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BIM在项目中的实际应用

BIM技术概论:
       建筑信息模型(Building Information Modeling 简称BIM)是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化表达。
BIM其雏形最早可追溯到20世纪70年代由查克伊士曼博士在1975年提出了BIM的概念;近年来BIM技术的应用在欧美等国家发展迅速。而我国BIM技术应用还是处于起步阶段,应用到的BIM建筑企业还不到10%但是BIM技术应用已经成为土木相关行业今后的技术发展趋势。建设部发文指明BIM发展目标:到2020年末,建筑行业甲级勘察,设计单位以及特级,一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。新立项项目勘察设计,施工,运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%;以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。
BIM技术在设计中的应用:
     1 . 概念及方案设计阶段BM应用:对建筑物的各类分析模拟能够确保满足绿色建筑要求;避免后期方案设计的重大变更;辅助方案比选,设计师可以很轻易的选择出最佳方案,并在可视化的备选方案中寻找亮点,加入方案设计中以达到优化的目的。利用BIM技术三维可视化的优势进行方案设计,在工作流程和数据流转等方面做出调整,以期设计效率和设计成果质量的显著提升。
 
 
    2 . 初步设计阶段BIM应用:1.精细化设计:提高设计质量。有效提高了空间利用率;2.多专业协同:三维环境使多专业的协同过程得到优化,将施工图设计的部分工作前移至设计初期,比如走廊等管线密集部位的管线综合,计算及分配吊顶空间。采用BIM技术的三维设计方式,将管线综合工作前移,改变了传统设计流程,有效的实现多专业协同设计,比传统单专业分别检讨节省了大量时间,达到设计阶段就能及时发现碰撞问题的目的,是后期工作量明显减少。例如在上海中心大厦的设计过程中运用BIM技术,提前发现并解决的碰撞点数超过10万个,按单个碰撞点平均单价1000元左右计,保守估计可节约费用至少超过1亿元。并且这大大减少了现场施工返工的现象。3建筑深化设计:结合BIM技术进行建筑方案的深化设计分析,提出可再生能源利用策略,方法和确定绿色建筑节能措施等。
3 . 施工图设计BIM应用:使用Autodesk Revit 系列软件,结合国家标准规范设定了标高样式,文字样式,尺寸标注样式,线型线宽样式等,指定了甲建筑设计院适合自身的BIM企业标准。1..使用BIM软件出图:建筑专业达到100%出图,实现了三维至二维图纸信息传递,而且其他专业亦能达到部分出图要求,圆满完成设计任务。由于结合了BIM技术进行三维设计,BIM技术突破了传统二维绘图模式的局限,使复杂节点的说明更加清晰生动。2.利用BIM模型进行预施工,按月,,时进行施工方案的分析优化和进度模拟,预演整个施工过程,把握施工安装过程中的难点和要点,改善施工效率和安全性,提高计划的可行性及高复杂度建筑项目的可建造性
 
BIM技术在施工中的应用:
     1 . 施工准备阶段安全控制:利用BIM进行预实践相关的安全分析,能够降低施工安全事故发生的可能性,BIM虚拟环境划分施工空间,排除安全隐患;基于BIM及相关信息技术的安全规划可以在施工前的虚拟环境中发现潜在的安全隐患并予以排除;通过模型发现施工过程中重大危险源并实现水平洞口危险源自动识别。
2 . 深化设计:由于设计院提供的施工图纸精细度不够,与现场施工往往有诸多冲突,不具备指导实际复杂节点施工的条件,这就需要对其进行细化,优化和完善。采用基于BIM技术的石洞深化设计手段,提前确定模型深化需求,对土建专业,机电管线综合进行了碰撞检测及优化;对幕墙等复杂节点进行了深化设计,并在深化模型确认后出具用于指导现场施工的二维图纸。
3 . 施工过程仿真模拟:利用基于BIM4D施工动态模拟技术对土建结构及关键节点的施工过程进行模拟并制定多视点的模拟动画,为施工进度,质量及安全的管理提供了依据。4D仿真分析技术能够模拟建筑结构在施工过程中不同时段的力学性能和变形状态,为安全施工提供保障。基于BIM的施工过程结构安全分析,能够有效捕捉施工过程中可能存在的危险状态,知道安全维护措施的编制和执行,防止发生安全事故。
4 . 施工动态监测:三维可视化动态监测技术较传统的监测手段具有可视化的特点,可以认为操作在三维虚拟环境下漫游来直观,形象提前发现现场的各类潜在的危险源,提供更便捷的方式查看监测位置的应力应变状态。
5 . 防坠落管理:在施工过程中坠落危险源包括尚未建造的楼梯井和天窗等,通过在BIM模型中的危险源存在部位建立坠落防护栏构件模型,研究人员能够清楚地识别多个坠落风险;且可以向承包商提供完整且详细的信息,包括安装或者拆卸栏杆的地点和日期等。
6 . 施工风险预控:施工风险预控主要包括施工成本,进度,质量,安全的风险预控。为了有效实现对工程的风险预控,基于BIM模型,施工信息管理平台及自主研发发健康监测平台来深入探讨高层建筑的施工成本,进度,质量,安全监测。通过平台的BIM模型综合管理,实现对工程成本,进度,质量的数据关联,分析与监测;通过研究建筑结构健康检测系统设计和监测数据的处理方法,集合BIM模型建立高层建筑施工监测系统,进行高层建筑施工安全性能分析和评价,两者结合最大程度降低项目建造阶段的风险。
7 . 塔吊安全管理:在整体BIM施工模型中布置不同型号的塔吊,能否确保其同电源线和附近建筑物的安全距离,确定哪些员工在哪些时候会使用塔吊。在整体施工模型中用不同颜色的色块来表明塔吊的回转半径和影响区域,并进行碰撞检测来生成塔吊回转半径计划内的任何非钢安装活动的安全分析报告。该报告可以用于项目定期安全会议中减少由于施工人员和塔吊缺少交互而产生的意外风险。
8 . 灾害应急管理:利用BIM模型及相应灾害分析模拟软件,可以在灾害发生前,模拟灾害发生的过程,分析灾害发生的原因,指定避免灾害发生的措施,以及发生灾害后人员疏散,救援支持的应急预案,为发生意外是减少损失并赢取宝贵时间。
结束语:
BIM应用价值应体现在项目体系上,包括项目本身、各参建方,材料、机械设备及相关数据等。在项目的推进过程中,数字信息技术将项目的全方位、全生命周期、全领域中的信息集中在一起,运用可视化、虚拟现实的表达方式将准确而完备的信息传递给参建各方,使大家将注意力都集中在整个项目本身,进而实现项目利益的最大化。
BIM应用平台较多,软件的兼容性还有待提高,参与各方对BIM的认可度还未达成一致。但其具有强大的发展潜力,随着我国数字化、信息化进一步推进,BIM定能成为建筑业的主流。BIM技术创建的三维建筑承载着构件信息,通过BIM系统可以精确、真实地进行设计优化、施工方案优化、虚拟施工等,保证了工程质量、节约成本、缩短工期,在工程量大、工期紧、工程形式复杂、场地空间有限的条件下,BIM的价值会体现得更加明显。

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