浅谈BIM技术在建筑工程设计及施工中的一体化应用论文_王耿

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摘要:本文结合作者多年工作经验,针对BIM技术在建筑施工工程中的应用,进行了简要的分析,仅供参考;

关键词:BIM技术;建筑施工;工程设计

前言

建筑信息模型(BIM)技术是一种更先进的可视化技术,可以对整个建筑信息通过计算机集成和综合分析,并显示 它以三维模型的形式出现。该技术在工程施工中的应用,将使建筑工程的设计与施工一体化得到了长足的发展。本文给出了一个对建筑信息模型技术的情况分析,在我国建筑工程设计技术,讨论了在一体化建设中的应用。

一、建筑信息模型(BIM)概念

现有的建筑工程设计和施工过程中存在着协调性差,整体不强问题,为了解决这些问题,实现设计、施工一体化,建设建筑信息模型(BUILDING INFOR-MATION MODEL,简称BIM)技术实现的设计,提供了良好的平台和解决方案集成。国内外许多项目广泛的实践,取得了良好的效果。

BIM技术不同于目前的二维CAD设计,它是基于三维数字技术、集成工程数据建设项目的相关信息的详情,真实的表达。这样的一个平台,不仅加强了协调设计、施工的可行性,也协调整体目标与整个建设周期。然而在工程施工之前就能反映出BIM技术效果(图一)。

BIM技术也应用于设计、施工方法、数字化管理、集成管理环境,这种方法可以使建设项目的支持下,建设项目CT在整个过程中明显提高了效率,降低了风险。

BIM技术哲学可以概括为:设计、建造、维护、拆除和贯穿建筑物的整个生命周期;模拟和体验建筑过程和最终结果施工前;完美的可视化为不同行业直接共享信息平台;提供了一个方便、直接的所有建筑数据管理信息的完整性;在施工在工业上,可持续设计,整合和节约社会资源

二、BIM技术应用于设计、施工一体化

施工BIM技术应用阶段可以使每个环节工作有更好的设计,可以降低错误率,减少质量事故的发生,提高透明度和可控性。从长远来看,建筑工程的效益,维护和设施管理,经济效益可以持续出现。

1、设计阶段

从一开始,建筑工程师,建筑工程师,初步设计,工程师和其他设备一起在BIM设计平台协同工作,直至施工结束BIM生产设计应用的一个重要特征,是在施工图设计阶段将要求施工方进行干预,探讨施工图是一致的随着施工由于施工技术要求,工艺性能。设计平台是三维和虚拟现实的,所以设计、施工的实施都是可以协调。

(1)建筑、结构、设备协调配合,在设计过程中,不同的设计元素,如梁、柱、墙、管线、设备等都是三维的,不同的专业的设计信息。如建筑、结构、设备(水、暖、电)在行业中的合作项目(见图2)

图1 BIM技术施工前的设计效果 图2设计中钢梁和设备线的碰撞检查

(2)从概念设计到施工图设计。BIM可以完成概念设计和初步设计,施工设计。三维模型的建立可以生成平、立、剖三维图纸,在图纸修改过程中,设计师着重于现实的设计元素,但没有维护平面图、立面图、节点图等对应关系,其中图纸的错误率大大降低。

(3)节能环保设计。

BIM储存了建筑物的三维信息,因此基于BIM进行各种建筑节能分析是很方便的。根据分析的结果,改进他采暖,通风和空调系统,调整性的建筑设计和建筑材料,然后利用BIM外围工具验证了节能效果。BIM真的可以模拟现实环境,实现绿色、可持续的设计目标,为居民提供更环保的设计。

(4)虚拟现实的设计。施工前的设计和施工阶段,利用BIM进行了虚拟施工经验,解决了整个工程可能出现的错误或问题,降低了整个工程成本,这就是BIM的价值。

设计与施工的协调问题有:设计施工、结构、设备内部协调;设计深度不够;施工设计常频繁;设计、施工、房屋的分割和协调不力。在BIM的应用可以有效地解决上述问题。

2、施工阶段

在一个建设项目中,投资最大的是在施工阶段,可能造成质量、安全问题和浪费,BIM在施工中可以帮助工程师在工期、造价等进行有效的管理和监督。

(1)施工方案的优化。利用BIM技术,可以模拟施工过程,在虚拟环境的构建过程,消除潜在的问题,特别是重要的重要的项目。根据建筑构件的复杂分类和分级建设,在可视化仿真软件中开发早期项目计划。随着项目的进度,可以直接使用BIM组件来编制更详细的施工项目计划、施工方案和采购计划。结合建设方案、施工模拟和现场监测,可减少施工质量和安全问题,减少返工和整改。

(2)材料和造价。由于建筑信息模型包含建筑物的详细信息,因此,生产各种门窗表、材料表以及综合表格等都是非常容易的。从而为建筑信息模型的进一步应用创造条件,如使用这些形式的预算,向建材供应商提供采购清单等等。BIM增加项目透明度,规范建筑市场,防止偷工减料工作发挥作用。

三、工程实例

3. 1 某时代广场

项目类型:商业建筑;项目规模:102000平方米。

BIM应用特点:

(1)管线综合。该项目使用BIM管道。构建了三维管线设备的综合模型,对所有水、暖、电管线之间的管线和结构进行了冲突,对这些冲突进行了检查并优化,有效地降低时间成本和施工过程中管道材料成本,为业主带来巨大的经济效益。

(2)工程量统计。通过建构三维参数化BIM建筑信息模型,可对工程量精确统计,对总包工程量清单进行验证,使业主更精确地控制施工预算与成本。

3. 2某住宅区

项目类型:住宅建筑;项目规模:135 782 m2 0

BIM应用特点:实现了住宅产业化设计,预制构件、预制墙板、预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等应用了BIM软件,通过三维软件能表现出如预制板、外墙板与紧密墙的连接是否可行,而用平面图则很难表现,因BIM有一个独特的分析系统。通过BIM,设计方做了热供、节能、日照、纠错、综合管道等分析测算。

3. 3商业建筑

(1)设计协调。

该项目的建筑、结构、设备(暖通、电、给排水)在同一个设计模型文件中进行,多个工种在同一个模型中工作,避免了管线碰撞和几何冲突,使得施工图亦完整统一。

(2)施工错误减少。该项目在外地,当我们提供施工图和BIM设计文件后,对方可直接利用BIM设计文件进行施工方案的设计。设计和施工的协调工作绝大部分都在设计阶段己经完成,对不清楚的细节,工人可直接调用BIM三维数据进行研究。

四、保障性住宅建设项目中应用BIM

现阶段我国正重点推进保障性住房建设,利用建筑信息模型技术,可对我市的保障性住宅建设项目进行设计、施工一体化管理,促进项目质量、安全、造价控制,实行可持续设计,节约社会资源。项目建成后,BIM还可统一进行物业和设施管理。

关于政府项目应用BIM建筑信息模型,美国政府的做法可以作为我市政府的借鉴。2003年,美国政府总务处(简称GSA)就要求项目承包的各个参与方对政府公共建筑项目提交BIM模型文件,以推进三维、四维(时间)和BIM技术在建设项目中的应用。在政府的推动下,尤其在金融危机时期,BIM技术为政府和社会节约资源和控制投资作出了贡献。2009年7月1日初,威斯康星国家预算要求在所有新建公共建设项目中超过500万美元,必须采用信息化建设模式。因此,国防部埃尔不仅是在保障房建设计划BIM信息应用切实可行的施工技术,也是大势所趋。

论文作者:王耿

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/20

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