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BIM技术在工程项目实践的基本技能

  • 来源:学术杂志
  • 作者: 张英
  • 发表于:2019-05-10 11:16:52
  • 点击:226

摘要:BIM时代已经到来,BIM软件已经广泛应用到建筑工程的设计、施工、预算、后期的运维等各个阶段。不仅是设计单位、施工单位,其他相关企业都借助BIM软件解决了一系列技术难题,越来越多的企业都主动地加入BIM软件应用行列中。文章概述了BIM技术在工程项目实践中的几项基本技能,充分说明BIM在工程中的重要地位和应用价值,为学习和应用BIM软件人员提供参考。

关键词:BIM技术;深化设计;优化设计

BIM的出现引发了工程建设领域的二次数字革命,当前,BIM已经广泛应用到建筑工程各个领域,不仅是设计单位、施工单位,其他相关企业都相继借助BIM软件解决了一系列包括设计阶段、施工阶段、后期的运维阶段的技术难题。BIM的快速推广彻底地改变了相关工作人员的管理模式和工作方式,未来,BIM技术将直接决定各企业的技术与管理水平和相关工程专业人员的素质和层次。

1钢筋深化设计

钢筋深化设计,一般指的是施工单位参照建筑结构平法,根据建筑设计施工图纸,结合钢筋出厂的几何和物理信息,以及施工现场的实际情况,对施工范围内的所有钢筋混凝土结构构件内的钢筋根数、搭接长度、细部尺寸等下料长度进行明确的过程。BIM软件中Revit软件可以结合实际项目,根据设计图纸及施工现场情况进行钢筋三维模型创建,包括钢筋平法图集解析、钢筋构造解析、钢筋排布规则解读、构件分阶段设置等,还可以进行钢筋分类明细表的统计,也可以通过软件进行钢筋三维模型的模拟来解决钢筋节点的碰撞、钢筋的绑扎搭接问题等。利用Revit软件可以完成各种构件的钢筋空间布置,如梁、板、柱、各种基础,屋顶,各种变截面构件,剪力墙、檐口、女儿墙、异型梁、楼梯等构件钢筋的模型的创建,清晰有效地解决构件空间钢筋放置关系、搭接长度、搭接范围、各节点区钢筋布置等问题。利用Revit软件进行钢筋混凝土构件钢筋分类别明细表设置,分部分项详细统计工程量。

2现场平面图布置

施工现场平面布置是施工准备阶段必须要做的技术准备工作,好的场地布置能为施工节省成本和避免不必要的二次搬运等麻烦。将BIM技术运用到施工现场总平面布置中,可以解决传统二维平面总平面布置中难以发现的问题,方便施工管理,排除隐患。并且BIM可以根据场地地势情况、工程概况、周边环境等对平面布置进行实时动态调整,同时满足工程施工、场地地势情况和节约资源等要求。利用BIM布图提高场地利用率不造成环境污染,确保了现场施工有序性,奠定了完全文明绿色施工的基础。BIM软件中Revit软件可结合实际项目绘制现场平面布置图,将CAD施工平面图纸导入Revit软件后,便可以对项目现场各类设施、构筑物、构件的模型创建并灵活布置。熟悉Revit软件对场地设计、布置原则、及布置中的安全技术要求后,利用建筑族文件制作,进行项目现场布置,建模。Revit软件进行场地建模,运用Navisworks软件漫游操作,配合VR仿真虚拟软件,让工程管理人员和施工人员身临其境,直观了解施工现场情况,从而发现临建建筑的位置是否合理,围蔽设置是否恰当,施工道路转弯处的弯度、施工道路的宽度是否满足施工要求,材料堆放区、材料加工区是否在塔臂覆盖范围之内,大门设置的位置、场外施工道路位置、场地内临时用水用电等。也可以配合项目投标标书制作,提高企业中标率。

3建筑装饰装修

BIM软件可以将二维装饰施工图纸转化为三维的建筑装饰装修模型,在设计阶段能三维立体的表现整个空间装修后的效果,而且能细化到局部的施工工艺,展示各个构件应用的建筑材料。BIM结合实际项目建筑样板创建、进行建筑和装修模型创建。Revit软件建筑样板创建建筑模型的时候,可以把每一种构件采用的装饰材料创建到建筑模型里,后期也可以随意进行更改,更改比较方便,边建模边赋予构件材质。Revit软件还可以对回填土、地面、墙面、隔断、屋面装饰层、楼梯装饰层、吊顶、门窗、落地窗、幕墙、散水、栏杆、台阶、雨棚等各类构件的族文件创建构件并进行参数设置[1]。BIM通过绘制室内三维空间模型,也相应地形成了建筑材料明细表、施工图大样详图等。在完成方案的同时也完成了施工图的绘制。BIM出现在装修设计、施工、成本设计、节能环保等方面带来了便利和效益。

4基坑工程

首先,收集地质资料,包括岩土工程地质报告和设计资料、地质相关数据,获得地形图,利用Cicil3D建立地质三维模型。地质三维模型能够直观反映出地质形态、构造关系、地质内部属性变化规律。根据周边各建筑物、周边道路及地下各种管道等设施,利用Revit建立施工场地模型。导入相关施工场地模型数据及地形数据。用Revit软件建立基坑支护体系模型。掌握基坑的模型建立,掌握支护体系模型建立技术要点。Navisworks软件可以动态模拟基坑开挖情况和模型基坑支护施工情况。利用Revit进行土方设计。Ansys软件监测基坑变形情况把数据建立在Excel表格里,导入到Revit里生成基坑变形情况[2]。通过BIM创建基坑模型,打破基坑设计、基坑施工和监测间的隔阂,直观展示项目全貌,可以实现多方无障碍信息共享,不同团队在同一环境下协调工作。通过三维模型,可以检测碰撞问题,也可以模拟基坑开挖和护坡施工过程,监测基坑变形评估安全问题,采取措施更有效,配合项目投标标书制作,协调基坑三维技术交底,进行工程量统计,施工管理更科学,提高工作效率,节约投资。

5二次结构工程细化设计

二次结构设计主要是根据施工文字说明确定构造柱、芯柱、过梁、圈梁位置,洞口的预留、布墙等来满足设计图纸要求。BIM5D软件可以自动排砖,自动排布砌块、芯柱、水平梁、可以检测洞口或者其他构件,自动预留,并导出材料表。二次结构深化设计大致流程是建立二次结构模型和族文件,建立机电各专业模型及其相关族文件,各系统内部碰撞检测后再合模进行检测,确定机电管线留洞及墙体开槽位置和各专业优化调整,优化构造柱、圈梁、过梁位置及其个数,排砖优化,减少材料损耗,最后,进行工程量统计计算,根据需要随时生成各节点的施工大样详图。

6安全防护工程

Navisworks用Revit建立安全防护模型,包含安全通道,通风口防护,结构阳台临边防护栏杆,楼梯临边防护,电梯井道防护等四口五临边构件的防护模型。将防护模型链接到场地模型,在Navisworks软件中场地漫游,防护模型的lumion动画演示。安全防护模型在协调管理平台上,可以指导现场施工并且检查不合格部位。利用Revit软件进行安全防护建筑材料实际工程量统计,精确控制周转材料,降低项目成本。

7模板工程

模板工程在工程项目中,做为钢筋混凝土结构的施工工具,不管是在造价方面、施工技术,还是在工程质量方面都起着重要作用。模板工程是一个动态的、复杂的多方参与活动。模板工程整个流程包括前期设计、加工管理、施工安装、施工管理、安全分析等众多环节。但是现在的模板工程及支撑模板的支撑体系设计软件大多功能局限在设计阶段,不能把前期的设计工作和后期的施工管理等工作结合起来应用。BIM软件则可以解决这样的问题[3]。利用Revit软件可以把模板工程的前期设计工作、施工管理、安全验算、工程材料量统计等工作紧密联系起来,可三维可视化,施工模拟及深化设计,有助于提高模板安全性及经济性。

8机电安装工程

给水排水工程、电气工程、暖通工程整合为机电安装工程。BIM技术在大型重要复杂的机电工程中有着良好的实施效果。利用MagiCAD软件协调完成机电工程的空间三维安装模型,包括设置好各种管线的型号尺寸材料等,并确保三个专业方面不存在空间碰撞的问题。施工前进行3D施工模拟,解决空间碰撞问题。经过BIM优化设计调整,使各专业管线、设备综合排布位置合理,整体布局美观、有序,最大程度上提高和满足建筑使用空间,降低成本。防止真正施工过程中发生矛盾,造成施工不便。BIM技术在机电方面有较强的出图功能,导出的机电施工图纸准确率很高。利用BIM空间管线三维模型,施工人员能明确掌握管线安装层次及安装规则,避免了图纸的不理解和误读造成的返工。水、暖、电专业可通过二次软件自动检测和标注楼板、墙体等构件需要开洞口的位置,并根据规范要求软件自动确定开洞口的尺寸,将信息传递给土建专业,方便处理洞口问题,达到安全精准施工,提高工程质量。

9结语

BIM从设计阶段、施工阶段到后期运维阶段,从整体建模到局部细节的应用,从设计图纸、装饰装修、现场平面布置、工程量统计到设备管道安装等,BIM的三维可视化、BIM的精细化管理等优势注定使其将成为建筑业的操作系统,建筑中的各岗位都将依附BIM完成相关任务,提高工作效率,保证工程质量。

参考文献

[1]王丹.BIM技术在建筑装饰装修工程的应用和发展[J].工程管理,2016(9):94-96.

[2]何建军.基坑工程BIM应用[J].土木建筑工程信息技术,2016(6):55-59.

[3]李阳.BIM技术在模板工程设计与施工中的研究[J].青岛大学理工学报,2017(3):119-124.

作者:张英 单位:广东文理职业学院


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