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BIM在工程施工中的应用

人气:10 文章出处:本站 发表时间:2020-07-01
当前,国际上新兴的BIM (Building Information Modeling,建筑信息模型)技术 [1]  己成为建设领域信息技术的研究和应用热点,BIM的应用价值己经得到政府的高度关注和行业的普遍认可。当前,国内软件厂商尚未推出商品化的BIM软件,普遍应用的主要是国外的BIM设计软件,由于与之配套专业软件不齐全以及设计规范的限制,这些软件还不能完全用于专业设计,主要用于相关专业的BIM建模。这不仅增加了项目的设计成本,而且该模型传递到施工阶段,由于没有合适的平台和工具添加和集成施工信息,无法形成支持施工及管理的信息模型,加上缺乏配套的BIM施工软件,致使BIM在施工阶段的应用存在建模困难、需额外增加成本、应用软件不配套等诸多问题,严重影响了BIM技术在施工阶段的实际应用和价值体现。

当前工程施工中的BIM应用现状

如前所述,IPD作为理想的BIM应用模式尚在推行过程中,而BIM应用还存在诸多问题和困难。当前国内外施工阶段的BIM应用主要借助专业的BIM团队,完成BIM建模,通过中性的IFC文件或软件开发商提供的特定文件格式(如.rvt格式),将BIM中的相关数据导入某些施工应用软件中,实现施工阶段的局部信息共享。当前施工阶段BIM应用主要涉及以下几方面内容。
1)基于BIM的设计可视化展示
按照2D设计图纸,利用Revit等系列软件创建项目的建筑、结构、机电BIM模型,可对设计结果进行动态的可视化展示,使业主和施工方能直观地理解设计方案,检验设计的可施工性,在施工前能预先发现存在的问题,与设计方共同解决。
迄今为止,普遍应用的BIM建模软件有AutodeskRevit Architecture /Structure /MEP, Bentley Architecture以及Craphisoft ArchiCAD等。
2)基于BIM的碰撞检测与施工模拟
将所创建的建筑、结构、机电等BIM模型,通过IFC或.rvt文件导入专业的碰撞检测与施工模拟软件中,进行结构构件及管线综合的碰撞检测和分析,并对项目整个建造过程或重要环节及工艺进行模拟。以便提前发现设计中存在的问题,减少施工中的设计变更,优化施工方案和资源配置。当前常用的碰撞检测与施工模拟软件主要是AutodeskNaviswork, Bentley Navigator以及清华大学本课题组研发的基于BIM的工程项目4D动态管理系统。
3)基于BIM的工程深化设计
利用结构、设备管线BIM模型进行工程深化设计,是当前施工阶段BIM应用的重要体现。其应用方法有两种:①将所创建的模型,通过IFC或.rvt文件导入专业设计软件中进行深化设计,如利用Tekla进行钢结构及其复杂节点的深化设计,利用CATIA进行复杂异形结构、幕墙的深化设计等;②根据碰撞检测的分析结果,直接在BIM建模软件中对结构、水暖电管网及设备等专业设计进行调整、细化和完善。如利用Revit Architecture/Structure/MEP建模和深化设计,用Naviswork进行碰撞检测。
4)基于BIM的施工项目管理
迄今为止,国内外软件厂商尚未推出商品化的BIM施工项目管理软件,而被业内认可并广为应用的是清华大学本课题组研发的基于BIM的4D施工管理的系列软件。该研究将BIM与4D技术结合起来,通过建立基于IFC的4D施工信息模型,将建筑物及其施工现场3D模型与施工进度链接,与施工资源、安全质量以及场地布置等信息集成一体。实现了基于BIM和网络的施工进度、人力、材料、设备、成本、安全、质量和场地布置的4D动态集成管理以及施工过程的4D可视化模拟。本系统己在国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等大型工程项目中成功应用,曾获2009,2010年华夏建设科学技术一等奖。当前,通过进一步扩展信息模型、管理功能和应用范围,系统不仅用于建筑工程,而且己推广至桥梁、风电、地铁隧道、高速公路和设备安装等工程领域,正在上海国际金融中心、昆明新机场设备安装、邢汾高速公路等多个大型工程项目推广应用。

工程施工BIM应用的整体实施方案

纵观当前工程施工中的BIM应用现状,清华大学研发的建筑施工BIM建模系统和基于BIM的4D管理系列软件不仅填补了当前国内BIM施工软件的空白,经过多个大型工程项目的实际应用,己经形成了包括BIM应用技术架构、系统流程和应对措施的整体实施方案。