另外,通過綜合分析各個技術(shù)指標(biāo),也可以對地下空間規(guī)劃的可行性進(jìn)行論證。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和BIM應(yīng)用的不斷實(shí)踐,BIM技術(shù)已朝著更多的發(fā)展方向展開。

        [1]任江,郭娜,鐘崇光.BIM技術(shù)在城市地下空間開發(fā)利用之應(yīng)用初探[J].土木建筑工程信息技術(shù),2013,2(3):123-125.

        [2]蘇小超,蔡浩,郭東軍.BIM技術(shù)在城市地下空間開發(fā)中的應(yīng)用[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,2(3):99-101.

        [3]辛佐先.BIM技術(shù)在地下空間開發(fā)項目設(shè)計階段應(yīng)用價值淺析[J].建筑知識,2014,2(7):33-35.

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