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BIM在工程施工中的應用

人氣:15 文章出處:本站 發表時間:2020-07-01
當前,國際上新興的BIM (Building Information Modeling,建筑信息模型)技術 [1]  己成為建設領域信息技術的研究和應用熱點,BIM的應用價值己經得到政府的高度關注和行業的普遍認可。當前,國內軟件廠商尚未推出商品化的BIM軟件,普遍應用的主要是國外的BIM設計軟件,由于與之配套專業軟件不齊全以及設計規范的限制,這些軟件還不能完全用于專業設計,主要用于相關專業的BIM建模。這不僅增加了項目的設計成本,而且該模型傳遞到施工階段,由于沒有合適的平臺和工具添加和集成施工信息,無法形成支持施工及管理的信息模型,加上缺乏配套的BIM施工軟件,致使BIM在施工階段的應用存在建模困難、需額外增加成本、應用軟件不配套等諸多問題,嚴重影響了BIM技術在施工階段的實際應用和價值體現。

當前工程施工中的BIM應用現狀

如前所述,IPD作為理想的BIM應用模式尚在推行過程中,而BIM應用還存在諸多問題和困難。當前國內外施工階段的BIM應用主要借助專業的BIM團隊,完成BIM建模,通過中性的IFC文件或軟件開發商提供的特定文件格式(如.rvt格式),將BIM中的相關數據導入某些施工應用軟件中,實現施工階段的局部信息共享。當前施工階段BIM應用主要涉及以下幾方面內容。
1)基于BIM的設計可視化展示
按照2D設計圖紙,利用Revit等系列軟件創建項目的建筑、結構、機電BIM模型,可對設計結果進行動態的可視化展示,使業主和施工方能直觀地理解設計方案,檢驗設計的可施工性,在施工前能預先發現存在的問題,與設計方共同解決。
迄今為止,普遍應用的BIM建模軟件有AutodeskRevit Architecture /Structure /MEP, Bentley Architecture以及Craphisoft ArchiCAD等。
2)基于BIM的碰撞檢測與施工模擬
將所創建的建筑、結構、機電等BIM模型,通過IFC或.rvt文件導入專業的碰撞檢測與施工模擬軟件中,進行結構構件及管線綜合的碰撞檢測和分析,并對項目整個建造過程或重要環節及工藝進行模擬。以便提前發現設計中存在的問題,減少施工中的設計變更,優化施工方案和資源配置。當前常用的碰撞檢測與施工模擬軟件主要是AutodeskNaviswork, Bentley Navigator以及清華大學本課題組研發的基于BIM的工程項目4D動態管理系統。
3)基于BIM的工程深化設計
利用結構、設備管線BIM模型進行工程深化設計,是當前施工階段BIM應用的重要體現。其應用方法有兩種:①將所創建的模型,通過IFC或.rvt文件導入專業設計軟件中進行深化設計,如利用Tekla進行鋼結構及其復雜節點的深化設計,利用CATIA進行復雜異形結構、幕墻的深化設計等;②根據碰撞檢測的分析結果,直接在BIM建模軟件中對結構、水暖電管網及設備等專業設計進行調整、細化和完善。如利用Revit Architecture/Structure/MEP建模和深化設計,用Naviswork進行碰撞檢測。
4)基于BIM的施工項目管理
迄今為止,國內外軟件廠商尚未推出商品化的BIM施工項目管理軟件,而被業內認可并廣為應用的是清華大學本課題組研發的基于BIM的4D施工管理的系列軟件。該研究將BIM與4D技術結合起來,通過建立基于IFC的4D施工信息模型,將建筑物及其施工現場3D模型與施工進度鏈接,與施工資源、安全質量以及場地布置等信息集成一體。實現了基于BIM和網絡的施工進度、人力、材料、設備、成本、安全、質量和場地布置的4D動態集成管理以及施工過程的4D可視化模擬。本系統己在國家體育場、青島海灣大橋、廣州西塔等大型工程項目中成功應用,曾獲2009,2010年華夏建設科學技術一等獎。當前,通過進一步擴展信息模型、管理功能和應用范圍,系統不僅用于建筑工程,而且己推廣至橋梁、風電、地鐵隧道、高速公路和設備安裝等工程領域,正在上海國際金融中心、昆明新機場設備安裝、邢汾高速公路等多個大型工程項目推廣應用。

工程施工BIM應用的整體實施方案

縱觀當前工程施工中的BIM應用現狀,清華大學研發的建筑施工BIM建模系統和基于BIM的4D管理系列軟件不僅填補了當前國內BIM施工軟件的空白,經過多個大型工程項目的實際應用,己經形成了包括BIM應用技術架構、系統流程和應對措施的整體實施方案。


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