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摘要:BIM在建筑高层施工中的使用,能够将工程所遇到的问题在中做出正确解决办法,并可加强工程之协同作业模式。建筑信息型也是一种在设计、造及管理上应用信息技术之手段,能够使建筑工程在其整个生命周期中显着提高效率和大量减少风险。
关键词:BIM技术;超高层建筑中;应用
BIM是以3D数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合起来,并对各个信息作完善的描述。BIM能够在建筑全生命周期中应用,通过建立BIM模型,能够实时对超高层建筑工程项目的建设进行三维立体模拟,规范超高层建筑工程项目建设人员在过程中的操作行为,更好控制项目在实际建设中的进度和风险,模型的信息能够提供建筑物不同阶段其需要的信息,BIM在生命周期中的运用概念。BIM在建筑生命周期中的应用可以分为,从一开始的程序设计、概念设计、详细设计、进行建筑物相关分析、产生施工图、材料生产与制作、营造排程与成本、建筑物建造、建筑物营运与维护管理、到最后的拆除和翻新与整修阶段。
1 BIM技术特点
BIM具有可视化,协同性,模拟性,优化性和可出图性等五大特性。利用三维模型可视化,将建筑体以3D模型X-Y-Z几何参数化、也可以在几何构件上定义非几何参数,例如:构件材料属性、数量、单价、供应时程、供货商、物料编号等面向对象设计模拟,可以预先模拟与查看所设计的建筑物。无论是空间使用优化、符合法规、选择建物座向方案、预先模拟各个项目施工会面临的错漏、碰撞短缺细节部分,是否满足业主的要求,尤其因应业主经常需求变动所引起的工程变更仿真,可快速精准提出解决方案。对建造阶段的施工时序、定位校正、安全,物料清单预制等众多仿真,就是将实际建造过程在计算机上的虚拟现实仿真,预警工程施工将可能面临的错误、遗漏、碰撞与短缺问题。
由Autodesk Reivt系统建模,该模型所定义X-Y-Z空间几何依实际比例放大,作为施工期间指导、学习、安装、建置与流程等仿真,可有效减少错误的施工浪费与损失。竣工后,透过BIM模型设备管理系统功能与营运维护管理系统整合后,增加智能数据如GPS、GIS空间地理信息,可及时提供业主一系列重要信息,如强弱电设备、管线、位置、与地图空间坐标等。业主只要智能手机,在物业管理系统上,便可利用BIM的3D峻工模型,直接查询所有设施设备相关信息,同时自动产生经过授权的维修工单及所有设备数据。
2 BIM技术在超高层建筑施工中的应用
2.1模型预加载
超高层施工中,结构复杂,施工过程中安全隐患较多。为了确保施工过程中结构的安全性,在模型完成后,可通过Revit中的分析选项对已建好的模型进行预加载,编辑荷载名称、类型、性质,设置组合荷载系数公式,对设置好的集中荷载(点荷载)、均布荷载(线、面荷载)加载到单个构件或者整体框架上来分析结构构件的受力性能,从而找出受力最不利部位,现场工程技术人员根据模型受力分析编制相应措施性施工方案,针对结构最不利受力部位,在混凝土浇筑时,达到标准强度之前、之后分别采取不同的加固措施,确保结构安全性和施工过程中的安全保障。
2.2碰撞问题及复杂节点等施工模拟
在设计模型的基础上结合施工进度进行深化设计,形成可指导辅助现场施工的施工模型,同时对复杂钢筋节点进行深化设计,提前解决施工现场钢筋绑扎难、材料浪费等问题。对于超高层建筑结构,通常涵盖了土建、钢结构、机电安装等多个专业同时交叉施工的情况,施工过程中,各专业间也会产生一定的冲突,特别是在主体核心筒施工时,结构框架不是简单的钢混结构,通常情况下,在墙体中会有钢板墙等大型钢构件。深化设计过程中,钢结构方提供了提资图后,土建技术人员在深化设计时,需要对着配筋图手动测量尺寸确定接驳器或者开孔位置,这样难免会有偏差,而利用Revit进行三维建模,可直接将配筋图导入,在三维模型中检查钢筋与钢骨碰撞情况,从而快速、准确地找出需要连接深化的部位,提高技术人员工作精度与效率。同理,在处理土建与机电管道冲突过程中,也可利用模型准确地找到需要开孔的部位、孔尺寸大小,从而避免二次结构施工以及管道安装时反复开孔,浪费材料、人工。
2.3三维算量
对于超高层特大型项目,土建专业为了满足机电安装的需求,需要在楼板、砌体结构上开设大量洞口;为了保证土建钢筋的连接,需要在钢板墙、钢柱、钢梁上焊接大量接驳器、连接板、开设孔洞,这无疑在原设计基础上增加了很多工程量;同时,剪力墙、巨型柱内也会有钢骨,如果纯人工计算,计算量大、耗时长而且计算精度不准确,不利于工程竣工结算。而利用Revit等软件建模之后,在构件属性栏中会有构件各种属性参数,包括材质、体积等,同时在Revit明细表中,也可根据用户需要列出构件不同的参数,并且此清单可与广联达等算量软件对接,技术人员能快速、准确地统计工程实际工程量,方便竣工结算。另外,技术人员也可根据列表中所列出的体积、剪切长度,x,y,z轴对正方式等参数来检查建模的精确度。
3 BIM云平台信息技术
在项目建设过程中,将施工计划与BIM模型相结合,将传统的甘特图转化为三维的建造模拟过程,可在施工前做出合理安排,优化施工进度,并提高各专业协调水平。进行主体结构施工前,建立各质量样板模型,上传至BIM云平台,利用移动端进行现场质量验收,大大方便了管理人员对现场质量的把控。同时采用无人机技术对施工进度进行信息采集,并利用BIM云平台的视点功能反馈现场实际施工进度,将施工进度情况与模型结合发送至项目建设参与方,大大提高了对施工进度的管理。同时项目引进云平台信息系统,全方位的实现了BIM技术与施工现场的高度结合,提高了BIM技术的落地化应用。互联网+BIM云平台采用“云+端” 的模式,所有数据(BIM模型、现场采集的数据、协同的数据等)均存储于云平台,各应用端均可调用数据及传递数据。
4 结束语
本文通过介紹BIM技术在超高层建筑的应用技术、云平台信息交流。可以看出BIM技术让超高层建筑的施工管理更加高效,不仅在超高层建筑建设中能更全面直观的模拟4D效果,使得整个项目全生命周期协同设计和管理,同时节约了施工成本,减少施工工期。目前BIM技术二次开发在不断地研究,各种难题得到逐步解决,BIM技术不仅在超高层建筑中,甚至其他领域也有更快速的发展。
参考文献:
[1]唐峻峰,汪洁.BIM技术在成都环球贸易广场超高层建筑施工中的应用[J].施工技术,2017,46(11):151-153.
[2]任文. BIM技术在超高层建筑施工中的应用研究[D].西安建筑科技大学,2016.
(作者单位:云南大学滇池学院)
关键词:BIM技术;超高层建筑中;应用
BIM是以3D数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合数字技术,将建筑工程中各个作业之种相关信息整合起来,并对各个信息作完善的描述。BIM能够在建筑全生命周期中应用,通过建立BIM模型,能够实时对超高层建筑工程项目的建设进行三维立体模拟,规范超高层建筑工程项目建设人员在过程中的操作行为,更好控制项目在实际建设中的进度和风险,模型的信息能够提供建筑物不同阶段其需要的信息,BIM在生命周期中的运用概念。BIM在建筑生命周期中的应用可以分为,从一开始的程序设计、概念设计、详细设计、进行建筑物相关分析、产生施工图、材料生产与制作、营造排程与成本、建筑物建造、建筑物营运与维护管理、到最后的拆除和翻新与整修阶段。
1 BIM技术特点
BIM具有可视化,协同性,模拟性,优化性和可出图性等五大特性。利用三维模型可视化,将建筑体以3D模型X-Y-Z几何参数化、也可以在几何构件上定义非几何参数,例如:构件材料属性、数量、单价、供应时程、供货商、物料编号等面向对象设计模拟,可以预先模拟与查看所设计的建筑物。无论是空间使用优化、符合法规、选择建物座向方案、预先模拟各个项目施工会面临的错漏、碰撞短缺细节部分,是否满足业主的要求,尤其因应业主经常需求变动所引起的工程变更仿真,可快速精准提出解决方案。对建造阶段的施工时序、定位校正、安全,物料清单预制等众多仿真,就是将实际建造过程在计算机上的虚拟现实仿真,预警工程施工将可能面临的错误、遗漏、碰撞与短缺问题。
由Autodesk Reivt系统建模,该模型所定义X-Y-Z空间几何依实际比例放大,作为施工期间指导、学习、安装、建置与流程等仿真,可有效减少错误的施工浪费与损失。竣工后,透过BIM模型设备管理系统功能与营运维护管理系统整合后,增加智能数据如GPS、GIS空间地理信息,可及时提供业主一系列重要信息,如强弱电设备、管线、位置、与地图空间坐标等。业主只要智能手机,在物业管理系统上,便可利用BIM的3D峻工模型,直接查询所有设施设备相关信息,同时自动产生经过授权的维修工单及所有设备数据。
2 BIM技术在超高层建筑施工中的应用
2.1模型预加载
超高层施工中,结构复杂,施工过程中安全隐患较多。为了确保施工过程中结构的安全性,在模型完成后,可通过Revit中的分析选项对已建好的模型进行预加载,编辑荷载名称、类型、性质,设置组合荷载系数公式,对设置好的集中荷载(点荷载)、均布荷载(线、面荷载)加载到单个构件或者整体框架上来分析结构构件的受力性能,从而找出受力最不利部位,现场工程技术人员根据模型受力分析编制相应措施性施工方案,针对结构最不利受力部位,在混凝土浇筑时,达到标准强度之前、之后分别采取不同的加固措施,确保结构安全性和施工过程中的安全保障。
2.2碰撞问题及复杂节点等施工模拟
在设计模型的基础上结合施工进度进行深化设计,形成可指导辅助现场施工的施工模型,同时对复杂钢筋节点进行深化设计,提前解决施工现场钢筋绑扎难、材料浪费等问题。对于超高层建筑结构,通常涵盖了土建、钢结构、机电安装等多个专业同时交叉施工的情况,施工过程中,各专业间也会产生一定的冲突,特别是在主体核心筒施工时,结构框架不是简单的钢混结构,通常情况下,在墙体中会有钢板墙等大型钢构件。深化设计过程中,钢结构方提供了提资图后,土建技术人员在深化设计时,需要对着配筋图手动测量尺寸确定接驳器或者开孔位置,这样难免会有偏差,而利用Revit进行三维建模,可直接将配筋图导入,在三维模型中检查钢筋与钢骨碰撞情况,从而快速、准确地找出需要连接深化的部位,提高技术人员工作精度与效率。同理,在处理土建与机电管道冲突过程中,也可利用模型准确地找到需要开孔的部位、孔尺寸大小,从而避免二次结构施工以及管道安装时反复开孔,浪费材料、人工。
2.3三维算量
对于超高层特大型项目,土建专业为了满足机电安装的需求,需要在楼板、砌体结构上开设大量洞口;为了保证土建钢筋的连接,需要在钢板墙、钢柱、钢梁上焊接大量接驳器、连接板、开设孔洞,这无疑在原设计基础上增加了很多工程量;同时,剪力墙、巨型柱内也会有钢骨,如果纯人工计算,计算量大、耗时长而且计算精度不准确,不利于工程竣工结算。而利用Revit等软件建模之后,在构件属性栏中会有构件各种属性参数,包括材质、体积等,同时在Revit明细表中,也可根据用户需要列出构件不同的参数,并且此清单可与广联达等算量软件对接,技术人员能快速、准确地统计工程实际工程量,方便竣工结算。另外,技术人员也可根据列表中所列出的体积、剪切长度,x,y,z轴对正方式等参数来检查建模的精确度。
3 BIM云平台信息技术
在项目建设过程中,将施工计划与BIM模型相结合,将传统的甘特图转化为三维的建造模拟过程,可在施工前做出合理安排,优化施工进度,并提高各专业协调水平。进行主体结构施工前,建立各质量样板模型,上传至BIM云平台,利用移动端进行现场质量验收,大大方便了管理人员对现场质量的把控。同时采用无人机技术对施工进度进行信息采集,并利用BIM云平台的视点功能反馈现场实际施工进度,将施工进度情况与模型结合发送至项目建设参与方,大大提高了对施工进度的管理。同时项目引进云平台信息系统,全方位的实现了BIM技术与施工现场的高度结合,提高了BIM技术的落地化应用。互联网+BIM云平台采用“云+端” 的模式,所有数据(BIM模型、现场采集的数据、协同的数据等)均存储于云平台,各应用端均可调用数据及传递数据。
4 结束语
本文通过介紹BIM技术在超高层建筑的应用技术、云平台信息交流。可以看出BIM技术让超高层建筑的施工管理更加高效,不仅在超高层建筑建设中能更全面直观的模拟4D效果,使得整个项目全生命周期协同设计和管理,同时节约了施工成本,减少施工工期。目前BIM技术二次开发在不断地研究,各种难题得到逐步解决,BIM技术不仅在超高层建筑中,甚至其他领域也有更快速的发展。
参考文献:
[1]唐峻峰,汪洁.BIM技术在成都环球贸易广场超高层建筑施工中的应用[J].施工技术,2017,46(11):151-153.
[2]任文. BIM技术在超高层建筑施工中的应用研究[D].西安建筑科技大学,2016.
(作者单位:云南大学滇池学院)