梅鋼

摘 要：以某研發(fā)綜合樓工程項目為例，通過BIM軟件創(chuàng)建相應(yīng)的模型，運用軟件調(diào)整模型進度計劃并優(yōu)化方案，并對施工現(xiàn)場進行虛擬三維布置，再結(jié)合BIM5D技術(shù)將實際數(shù)據(jù)與虛擬模型關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)動態(tài)跟蹤反饋，最后通過BIMVR可視化管理，實現(xiàn)模型信息化管理。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);模型創(chuàng)建;進度計劃;虛擬施工

中圖分類號：TU17文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）31-0102-03

Research on the Application of BIM Technology in a Research and Development Comprehensive Building under the 1+X Certificate System Pilot

MEI Gang

（Wuhan Technical College of Communications，Wuhan Hubei 430065）

Abstract： Taking a research and development comprehensive building project as an example， the corresponding model was created by BIM software， the model schedule was adjusted and the scheme was optimized by using the software， and the virtual three-dimensional layout of the construction site was carried out. Combined with BIM5D technology， the actual data was associated with the virtual model to realize dynamic tracking feedback. Finally， the model information management was realized through BIMVR visual management.

Keywords： BIM technology;model creation;schedule;virtual construction

目前，BIM技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于建筑施工行業(yè)。但是，在BIM技術(shù)運用過程中，選擇哪種軟件進行建模，如何運用軟件對模型進行優(yōu)化調(diào)整，如何實現(xiàn)BIM技術(shù)的各項功能仍是需要思考解決的主要問題。本文通過闡述建筑施工過程中BIM軟件應(yīng)用的全過程，展現(xiàn)BIM技術(shù)的功能及效果，并為建筑施工行業(yè)BIM技術(shù)人員提供借鑒[1]。

1 BIM在項目中的應(yīng)用概況

本文研究的項目綜合樓共4層，總建筑面積為4 214.08 m2。地上3層，建筑面積為3 153.12 m2;地下1層，建筑面積為1 060.96 m2。室外建筑外標高為-0.45 m，建筑高度為13.95 m。該工程采用的是框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為6度。本項目BIM應(yīng)用主要分五大塊：①土建模型創(chuàng)建及方案優(yōu)化調(diào)整;②編制總體施工進度計劃并確定關(guān)鍵線路;③施工現(xiàn)場設(shè)備設(shè)施三維布置;④實際施工與虛擬計劃關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)動態(tài)跟蹤;⑤與VR技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)施工場景化漫游。

本項目在應(yīng)用BIM過程中主要用到的軟件有廣聯(lián)達BIM土建計量GTJ2018、廣聯(lián)達BIM施工現(xiàn)場布置、斑馬-夢龍網(wǎng)絡(luò)計劃編制、Project、廣聯(lián)達BIM5D、虛擬設(shè)計平臺VDP、BIMVR。

2 基于BIM的工程項目模型創(chuàng)建

通過GTJ2018創(chuàng)建土建模型，對三維模型進行碰撞檢查。因為機電管線預(yù)留洞在圖紙上比較分散，單純依靠人力查找不能保證預(yù)留洞口的準確性。根據(jù)碰撞檢測報告，利用BIM軟件對關(guān)鍵部位和關(guān)鍵管道進行預(yù)排布，能夠快速、準確地在模型上生成預(yù)留洞口。同時，避免了后期二次開洞，節(jié)約了工期及人力、財力，改善了施工環(huán)境，實現(xiàn)了安全文明施工。圖1為利用GTJ2018軟件創(chuàng)建的土建模型。

3 基于BIM的施工進度計劃編制

施工進度計劃的編制主要用到斑馬-夢龍網(wǎng)絡(luò)計劃2018軟件，同時配合使用Project軟件，通過繪制網(wǎng)絡(luò)計劃圖來對施工流水段進行劃分，具體將其劃分為基礎(chǔ)施工階段、主體結(jié)構(gòu)施工階段、裝飾裝修施工階段。編制進度計劃時考慮到基礎(chǔ)部分做完后開始做1F支模板、扎鋼筋、澆混凝土，在做1F支模板、扎鋼筋、澆混凝土的同時開始做2F支模板、扎鋼筋、澆混凝土，在做完1F或2F支模板、扎鋼筋、澆混凝土后開始做3F支模板、扎鋼筋、澆混凝土，在做完1F、2F支模板、扎鋼筋、澆混凝后可以開始做1F砌墻、安裝、抹灰、門窗等工作，后依次進行2F、3F的工作流水。整體體現(xiàn)了樓層之間的流水性和施工工序的流水性。

從施工準備到竣工結(jié)束，每一道施工工序的施工時間、進度安排、各工序之間的邏輯關(guān)系，以及施工投入的人工、材料、機械設(shè)備等，都能在進度圖上清楚地反映出來，能夠保證有序的施工作業(yè)，還可以快速確定關(guān)鍵線路，保證施工按工期要求進行，有效避免了工期的延誤。

4 基于BIM的施工現(xiàn)場布置

4.1 施工場地給排水布置

施工場地四周設(shè)置了連續(xù)圍擋進行封閉，圍擋高度為2.5 m。給水干管從室外管網(wǎng)引入，沿著圍擋敷設(shè)，通過生活和生產(chǎn)區(qū)域用水水力計算得到主管和支管管徑分別為DN75和DN50。管道材質(zhì)為鍍鋅鋼管，管道上設(shè)置有閥門、水表等附件。另外，消防用水與施工用水分開敷設(shè)，采用鍍鋅鋼管DN100繞圍擋四周形成環(huán)狀閉合回路，進入室內(nèi)的支管使用50 mm的管徑，室外每間隔50 m設(shè)置一處消火栓箱。考慮到辦公和生活區(qū)域的排水要求，在圍擋的四周開挖了排水溝，排水溝斷面寬度為300 mm、斷面高度為300 mm，形成“U”形斷面。排水溝坡度為0.3%，坡向室外排水方向，可以保證在施工期間的雨水、生活生產(chǎn)用水有組織地排到室外，確保施工場地不存在積水現(xiàn)象。圖2為辦公區(qū)場地給水布置圖，圖3為排水溝布置圖。

4.2 機械設(shè)施、安全教育區(qū)域布置

施工場地內(nèi)的生活區(qū)和辦公區(qū)需要做硬化處理，地面硬化材料為200 mm厚的混凝土，主要放置的大型設(shè)備有塔吊、砂漿攪拌機、鋼筋彎曲機、鋼筋切斷機、潛水泵等，機械設(shè)施及消防用具布置如圖4所示。根據(jù)《建筑施工安全檢查標準》（JGJ 59—2011）[2]，文明施工一般項目的檢查評定規(guī)定應(yīng)符合下列規(guī)定：生活區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置供作業(yè)人員學(xué)習(xí)和娛樂的場所。因此，在北側(cè)設(shè)立了安全教育體驗區(qū)及生活娛樂區(qū)，如圖5所示。

5 基于BIM的4D虛擬施工

采用廣聯(lián)達BIM5D 3.5軟件對該工程進行虛擬施工模擬，將土建實體模型GTJ文件、主體階段場地模型GBCB文件和GZPT文件、施工進度計劃導(dǎo)入BIM5D軟件中，通過軟件的模型整合、劃分流水段、模型進度鏈接等功能完成基于BIM的4D施工進度模擬[3]。整個施工過程可以展示在軟件中，按照時間節(jié)點實現(xiàn)動態(tài)模擬施工，以網(wǎng)絡(luò)圖的形式直觀地顯示施工進度，準確無誤地確定施工工期，對可以預(yù)知影響施工工期的工序，提前調(diào)整方案，以做到實時監(jiān)控反饋[4]。在施工過程中，如果有工程變更，可以將變更項的project文件關(guān)聯(lián)到BIM5D中去，及時了解工期以及費用變更情況。例如，計劃在2019年8月7日完成該工程土方開挖，那么在8月7日時，將實際施工情況進行反饋，通過進度計劃圖以及施工模擬可以如實看到竣工工期是延遲還是提前，再根據(jù)實際情況調(diào)整施工進度以及人員狀態(tài)。圖6為該工程的動態(tài)施工模擬圖。

6 基于BIMVR的方案

BIMVR是建立在BIM三維模型基礎(chǔ)上，通過VR技術(shù)加強了建筑模型的可視性和具象性，通過構(gòu)建虛擬展示平臺，為使用者提供交互性設(shè)計和可視化印象。BIMVR主要是基于虛擬設(shè)計平臺VDP，通過導(dǎo)入土建模型、主體階段的場布模型、施工進度計劃、4D虛擬建造動畫，完成虛擬建造展示等交互處理。交互處理主要突出施工場地文字、視頻、音頻的插入，以及施工模擬活動范圍的設(shè)置、主體結(jié)構(gòu)材質(zhì)的替換、整體效果表現(xiàn)的真實度等。圖7為VR不同觀察點的漫游展示圖。

BIMVR對施工進度管理、成本管理、質(zhì)量管理、安全管理[5]等方面起到的作用較大。BIMVR技術(shù)能夠彌補視覺表現(xiàn)真實度的短板，能將建筑模型渲染得非常逼真，與施工人員之間的交互體驗更加貼近實際。此外，它還能夠做出VR的視覺體驗、觸覺體驗，在VR場景中運用BIM技術(shù)解決建筑從設(shè)計、施工到成本、工期等方面的問題。另外，對于施工人員的培訓(xùn)也可以通過VR體現(xiàn)，身臨其境的施工安全模擬可以極大程度上提高施工人員的安全意識。

7 結(jié)語

本文通過對某研發(fā)綜合樓項目BIM技術(shù)的應(yīng)用，總結(jié)了實際施工過程中BIM軟件的使用功能、應(yīng)用范圍以及展現(xiàn)的實際應(yīng)用效果。GTJ搭建BIM模型，在施工前期進行模型對比和方案優(yōu)化;斑馬-夢龍網(wǎng)絡(luò)計劃編制和Project創(chuàng)建工程網(wǎng)絡(luò)代號圖，在施工過程中調(diào)整工期和資源配置;施工場布根據(jù)實際圖紙對施工現(xiàn)場生活區(qū)和工作區(qū)的設(shè)備設(shè)施進行布置，準確展示實際施工現(xiàn)場情況;BIM5D實現(xiàn)施工動態(tài)化模擬，在施工過程中進行進程實時跟蹤反饋;虛擬設(shè)計平臺VDP、BIMVR實現(xiàn)場景漫游和動態(tài)交互，推動施工可視化管理。1+X證書制度試點下BIM技術(shù)是解決建筑類專業(yè)問題的有效手段，對提高施工效率、模型信息化具有很大的推動作用。

參考文獻：

[1]葉肖敬.BIM技術(shù)及理念在某醫(yī)院項目的應(yīng)用實踐[J].江蘇建材，2019（9）：62-65.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑施工安全檢查標準：JGJ 59—2011[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3]王勝軍.BIM4D虛擬建造在施工進度管理中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)管理，2019（3）：145-149.

[4]楊二東.廣聯(lián)達BIM5D在施工管理中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017（10）：56-57.

[5]董婉婉.BIM+VR在施工管理中的應(yīng)用研究[J].施工技術(shù)，2020（1）：171.