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        基于BIM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工進(jìn)度優(yōu)化研究

        2018-12-06 08:14:10王建紅
        中華建設(shè) 2018年11期
        關(guān)鍵詞:施工進(jìn)度鋼結(jié)構(gòu)建筑工程

        王建紅

        改革開(kāi)放是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各種事業(yè)蓬勃發(fā)展。建筑業(yè)在這樣的背景下,也面臨著新的機(jī)遇。為了提高在眾多企業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)能力,建筑企業(yè)需要不斷鉆研新技術(shù),并且利用信息化手段進(jìn)行施工進(jìn)度控制與優(yōu)化處理。為了在一定的工期內(nèi)順利快速地完成施工任務(wù),建筑企業(yè)需要依據(jù)更多的信息化技術(shù),最常見(jiàn)的也是使用最多的是BIM技術(shù)。

        一、BIM技術(shù)概述

        BIM技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù),集合了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與建筑技術(shù)的雙重特征。BIM技術(shù)從二維到三維方面,建立了眾多模型,這樣調(diào)用起來(lái)更加方便,為建筑施工進(jìn)度控制提供了有效的資源。建筑工程施工是一項(xiàng)不斷變化的工作,工程中所需要的各種模型參數(shù)也隨之需要進(jìn)行更改。BIM作為一項(xiàng)全新的技術(shù)記錄了建筑工程施工所需要的各種數(shù)據(jù)、技術(shù)指標(biāo)。這樣,施工技術(shù)人員,可以根據(jù)實(shí)際工況調(diào)整變化參數(shù),形成工程所需要的圖紙。建筑工程技術(shù)施工人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工,預(yù)算人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行工程量的計(jì)算,安全人員可以根據(jù)圖紙進(jìn)行安全作業(yè)規(guī)程的編制等等。總之,設(shè)計(jì)圖紙的水平,直接影響到建筑工程是否能夠圓滿完成工作任務(wù),達(dá)到業(yè)主的需要的目標(biāo)。

        圖1 BIM技術(shù)在建筑工程方面的應(yīng)用

        BIM技術(shù)廣泛地運(yùn)用在建筑的各個(gè)階段,如規(guī)劃、概念設(shè)計(jì)等,詳見(jiàn)圖1所示。BIM技術(shù)的應(yīng)用從建筑模型的建立開(kāi)始,通過(guò)修改各類(lèi)參數(shù),不斷展示模型圖,提高建筑設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能性,還可以在建筑工程的多個(gè)方面起到引領(lǐng)作用。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查,建筑企業(yè)采用BIM技術(shù),可以大大地節(jié)約建筑成本,創(chuàng)造價(jià)值。

        二、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中的必要性

        首先,BIM技術(shù)具有快捷性的優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)具有大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能,也能根據(jù)工程信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。利用此技術(shù)還可以繪制5D建筑工程模型圖,方便企業(yè)對(duì)工程進(jìn)行分析。

        其次,BIM技術(shù)具有精確性的特點(diǎn)。建筑工程的施工信息非常龐雜,如果沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確計(jì)算,就會(huì)影響施工進(jìn)度優(yōu)化工作的質(zhì)量和效率。BIM技術(shù)構(gòu)建了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù),提高了施工進(jìn)度優(yōu)化工作的精確性。

        再次,BIM技術(shù)具有分析能力強(qiáng)的特點(diǎn)。企業(yè)采用BIM技術(shù),可以匯聚各種工程進(jìn)度信息,并按照一定的順序整理成數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存儲(chǔ)。BIM技術(shù)構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)互通平臺(tái),企業(yè)的各個(gè)部門(mén)都可以獲知建筑工程的基本信息,這就彌補(bǔ)了傳統(tǒng)建筑企業(yè)的信息缺口,提高了建筑施工管理的效率。

        最后,BIM技術(shù)具有高效性的特點(diǎn)。工程師通過(guò)記錄各種建筑工程的基礎(chǔ)參數(shù),構(gòu)建一個(gè)虛擬的模型,并對(duì)其所見(jiàn)的模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的施工目標(biāo)。

        三、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工進(jìn)度優(yōu)化中的應(yīng)用

        1.構(gòu)建基礎(chǔ)模型

        BIM技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā),與其他技術(shù)一樣,先要形成基礎(chǔ)信息模型。BIM技術(shù)以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)作為依托,可以應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析功能,因此在對(duì)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行集成之前,首先應(yīng)該形成模型,對(duì)模型功能進(jìn)行劃分。模型的類(lèi)型不同,模型特征也呈現(xiàn)出較大的差異性。建筑單位應(yīng)該賦予信息模型不同的定義,并實(shí)現(xiàn)各個(gè)模型的相互連接,使不同模型共享信息。為了保證基礎(chǔ)模型的科學(xué)性,建筑單位可以采用International Finance Centre的標(biāo)準(zhǔn),并在每個(gè)信息模型的下方形成子系統(tǒng),發(fā)揮子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢(shì)。

        2.合理配置資源

        在建筑施工過(guò)程中,施工資源的分配是重要的工作。如果施工資源的分配工作做得不好,將會(huì)影響工期,導(dǎo)致施工出現(xiàn)異常,延誤工期。那么如何才能避免這些情況出現(xiàn)呢?就需要對(duì)施工資源進(jìn)行合理配置,優(yōu)化施工資源。離散事件模擬系統(tǒng)可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)程進(jìn)行模擬,并試圖恢復(fù)每個(gè)施工環(huán)節(jié),將施工環(huán)節(jié)的誤差率降到最低狀態(tài)。施工企業(yè)以離散事件模擬系統(tǒng)作為基礎(chǔ),可以精確計(jì)算各個(gè)施工環(huán)節(jié)需要耗費(fèi)的施工資源,并為施工人員提供相應(yīng)資源。施工資源會(huì)占用一部分場(chǎng)地,因此施工企業(yè)還需要調(diào)整場(chǎng)地份額,對(duì)施工資源進(jìn)行妥善管理。

        3.提高操作效率

        施工操作會(huì)對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生重要影響,施工操作質(zhì)量越高,施工進(jìn)度越快,在工期內(nèi)完成施工任務(wù)的可能性越大。為了提高施工效率,可以運(yùn)用BIM技術(shù)創(chuàng)建施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型(見(jiàn)圖2所示);為了優(yōu)化施工操作,建筑企業(yè)應(yīng)該發(fā)揮BIM技術(shù)的作用,構(gòu)建系統(tǒng)的三維立體模型圖,并對(duì)模型圖中各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息進(jìn)行確定。BIM技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況,調(diào)整施工順序,優(yōu)化施工工序。當(dāng)施工技術(shù)人員沒(méi)有按照所預(yù)定的施工順序開(kāi)展工作時(shí),BIM系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)提示,并立刻報(bào)警,警示技術(shù)人員。鋼結(jié)構(gòu)施工作業(yè),需要對(duì)一些大型構(gòu)件進(jìn)行吊裝,那么如何才能精準(zhǔn)地進(jìn)行吊裝作業(yè)呢?在三維立體模型圖確立的情況下,BIM技術(shù)可以自動(dòng)生成吊裝位置的坐標(biāo)信息,對(duì)大型構(gòu)件進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

        圖2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)布置示意圖

        四、基于BIM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度優(yōu)化工作的實(shí)現(xiàn)

        BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅需要建筑工程師具有扎實(shí)的信息技術(shù)處理能力,還需要企業(yè)建立相關(guān)的進(jìn)度管理辦法,才能促進(jìn)信息技術(shù)與傳統(tǒng)的管理相結(jié)合。隨著我國(guó)科學(xué)的發(fā)展,信息技術(shù)也越來(lái)越普遍。為了發(fā)揮BIM技術(shù)的實(shí)用價(jià)值,應(yīng)該促進(jìn)其與自動(dòng)化技術(shù)的融合,形成自動(dòng)生成系統(tǒng),對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在自動(dòng)生成系統(tǒng)的作用下,鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以在第一時(shí)間傳送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)人員根據(jù)一定的邏輯關(guān)系,在BIM系統(tǒng)中輸入進(jìn)度計(jì)劃,確保工程的順利施工。模擬技術(shù)是現(xiàn)代化技術(shù)的代表,在對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行管理時(shí),建筑企業(yè)可以采用模擬技術(shù),對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行模擬。現(xiàn)代模擬軟件非常多,以Na-viswroks為例,這是一款精細(xì)化的模擬施工軟件。這款軟件可以模擬基礎(chǔ)施工,也可以模擬結(jié)構(gòu)的施工工序,對(duì)建筑企業(yè)施工進(jìn)度控制是非常重要的軟件。建筑企業(yè)應(yīng)該對(duì)工程任務(wù)進(jìn)行編碼,實(shí)現(xiàn)3D模型的規(guī)則性連接,并對(duì)進(jìn)度信息進(jìn)行不斷修訂和更正。

        五、結(jié)語(yǔ)

        為了在建筑施工進(jìn)度中,合理地進(jìn)行施工、調(diào)整施工資源的分配,必須充分發(fā)揮BIM技術(shù)的作用,實(shí)現(xiàn)建筑施工進(jìn)度的優(yōu)化。

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