摘要:BIM建筑信息模型,就是通过数字化技术,在计算机中建立虚拟的建筑、建筑信息模型,也就是提供了单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。BIM贯穿在建筑整个生命周期中,使设计数据、建造信息,维护信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用。
关键词:BIM;地铁工程;应用
1、引言
BIM应用的目的:把隐含的的建筑信息(设计等方面)显式化,把以2D图纸为基础的设计成果交付手段转变为3D模型为基础的设计成果交付手段。BIM除了定义纯数据方面的一些内容外,更加重要的是重新制定了建筑业工作流程、协同工作的数据模型,定义了建筑从业人员在同一数据模型下的协同工作的规则。
BIM施工协同模型是建筑工业新的发展方向,在这个概念的指导下,对三维空间的BIM模型附加时间和成本信息,可以使工程施工企业更好安排和管理工程的造价和资源,直接与进度和估价清单链接。BIM的应用从设计阶段、施工准备阶段、施工阶段、工程档案管理等方面发挥很大的作用。
2、对BIM 理念认识
BIM的核心理念和技术特点主要包括参数化设计,构件关联性设计,参数驱动建筑形体设计和协作设计。基于BIM的建筑设计软件系统融合了以下两种主要思想:一是将设计信息以数字形式保存在数据库中,以便于更新和共享;二是在设计数据之间创建实时的、一致性的关联,对数据库中数据的任何更改,都马上可以在其他关联的地方反映出来,这样可以提高项目的工作效率和保证项目的工程质量。三是在建筑工程中的实际应用方面带来的便利,前期可模拟的施工场景,可视化的运用等,节约成本,避免资源浪费。这是非常重要的三个思想。
3、BIM在地铁工程方面的应用
鉴于地铁工程自身的特点,涉及专业多,施工工序复杂,各专业接口、交叉施工多,涉及到的建材种类多、数量多,而且施工组织设计复杂;各个专业的互相配合、提资非常重要。因此BIM技术在设计和项目前期准备阶段的应用可以很好的解决上述问题。目前来看至少凸显出八方面价值:
一是在协同设计方面。在传统设计模式中,CAD只不过是个不能加载太多的附加信息的绘图工具,比如在给排水设计在绘图之外还需要向结构专业提荷载与向电气专业提用电负荷。但在BIM模式下,所有信息都在模型中汇总,可以直接读取跨专业信息,甚至水专业的水泵电量修改后,电气专业负荷计算可以实时随时更新。所有的专业都围绕着一个统一的模型,不仅简化了工作模式,而且强化了协同的有效性和联动性,使排水系统设计人员可以随时观察到所有专业设计人员的修改,给协同设计带来了质的飞跃。
二是在材料表统计方面。各专业设计人员过去在编制材料表时,大多依靠CAD文件进行测量和统计,这种方式费时费力而且极易出错。而BIM本身就是一个信息库,可以提供实时可靠的材料表清单,通过这些清单可以用于前期方案比选、成本估算与工程预决算。
三是在管道综合方面。BIM模式的出现,使得繁琐的排图过程简单化,可以直观反映出来管道综合后的净空高度,满足了建筑专业的需要。在BIM模式下,三维直观的管道可以系统反映管道真实的空间状态,工程设计师不仅可以在绘图过程中直观观察到模型中的碰撞冲突,还能在绘图后期利用软件本身的碰撞检测功能或其他软件来进行硬碰撞或软碰撞的检测。设计人员通过BIM三维管道设备模型,能够发现并检测出设计冲突,及时地进行调整和修改,满足了建筑专业的需要。
四是在安装模拟方面。BIM模式的出现,使得指导施工和施工过程中一些管线较多[1],复杂的的吊顶区域更为方便。在传统模式中,各分包常常是互不相让或互相挤占空间,这不仅仅造成了不必要的浪费,还耽误了工期。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而将时间维度引入三维设计,制定出准确的四维安装进度表,就能够实现对施工项目的预先可视化,可以合理安排安装进度,并且更加全面地评估与验证设计是否合理以及各专业是否协调,可以更加简化设计和安装的工作流程,减少浪费及提高效率,有效的减少设计变更。
五是在可视化设计方面。在传统设计模式下,土建专业主要基于传统CAD平台向机电专业提资时,通过使用平、立、剖等三视图的方式来表达和展现,整合结构梁高和位置的信息,一旦遇到项目复杂、工期紧的情况,在信息传递的过程中极容易造成三维信息割裂与失真,甚至造成差错。而BIM的具有先天的直观性和实时性,保证了信息传递过程中的完整与统一,BIM从全局上进行绘制,保证了对系统的理解及把控,对于细微部分修改起来极其简便。
六是在施工规划方面。建立地面场地BIM模型,发挥可视化优势,分析地面场地布局、规划临时设施,模拟调整。之前临时场地通常布局不规则,分步接收,二维的总平面图信息量不足,移交阶段的情况经常变化,造成规划不准、反复修改,效率低、容易遗留。通过三维模型充分掌握场地布局,再合理布置后,根据实际变化快速调整,保持与现场同步,跟踪更准确和具体。结合BIM软件的漫游模拟功能,各管理岗位全面对地面场地进行各类功能的模拟分析,充分预见,杜绝遗漏。通过预先的建模,可以完整体现完工的地面状态及有预计的中间过程,保证临设和永久建设的有序衔接。
七是在临时水电集成系统方面。现场临时水电布置通病是线路杂乱、多次迁改、安装不稳固,影响安全和场地整洁。结合绿色施工的要求和BIM技术,从规划、布置、安装工艺几个方面优化方案、革新安装工艺。通过管线集成的思路,采用槽架组合吊挂的敷设方式,集成电线、缆、照明灯具、应急疏散灯具、临电挂钩等设施;达到现场临时管线设施整齐划一、稳固美观、防护充分的效果。临时管线由于预计不足,经常出现与施工面的碰撞,造成重复拆改,造成资源浪费,也是观感不佳的一个原因。在前期规划过程中,通过模型中的模拟统筹,尽可能减少不必要的变化;同时由于材质和工艺的革新,使调整过程方便快捷,减少浪费。
八是在安全文明施工和风险源排查治理方面。业主、主管部门、施工企业的各项安全文明施工规范、标准、制度等要求比较多,工作较为繁杂,容易疏忽。通过BIM实施前统一规划布置,通过可视化功能进行审核、方案交底,统筹管理,达到规范、精细的目的。现场安全管理工作重点之一就是危险源的管理,工作难点是范围广、变化多、风险大,本着创新管理的理念,尝试结合BIM技术进行风险源的管理。通过模型平台,把施工现场各类危险源进行可视化呈现,通过软件记录、统计的功能,编制危险源清单。在危险源清单的基础上,根据危险等级进行管理分类,明确管理措施,保护巡查周期、监控方式(抽查、旁站)等,在可视化平台的定位功能进行全程记录和跟踪,定期汇总分析,对问题频率较大的危险源进行重点监控。
4、BIM在地铁工程应用方面的问题和发展
当然,目前BIM在地铁工程方面的应用还存在一些问题,如设计阶段缺少符合中国建筑设计标准的构件,族库不够完善;生成二维图纸功能较弱,需二次深化;过多的参数造成分级分类方式过多,修改较为复杂,并且有许多冗余信息、BIM设计还没有形成统一的满足施工要求的设计标准等等。施工阶段,目前建设、施工企业对BIM的认识不足,重视程度不够;在项目建设过程中的BIM专项投资费用不足;项目管理人员中拥有BIM专业技术力量不足,人员配备不足;建设单位对BIM在整个项目周期的应用中未建立相应配套规章制度管理办法等。尽管现在BIM应用还存在很大的困难和诸多不完善的地方[2],但代表了当今地铁工程的发展方向。随着建筑行业信息化进程的加快,BIM应用必将有力推动地铁工程设计和施工的发展。
5、结束语
BIM的确是代表先进的生产力,还需要我们更深层次的学习和了解,由于BIM的提出,建筑业将迎来前所未有的发展和机遇。未来会对建筑质量、环保和舒适度有更高层次的需求,由于BIM技术在协同设计、可持续设计、成本管理、住宅产业化、构建数字化城市等方面的优势,BIM的应用有着十分广阔的发展前景。
参考文献:
[1]杨松明,安孟栓,王海斌等.BIM软件在宜兴文化中心管线综合布置中的应用[J].电子技术与软件工程,2013,(23).
[2]张建平;李丁;林佳瑞等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2016,(16).
论文作者:陈悦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/22
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