1 BIM 技術實施的背景
隨著計算機軟、硬件技術的發展以及 3D 技術的普及推廣,以 BIM技術為代表的“三維協同設計與全生命周期管理”成為了工程建設行業最新的理念和先進的水平,是提高工程建設質量和效率的最為行之有效的方法。傳統的“AutoCAD + Excel”的設計模式和“拿著二維圖紙、參照以往經驗”的施工方法已無法完全滿足工程建設行業發展的需求。BIM 具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性的特點,它可以模擬實際施工,提前發現施工中會出現的問題,從而合理確定施工方案,合理配置人員、材料和設備,在最大范圍內實現資源的合理利用。
近年來國內有一定數量的項目在不同階段使用了 BIM,其中上海中心大廈最受關注。BIM 已經逐步滲透到軟件公司、設計單位、科研院校、建筑企業等,建筑企業開始對 BIM 人才有所需求。
伴隨著 BIM 技術的普及,其作用也越來越顯著,越來越多工程項目在招投標階段就已經將 BIM 技術的應用與實施作為指定條款添加到招標文件中,為了在競爭日益激烈的建設市場中贏得優勢,工程建設企業必須把引進國際先進的建設管理理念放到重要的戰略位置,通過科學技術的進步來提升自身的綜合實力和競爭能力。
我公司目前承建的鄭州綜合交通樞紐地下交通工程\\( 東廣場\\) 項目屬于城市地下人防工程,項目東側為城市主干道圃田西路,西側為國鐵鄭州東站,南側地下為地鐵 1 號線、5 號線、市域線 3 線換乘站新鄭州站; 北側為已建汽車客運站,地鐵 1 號線新—博盾構區間從東廣場項目中部穿過,把項目分為南北兩個區。該項目從建設初期各參建方就推廣實施 BIM 技術。
2 本項目中應用 BIM 技術的必要性
鄭州綜合交通樞紐地下交通工程\\( 東廣場\\) 規劃設計為地下三層,總建筑面積 113558 平方米,既包含建筑、結構、通風空調、機電、消防、給排水、人防等內容,還包含地下連續墻、長螺旋樁基施工、抗拔樁、地鐵盾構區的加固保護等重難點施工,工程量龐大、施工內容多,基坑開挖深度大,開挖面積大,圍護結構多,并且地鐵運營區間防護難度大,既有順做區,又有逆做區。周圍環境復雜,施工安全風險較高,傳統的管理方法已不能滿足實際施工需要。
BIM 技術的可視化、碰撞檢查、施工模擬等技術手段,可以在項目開始施工前,對整個項目進行模型搭建,及時發現設計方提供設計圖紙資料的錯誤,降低后期因工程變更等因素引起的不必要麻煩,另外可以對整個施工過程進行模擬,分析不同資源配置對工期的影響,綜合成本,工期、材料等得出最優的施工方案,從而減少因為施工過程中的錯誤造成的浪費,降低成本,提高效益。
3 BIM 技術在本項目中的實施
\\( 1\\) 可視化: 通過 Autodesk Revit、Autodesk Navisworks、廣聯達 BIM5D等系列軟件,結合原有的二維設計圖,通過 BIM 建模,加入三維立體元素,滿足項目的可視化要求,真正做到“先模擬,后施工”。
\\( 2\\) 項目臨建設施建模: 依據臨建場地二維圖紙數據、圖紙說明等,設計和模擬整個項目臨建設施及場地布局的 BIM 模型。
\\( 3\\) 土建建模: 建筑和結構模型構成了土建模型,通過整體建模,可以更加順利的應用后續各項功能,如交底、施工、檢測等。施工之前,需要依據已有的二維設計圖紙,借助于一系列的軟件,對主體結構、重難點部位施工、土建構件等建立三維可視化模型,清晰顯示項目結構的細部構造。
\\( 4\\) 施工進度模擬: BIM 從 3D 模型發展到 4D\\( 3D + 時間或進度\\)建造模擬功能,可將施工中每一項工作以可視化的虛擬建造過程顯示出來,使項目相關人員都能夠理解進度計劃的關鍵節點,及時采取措施,進行糾偏調整,同時遇到設計變更、施工圖更改時,可以快速的聯動修改進度計劃。對比傳統的施工進度計劃橫道圖、網絡圖,BIM 模型的優點顯而易見。
\\( 5\\) 關鍵節點工序模擬: 本項目重難點工序較多,在施工前根據工序的拆分與 BIM 模型的關聯,逼真地模擬現實施工中的工序場景,輔助技術人員驗證當前施工工序方案是否合理,并進行調整優化,避免因施工順序錯誤導致的重復勞動、材料浪費、延期等。
\\( 6\\) 機電模型建模: 在整個工程項目中,涉及到強弱電、空調、通風以及消防等諸多的子系統,這些子系統包括諸多的設備和管線,在具體的施工過程中,位置沖突很容易出現。BIM 技術的應用,可以很好地實現碰撞檢測,利用 BIM 相關軟件進行三維建模,從而查找模型中的所有撞點,出具碰撞檢測報告,從而更好地解決傳統二維設計下無法避免的錯、漏、碰、撞等現象,以便對管線施工進行調整,及時糾正出現的各種沖突。
\\( 7\\) 工程項目成本對比分析: BIM 的自動化算量功能可使工程量計算擺脫人為因素影響,比傳統的計算方法更加準確,得到更加客觀的數據。完成項目建模之后,借助于 BIM 的 revit 軟件模型,通過明細表的形式來輸出各種構件材料的工程量,有電子表格或者報表形成。Re-vit 可以非常詳細的對工程量進行計算,并且可以分開列出,匯總之后,對其預算成本進行計算,通過對比實際成本和預算成本,就可以動態管理項目成本。
4 結束語
通過上文的敘述分析我們可以得知,相較于常規的照圖施工模式,BIM 技術具有一系列的優勢,它有效結合了數字信息和計算機技術,實現過程建設過程中各階段數據信息的整合及其應用,提高建設效率和質量,對于工程竣工后的維護運營,也可以起到有效的指導作用。在城市地下空間開發中,借助于 BIM 技術,可以與城市的整體發展協調和配合,另外,通過綜合分析各個技術指標,也可以對地下空間規劃的可行性進行論證。隨著技術的不斷發展和 BIM 應用的不斷實踐,BIM 技術已朝著更多的發展方向展開。
參考文獻
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