基于BIM技術的施工場地可視化布置與優化

譚玉璽

【摘? 要】論文就如何將BIM技術應用于施工場地布置中做出了相關研究，通過對國內外研究現狀以及大量文獻資料的分析，總結了施工場地布置的原則及要點，簡述了BIM技術在施工場地中的部分應用點，其中包括BIM建模、場地優化。

【關鍵詞】場地布置;BIM技術;優化

【Abstract】This paper makes a relevant research on how to apply BIM technology to the layout of construction site， and summarizes the principles and key points of the layout of construction site by analyzing the research status at home and abroad and a large number of documents. Some application points of BIM technology in construction site are briefly introduced， including BIM modeling and site optimization.

【Keywords】site layout; BIM technology; optimization

1 緒論

1.1 BIM技術簡介

BIM全稱是Building Information Modeling，譯為建筑信息模型。國際標準組織設施信息委員會（Facilities Information Council）將BIM定義為利用開放的行業標準，對設施的物理和功能特性及其相關的項目生命周期信息進行數字化形式的表現，從而為項目決策提供支持，有利于更好地實現項目的價值[1]。

我國的建筑工業行業標準《建筑對象數字化定義（JG/T198-2007）》將BIM定義為建筑信息完整協調的數據組織，便于計算機應用程序進行訪問、修改或添加。這些信息包括按照開放工業標準表達的建筑設施的物理和功能特點及其相關的項目和生命周期信息[2]。

1.2 施工場地布置的基本概念、原則及要點

1.2.1 施工場地布置的基本概念

施工場地布置作為施組的重要內容之一，它是根據建設項目的功能要求、規劃設計要求和施工要求而確定的，是根據施工現場的現場條件和相關法律法規，設計、組織、安排施工現場各組成部分之間關系的活動。

1.2.2 施工場地布置的原則及其要點

原則上，在保證一個施工項目能夠順利進行的情況下，布置場地應當盡量不占、少占或是緩占良田良土，充分利用山地、荒地，并重復使用空地;應盡可能降低臨時設施搭建費用，充分利用已有或擬建房屋、管線、河道和可換拆、暫不拆除的項目為施工服務;應在保證運輸方便的前提下，盡量使運輸費用最少，這就需要正確的選擇運輸方式和合理地鋪設運輸道路，減少二次搬運。

施工場地布置的要點主要有以下幾點：①場內外交通運輸線路的位置;②施工臨水、臨電、供風、通信系統的規模及站點位置的確定;③施工場地分區，各施工輔助部門以及各材料倉庫的規模及其位置的確定;④臨時設施的合理分區。

1.3 本章小結

本章通過對大量文獻資料的查閱整理，簡述了BIM技術的定義，并整理了場地布置的基本要求與原則。通過對課題國內外研究現狀的分析，明確基于BIM技術的施工場地平整在未來有很好的發展光景。并通過上述分析，確定了本課題的研究方法與研究內容即BIM相關軟件的特點及其應用點分析。

2 場地布置建模及優化的方法分析

2.1 場地布置中的建模方法

2.1.1 施工現場地形建模

地形建模是施工場地布置的基礎，在整個施工場地布置中有著不可或缺的作用，本章節便以Revit軟件進行地形建模為例，簡述地形建模。

在Revit軟件中創建地形模型相對來說操作還是比較簡單的，只需要通過放置點指令或者是通過導入DWG、DXF、DGN等格式的三維等高線數據或使用土木工程軟件所生成的點文件來創建地形表面。下面介紹通過放置點指令來創建地形模型，具體操作：在工具欄中選擇體量與場地命令，點擊地形表面命令，然后選擇放置點指令，確定測量點位置并依次輸入所測得的各位置絕對高程數據，然后點擊任務欄確定指令即可快速建立地形模型。如果需要對地形進行修改，則選擇修改指令即可對地形中任意一個點進行修改。

在Revit軟件中，不僅可以創建地形模型，還可以對項目位置進行定位，甚至是進行天氣模擬。首先選擇工具欄中的管理命令，然后點擊地點，定義位置的方法有兩種：一種是默認城市列表，通過在列表中輸入城市名稱即可完成定位;另外一種是通過Internet映射服務完成定位，如果需要精確地定位項目位置，可以選擇在默認城市列表中輸入項目地理位置的經緯度即可對項目位置實行精確定位。

2.1.2 臨時設施建模

施工現場臨時設施大多數都是臨時活動板房，這與房屋結構相差不大利用Revit軟件中自帶的門、窗、墻、板等系統族庫，可以對臨時設施進行快速建模。下文將簡述建模方法：

第一，軸網以及標高的建立。軸網和標高是建模的基礎，在Revit軟件中點擊工具欄中建筑，選擇軸網指令即可根據臨時建筑的尺寸建立軸網，在類型屬性中還可以修改軸網的基礎屬性，可根據自己需要設置軸網顏色、寬度、符號等。

建立好軸網后，選擇建筑立面中任意一個立面對標高進行建立，點擊標高可增加標高數量，也可在添加好標高后點擊標高上的數字對標高進行修改，完成軸網與標高的建立有就可以對墻體、門窗等構件進行構建[3]。

第二，墻體、樓板、門窗建模。在Revit中，墻體建模在房屋建模中尤為重要，它不僅是房屋建模的主體，還是門窗等構件的載體，只有完成了對墻體的建模，才能繼續完成門窗之類的構件的建模。在工具欄中選擇建筑分欄中的墻可以快速地建立墻體。同軸網一樣，可以在類型屬性中對墻的厚度，種類，結構等進行編輯，編輯好墻的屬性后確定墻的高度以及定位線即可對墻體進行建模。

墻體建立好后即可創建門窗，Revit有自帶的門窗族庫，選擇相應大小的門窗即可創建門窗，同上文所述一樣，可以通過類型編輯，編輯門窗材質等屬性。如果需要添加樓梯等構件，可以將其對應的族導入Revit族庫中，再設置構件位置即可。

門窗等室內構件建立好后再對樓板進行建模，選擇對應樓層，點擊建筑工具欄中的樓板命令，然后選取墻邊線，選擇確定即可建立樓板。最后再創建臨時設施的屋頂，通過選擇Revit中各種類型的屋頂即可對一些有屋頂的臨時設施進行建模。

2.1.3 不規則物體建模

對于一些復雜的模型，如果在Revit中很難建模的話，可以選擇使用Sketchup建模，導出DWG格式文件，再導入到Revit軟件之中，兩款軟件可以通過此方法相互使用。

2.2 場地布置優化

合理的施工場地布置方案不僅能保證施工的順利進行，而且有助于提高施工效率，避免造成二次搬運、材料損耗增加等不必要的浪費，甚至可以減少施工過程中的安全隱患。

傳統的施工場地布置方案設計大多以二維的施工布置平面圖的方式展現的，但是一個施工現場的布置需要綜合各專業的信息，這就很難在二維施工平面圖上體現出來，而利用BIM技術進行可視化模擬布置就可以很好地解決這一問題。建立三維模型，并將各專業的信息匯集到模型中，再以三維可視化模型的形式將場地布置方案展現給各個專業工作人員，各個專業的工作者可以在BIM模型的基礎上充分考慮相互協調的問題，實現各個專業領域的管理者對施工現場布置方案的優化，解決施工場地布置在三維布置中的問題[4]。此外，利用BIM的模擬技術可以模擬不同的施工階段和不同的施工環境，協調各個專業工作者的意見，充分考慮三維空間的要求，實現場地布置方案的優化，從而提高項目的施工效率。

2.3 本章小結

隨著施工技術要求的提高和BIM技術的發展，BIM在場地布置中相對于二維場地布置的優勢愈加明顯，在場地布置方案設計時利用BIM技術可視化對現場布置進行三維展示可有效提高場地布置的優化效果，各專業進行協同工作，對施工不同階段過程的模擬等可以顯著提高場地布置方案的合理性，從而幫助工程項目提高經濟效益，提高工程質量。

3 結語

本文通過對基于BIM技術的施工現場可視化布置與優化進行研究與分析，根據場地布置的國內外研究現狀，總結了BIM技術在場地布置中的應用點與應用方法，分析總結了施工場地布置的要點和基本規則。

【參考文獻】

【1】National Building Information Modeling Standard[J].Building design & construction，2007，48（6）：12.

【2】JG/T198-2007.建筑對象數字化定義[P].

【3】鄭棟升.BIM技術在施工方案優化中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2017（8）：3154.

【4】李崢.BIM技術在施工方案優化中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2016（36）：123.