BIM技術(shù)在施工方案模擬中的應(yīng)用

李享+冀曉霞+吳陽+李覓+熊成

摘 要：結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目介紹BIM技術(shù)在施工方案模擬中的應(yīng)用，解析施工方案模擬具體步驟。通過BIM技術(shù)進(jìn)行施工方案的模擬使施工方案更加符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，避免返工及耽誤工期，從而提高管理效率，節(jié)約項(xiàng)目成本。

關(guān)鍵詞：BIM；施工模擬；步驟

1 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling ）是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立， 通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。其概念是一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)、共享知識(shí)資源，是一個(gè)有關(guān)分享這個(gè)項(xiàng)目的信息，為該項(xiàng)目從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程。在項(xiàng)目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。利用這一技術(shù)或平臺(tái)，設(shè)計(jì)階段能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享和協(xié)同設(shè)計(jì)，在施工階段，針對(duì)技術(shù)復(fù)雜的專項(xiàng)工程的施工方案，BIM可以與時(shí)間鏈接形成4D施工模型，并進(jìn)行施工模擬，輔助施工決策與現(xiàn)場(chǎng)管理，提高溝通效率[1]。

在施工方案模擬方面，BIM技術(shù)運(yùn)用得還不是很成熟， 運(yùn)用得相對(duì)較多的是基坑開挖方案的模擬及工業(yè)廠房等裝配式結(jié)構(gòu)中的施工方案模擬。在這些部分技術(shù)難度大，施工方案不易確定的項(xiàng)目中有一定應(yīng)用，但都處于嘗試和探索階段。雖然由于客觀條件的限制，BIM技術(shù)在施工方案模擬中的應(yīng)用還不是很深入，但是隨著政府層面大力推進(jìn)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，其在輔助施工決策及現(xiàn)場(chǎng)管理等方面技術(shù)的表現(xiàn)已經(jīng)展示出了它的潛質(zhì)。

本文以成都恒大望江華府工程項(xiàng)目實(shí)例來介紹BIM技術(shù)在施工方案模擬中的應(yīng)用。

2 工程實(shí)例

恒大望江華府項(xiàng)目位于成都市錦江區(qū)，本工程地上由15棟樓組成，項(xiàng)目規(guī)劃總建筑面積19萬m2，地上建筑面積13萬m2，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻形式。

根據(jù)項(xiàng)目部需求，運(yùn)用BIM技術(shù)模擬2號(hào)樓1單元主體鋼結(jié)構(gòu)夾層施工。主體結(jié)構(gòu)33層，主體設(shè)計(jì)混凝土標(biāo)準(zhǔn)層為9米，在9米標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)首次施工鋼結(jié)構(gòu)夾層標(biāo)高為4.2m處，待結(jié)構(gòu)竣工驗(yàn)收后進(jìn)行二次改造，主體部分將每9米混凝土標(biāo)準(zhǔn)層原2層鋼結(jié)構(gòu)夾層拆分為3層結(jié)構(gòu)，更改為H+3.2m以及H+6m兩層鋼結(jié)構(gòu)夾層體系。利用BIM技術(shù)對(duì)兩層改三層的施工方案進(jìn)行施工模擬，用于驗(yàn)證施工方案的可行性及調(diào)整施工方案，達(dá)到通過模擬進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)安排和管理的目的。

該項(xiàng)目的難點(diǎn)為編制專項(xiàng)施工方案時(shí)，傳統(tǒng)的工作方式是根據(jù)圖紙及已有的工程案例進(jìn)行編制，技術(shù)人員依靠的都是二維的資料，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處，構(gòu)件之間的關(guān)系及各工序之間的先后順序不易確定，即使確定了，也可能和現(xiàn)場(chǎng)施工條件不符。且本工程涉及的2層改3層施工在國(guó)內(nèi)尚屬首層，并沒有可借鑒的工程案例。因此，特借助于BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬來解決這些難點(diǎn)。

3 施工方案模擬

3.1 確定施工模擬的步驟

1）前期數(shù)據(jù)收集以及編制初步施工方案；

2）通過Revit建立9m標(biāo)準(zhǔn)層BIM模型；

3）將BIM模型導(dǎo)入Navisworks進(jìn)行施工模擬；

4）根據(jù)模擬中發(fā)現(xiàn)的問題修改施工方案；

5）制作成施工模擬動(dòng)畫。

3.2 前期數(shù)據(jù)收集以及編制初步施工方案

前期所要收集的數(shù)據(jù)包括現(xiàn)場(chǎng)所需的材料、機(jī)械等設(shè)施設(shè)備，工程詳細(xì)節(jié)點(diǎn)圖紙等。然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況布置材料進(jìn)場(chǎng)、堆放并編制初步的施工方案。

3.3 建立BIM模型

通過Revit建立9m標(biāo)準(zhǔn)層BIM模型，模型應(yīng)該包括圖紙里面涉及到的相關(guān)構(gòu)件及設(shè)備、施工建造過程中的腳手架、模板等施工措施、相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及完整的外立面裝飾等內(nèi)容。

3.4 制作施工模擬文件

將上一步建立的BIM模型導(dǎo)入Navisworks軟件，并結(jié)合施工工序及初步的施工方案，將模型中的構(gòu)件與時(shí)間關(guān)聯(lián)起來，制作施工模擬文件。

3.5 修改施工方案

根據(jù)模擬中發(fā)現(xiàn)的問題修改施工方案，然后根據(jù)修改的施工方案再次進(jìn)行施工模擬，如此通過PDCA的模式不斷推敲和修改施工方案，最終完成符合工程實(shí)際的施工方案，并指導(dǎo)施工。

3.6 制作施工模擬視頻

將Navisworks中制作的施工模擬文件輸出成圖片格式，然后在Premier軟件中制作成視頻，作為本項(xiàng)目案例進(jìn)行推廣。

4 結(jié)語

BIM 技術(shù)應(yīng)用于施工方案模擬，可以解決空間上各類構(gòu)件位置關(guān)系、施工工序不易確定的難點(diǎn)，通過BIM技術(shù)進(jìn)行反復(fù)模擬，可以使施工方案更加明確及細(xì)化，并符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，避免返工及耽誤工期，從而提高管理效率，節(jié)約項(xiàng)目成本。

參考文獻(xiàn)

[1]祁兵.基于BIM的基坑挖運(yùn)施工過程仿真模擬.建筑設(shè)計(jì)管理[J]，2014（12）：56-59.

作者簡(jiǎn)介

李享（1989-），男，漢族，四川渠縣，成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，初級(jí)，碩士研究生，研究方向：BIM技術(shù)。