鄭帥帥 雷靜

中國(guó)二十冶集團(tuán)有限公司 上海市 201900

摘要：BIM技術(shù)是國(guó)際上的一種新型建筑信息技術(shù)，根據(jù)建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)建立三維空間實(shí)體模型，通過(guò)三維模型所具有的真實(shí)信息，在建筑施工中對(duì)工程進(jìn)行可視化的指導(dǎo)，是符合我國(guó)現(xiàn)代建設(shè)的先進(jìn)技術(shù)。文章以某施工工程為例，具體分析BIM技術(shù)在山地異形結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；山地異性結(jié)構(gòu)；建筑施工

BIM技術(shù)通過(guò)構(gòu)建三維空間實(shí)體模型，能夠?qū)φ麄€(gè)建筑工程進(jìn)行可視化的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)施工工程資源的合理配置，提升施工工程效率。但由于我國(guó)BIM技術(shù)應(yīng)用研究剛剛起步，在具體實(shí)際操作和應(yīng)用上存在一些問(wèn)題，因此，需要有關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究，文章通過(guò)分析其在山地異型結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用，對(duì)BIM在結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

一、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是指建筑信息模型技術(shù)，是建筑設(shè)計(jì)信息化的體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑工程各種信息化數(shù)據(jù)的傳遞，充分分析了建筑結(jié)構(gòu)模型中各個(gè)構(gòu)件之間存在的邏輯關(guān)系，是現(xiàn)代化建筑施工必備的一種信息技術(shù)。在具體的建筑工程中對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)為：施工初期對(duì)材料、工程屬性、建筑構(gòu)造等信息的評(píng)估；施工階段對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、施工設(shè)備的管理、施工成本的核算等；施工后期對(duì)建筑生命周期的數(shù)據(jù)評(píng)估等。BIM技術(shù)的主要原理是三維立體設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)化管理。這種技術(shù)具備大型的數(shù)據(jù)庫(kù)信息，是基于CAD技術(shù)對(duì)建筑工程的數(shù)字化描述，能夠?qū)ㄖこ淌┕きh(huán)節(jié)的各個(gè)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)建筑周期的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，從而實(shí)現(xiàn)建筑工程數(shù)據(jù)信息的精細(xì)化、全面化處理應(yīng)用。

二、山地異性結(jié)構(gòu)工程建筑施工概況及施工難點(diǎn)

（一）山地異性結(jié)構(gòu)工程建筑施工概況

該山地異性結(jié)構(gòu)工程建筑處于山脊線的山坳中，在建筑工程的西邊存在一個(gè)水庫(kù)。建筑工程的主要結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為獨(dú)立基礎(chǔ)，一些區(qū)域的建筑基礎(chǔ)是人工挖孔灌注樁。在具體施工中結(jié)合依山的特點(diǎn)，并結(jié)合地形形成等高線狀的跌落式建筑群體。該建筑圍繞山脊來(lái)組織和設(shè)計(jì)建筑群體，從山頂?shù)缴降锥冀Y(jié)合建筑形體進(jìn)行空間設(shè)計(jì)

（二）山地異性結(jié)構(gòu)工程建筑施工難點(diǎn)

第一，山地建筑施工。工程在山坡上，建筑通常無(wú)規(guī)律，具體施工需要根據(jù)山形結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)建筑的內(nèi)部空間進(jìn)行設(shè)計(jì)和安排。另外，建筑的空間層次存在多重交叉性矛盾，受地形的起伏影響，工程施工在排水、管線布置以及防水方面存在難度。第二，異型結(jié)構(gòu)施工。山地異形結(jié)構(gòu)使施工工程功能較為復(fù)雜，造型設(shè)計(jì)也頗為奇特，建筑的總體設(shè)計(jì)沒(méi)有呈現(xiàn)一個(gè)平面形狀。在施工中需要一些異型混凝土石頭，這些石頭主要應(yīng)用在斜墻和斜柱上，這種傾斜的角度是無(wú)規(guī)律可循的，由此加大了施工的難度。第四，工期緊張。該地區(qū)屬于山地地形，在施工時(shí)間上歷時(shí)較久，一般需要耗費(fèi)一年多的時(shí)間，且需要從上往下的分層次施工，工程功能復(fù)雜、所需要的施工工序繁多。

三、BIM技術(shù)在山地異型結(jié)構(gòu)施工工程中的應(yīng)用

（一）三維實(shí)體建模

基于工程本身造型的獨(dú)特以及功能的復(fù)雜，傳統(tǒng)的二維圖紙很難滿足現(xiàn)場(chǎng)施工，同時(shí)，由于施工本身的復(fù)雜性，需要不同專業(yè)單位之間的配合，因此，為了解決這些困難，需要構(gòu)建一個(gè)較為直觀的建筑模型。第一，BIM技術(shù)能夠利用三維空間模型來(lái)構(gòu)建直觀的建筑模型。三維建筑實(shí)體模型的構(gòu)建以一種數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存在，體現(xiàn)了所有施工項(xiàng)目所需要的數(shù)據(jù)，能夠?qū)こ塘窟M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，也能夠?qū)?shí)體幾何參數(shù)和空間位置等參數(shù)進(jìn)行提取和修改，對(duì)施工施工的進(jìn)行具有重要的輔助作用。第二，三維實(shí)體模型的構(gòu)建能夠?qū)ㄖ?gòu)件的尺寸進(jìn)行控制，從而對(duì)工程局部構(gòu)件的參數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升了工作效率。第三，三維模型能夠協(xié)助施工方施工，具體表現(xiàn)為對(duì)工程設(shè)計(jì)結(jié)果的實(shí)時(shí)模擬和預(yù)演，從而讓施工方清晰的看到工程建筑的每一處角落及工程細(xì)節(jié)，在一定程度上減少了返工，節(jié)約了成本。

（二）可視化施工

可視化施工能夠幫助建筑施工方有效的對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬，從而直觀化、形象化的展現(xiàn)施工的具體情況，便于有關(guān)人員對(duì)施工的及時(shí)指導(dǎo)。三維虛擬漫游的設(shè)置能夠?qū)κ┕ろ?xiàng)目進(jìn)行完整的展示，從而提升工程指導(dǎo)工作的實(shí)時(shí)性和及時(shí)性。

（三）異形結(jié)構(gòu)施工

BIM技術(shù)中的三維坐標(biāo)能夠?qū)⒔ㄖD紙上21個(gè)石頭形狀窗洞的位置以石頭形狀的形式進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并在軟件的應(yīng)用基礎(chǔ)上構(gòu)建三維模型，利用三維模型對(duì)石頭的形狀變化、窗洞口留的位置、斜墻、斜柱等一些復(fù)雜區(qū)域的三維坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，之后根據(jù)這些測(cè)量計(jì)算對(duì)施工工程進(jìn)行有效控制。三維坐標(biāo)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了平面化的空間結(jié)構(gòu)測(cè)量，降低了測(cè)控難度。利用計(jì)算機(jī)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)和其他測(cè)控方法的結(jié)合利用，繼而將平面化的空間結(jié)構(gòu)測(cè)量轉(zhuǎn)化為立體結(jié)構(gòu)的空間測(cè)量。同時(shí)，在施工時(shí)能夠?qū)D紙進(jìn)行隨意切割，并實(shí)現(xiàn)在任何角度以及任何位置上對(duì)圖紙的自動(dòng)生產(chǎn)，從而隨時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行掌控，便于有關(guān)人員對(duì)工程科學(xué)化、序化管理。

（四）現(xiàn)場(chǎng)整合

由于山地異型結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，在具體的施工中遇到了很多難點(diǎn)，比如施工的工序、現(xiàn)狀施工情況的控制、機(jī)械設(shè)備的使用以及材料的獲取等。這些問(wèn)題對(duì)施工工程產(chǎn)生了消極影響，BIM技術(shù)能夠充分調(diào)動(dòng)物理、幾何等信息，并利用各種三維模型的構(gòu)建來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的優(yōu)化整合。利用該技術(shù)對(duì)施工工程的整合主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)。用過(guò)技術(shù)對(duì)模型的建立能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)有效的指導(dǎo)；第二，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的跟蹤。該技術(shù)能夠集合全球定位系統(tǒng)、激光掃描、移動(dòng)通訊等技術(shù)來(lái)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行跟蹤；第三，對(duì)施工人員的施工工作進(jìn)行指導(dǎo)。

（五）4D的施工模擬

BIM技術(shù)能夠在施工工程結(jié)束后反推出每十天的施工進(jìn)展，并利用軟件來(lái)進(jìn)行施工計(jì)劃的設(shè)計(jì)，并在融入時(shí)間信息的同時(shí)建立利于施工模擬的4D模型，從而對(duì)施工工程全過(guò)程進(jìn)行預(yù)演，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工問(wèn)題。另外，在施工現(xiàn)場(chǎng)可以利用BIM技術(shù)安裝攝像頭，對(duì)攝像記錄下的施工工程以照片的形式進(jìn)行播放，從而形成完整的施工圖像，加強(qiáng)對(duì)工程的動(dòng)態(tài)監(jiān)督。

總結(jié)：

BIM技術(shù)在山地異性結(jié)構(gòu)施工的應(yīng)用對(duì)工程的順利完成具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠加強(qiáng)對(duì)施工全過(guò)程的指導(dǎo)，提升施工效率，節(jié)約施工成本。但現(xiàn)階段我國(guó)BIM技術(shù)的應(yīng)用存在一些局限性因素，比如BIM技術(shù)僅局限于建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)，沒(méi)有對(duì)其強(qiáng)大的功能進(jìn)行充分應(yīng)用，同時(shí)也僅僅局限在施工設(shè)計(jì)階段，沒(méi)有對(duì)建筑生命周期進(jìn)行集成化的管理。因此，需要有關(guān)人員不斷加強(qiáng)對(duì)其在山地異型結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用的研究。

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作者簡(jiǎn)介：

第一作者：鄭帥帥（1989-10-02）男 山西石樓縣人 民族：漢 職稱：助理工程師 學(xué)歷：大學(xué)本科 研究方向：工程管理；

第二作者：雷靜（1988-08-14）女 山西柳林縣人 民族：漢 職稱：助理工程師 學(xué)歷：碩士研究生 研究方向：環(huán)境工程。