论文部分内容阅读
摘 要:BIM模型为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度,基于BIM的虚拟施工为施工企业有效控制施工组织,减少返工,控制费用、进度,创造绿色环保低碳施工方面提供了有力支持。随着BIM理念在建筑行业内不断地被认知和认可,其作用也在工程领域内日益凸显,作为建设项目全寿命周期中至关重要的施工阶段,BIM将对工程建设起到极为重要的影响。
关键词:可视化;协调性;模拟性;优化性;可出图性
引言
当前,国内越来越多的施工项目都积极应用BIM技术,尤其是在超大型复杂工程、三边工程、工期紧且成本压力大的工程中,BIM技术的应用越来越凸显其价值,它能更快消化设计方案,更快发现技术问题,更快理出工程数据,用于生产计划、备料、控制进度等。本人与2017年7月首次接触BIM,经过4个多月时间积累,浅谈BIM在固安幸福医院工程中的作用。对于初次接触BIM的单位或者个人不免会问到BIM在施工阶段能干什么?我们经常会听到通过BIM技术对施工进行模拟,是的,这确实是施工中BIM技术重要应用之一。模拟施工的目的是在施工前对施工整个过程进行模拟,分析不同资源配置对工期的影响,综合成本,工期、材料等得出最优的建筑施工方案。从而减少因为建筑过程中的错误造成的成本浪费。据统计由于管理及错误造成的成本浪费大概占总成本的10%-30%;那么在施工中最常见的BIM应用都有哪些?
一、可视化
可视化即“所见所得”的形式,对于建筑行业来说,可视化的真正运用在建筑的作用是非常大的,例如经常拿到的施工图纸,只是各个构件的信息在图纸上的采用线条绘制表达,但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了,对与一般简单的东西来说,这种想象也未尝不可,但是近几年建筑业的建筑形式各异,复杂系统在不断推出,那么这种光靠人脑去想象的东西就未免有点不太现实了。所以BIM提供了可视化的思路,让人们将以往的的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展现在人们面前。在BIM建筑信息模型中,由于整个过程都是可视化的,所以,可视化的结果不仅可以用来效果图的展现及报表的生成,更重要的是,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
二、協调性
这个方面是建筑业中的重点内容,不管是施工单位还是业主及设计单位,无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题,就要将各有关人员组织起来开协调会,找各施工问题发生的原因,及解决办法,然后出变更,做相应补救措施等进行问题的解决。那么这个问题的协调真的就只能出现问题后在进行协调吗?在设计时,往往由于各专业设计师之间沟通不到位,而出现各种专业之间的碰撞问题,例如暖通等专业中的管道在进行布置时,由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置,这种就是施工中常遇到的碰撞问题,像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决吗?BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题,也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据,提供出来。
三、模拟性
模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型,还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验,例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而来确定合理施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟(基于3D模型的造价控制),从而来实现成本控制;后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式的模拟,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
四、优化性
事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程,当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系,但在BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。优化受三样东西的制约:信息、复杂程度和时间。没有准确的信息做不出合理的优化结果,BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息,包括几何信息、物理信息、规则信息,还提供了建筑物变化以后的实际存在。复杂程度高到一定程度,参与人员本身的能力无法掌握所有的信息,必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限,BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。目前基于BIM的优化可以做下面的工作:
(1)项目方案优化:把项目设计和投资回报分析结合起来,设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来;这样业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上,而更多的可以使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。
(2)特殊项目的设计优化:例如裙楼、净化区域、屋顶、大空间到处可以看到异型设计,这些内容看起来占整个建筑的比例不大,但是占投资和工作量的比例和前者相比却往往要大得多,而且通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方,对这些内容的设计施工方案进行优化,可以带来显著的工期和造价改进。
五、可出图性
BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸,及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后,可以帮助业主出如下图纸:
(1)综合管线图(经过碰撞检查和设计修改,消除了相应错误以后);
(2)综合结构留洞图(预埋套管图);
(3)碰撞检查侦错报告和建议改进方案。
结束语
BIM的发展经历由BIM标准、BIM工具到BIM应用的过程。当前BIM应用不仅是一种技术实现问题,更是一种上升到行业发展战略层面的管理问题。因此,结合工程管理学和计算机科学,从管理范畴对BIM进行深度分析,系统研究BIM国内外应用现状及软件交互性,探讨其发展动态及存在的障碍,对提高综合集成管理质量和水平具有重要理论和现实意义;同时也将进一步促进BIM的深人推广并使其价值最大化,为BIM在我国的广泛应用起到重要基础研究作用和价值。
参考文献
[1] 贺灵童.BIM在全球的应用现状[J].工程质量,2013,03:12-19.
[2] 李建成.BIM概述[J].时代建筑,2013,02:10-15.
[3] 何关培.BIM和BIM相关软件 [J].土木建筑工程信息技术,2010,04:110-117.
[4] 张建平、李丁、林佳瑞、颜钢文O.清华大学上术工程系,北京100084;2.北京城建集团有限公司,北京}.BIM在施工中的应用—0008[J].2012,16:10-13.
(作者单位:中建二局第一建筑工程有限公司 北京 102600)
关键词:可视化;协调性;模拟性;优化性;可出图性
引言
当前,国内越来越多的施工项目都积极应用BIM技术,尤其是在超大型复杂工程、三边工程、工期紧且成本压力大的工程中,BIM技术的应用越来越凸显其价值,它能更快消化设计方案,更快发现技术问题,更快理出工程数据,用于生产计划、备料、控制进度等。本人与2017年7月首次接触BIM,经过4个多月时间积累,浅谈BIM在固安幸福医院工程中的作用。对于初次接触BIM的单位或者个人不免会问到BIM在施工阶段能干什么?我们经常会听到通过BIM技术对施工进行模拟,是的,这确实是施工中BIM技术重要应用之一。模拟施工的目的是在施工前对施工整个过程进行模拟,分析不同资源配置对工期的影响,综合成本,工期、材料等得出最优的建筑施工方案。从而减少因为建筑过程中的错误造成的成本浪费。据统计由于管理及错误造成的成本浪费大概占总成本的10%-30%;那么在施工中最常见的BIM应用都有哪些?
一、可视化
可视化即“所见所得”的形式,对于建筑行业来说,可视化的真正运用在建筑的作用是非常大的,例如经常拿到的施工图纸,只是各个构件的信息在图纸上的采用线条绘制表达,但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了,对与一般简单的东西来说,这种想象也未尝不可,但是近几年建筑业的建筑形式各异,复杂系统在不断推出,那么这种光靠人脑去想象的东西就未免有点不太现实了。所以BIM提供了可视化的思路,让人们将以往的的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展现在人们面前。在BIM建筑信息模型中,由于整个过程都是可视化的,所以,可视化的结果不仅可以用来效果图的展现及报表的生成,更重要的是,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
二、協调性
这个方面是建筑业中的重点内容,不管是施工单位还是业主及设计单位,无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题,就要将各有关人员组织起来开协调会,找各施工问题发生的原因,及解决办法,然后出变更,做相应补救措施等进行问题的解决。那么这个问题的协调真的就只能出现问题后在进行协调吗?在设计时,往往由于各专业设计师之间沟通不到位,而出现各种专业之间的碰撞问题,例如暖通等专业中的管道在进行布置时,由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置,这种就是施工中常遇到的碰撞问题,像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决吗?BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题,也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据,提供出来。
三、模拟性
模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型,还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验,例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而来确定合理施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟(基于3D模型的造价控制),从而来实现成本控制;后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式的模拟,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
四、优化性
事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程,当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系,但在BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。优化受三样东西的制约:信息、复杂程度和时间。没有准确的信息做不出合理的优化结果,BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息,包括几何信息、物理信息、规则信息,还提供了建筑物变化以后的实际存在。复杂程度高到一定程度,参与人员本身的能力无法掌握所有的信息,必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限,BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。目前基于BIM的优化可以做下面的工作:
(1)项目方案优化:把项目设计和投资回报分析结合起来,设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来;这样业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上,而更多的可以使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。
(2)特殊项目的设计优化:例如裙楼、净化区域、屋顶、大空间到处可以看到异型设计,这些内容看起来占整个建筑的比例不大,但是占投资和工作量的比例和前者相比却往往要大得多,而且通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方,对这些内容的设计施工方案进行优化,可以带来显著的工期和造价改进。
五、可出图性
BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸,及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后,可以帮助业主出如下图纸:
(1)综合管线图(经过碰撞检查和设计修改,消除了相应错误以后);
(2)综合结构留洞图(预埋套管图);
(3)碰撞检查侦错报告和建议改进方案。
结束语
BIM的发展经历由BIM标准、BIM工具到BIM应用的过程。当前BIM应用不仅是一种技术实现问题,更是一种上升到行业发展战略层面的管理问题。因此,结合工程管理学和计算机科学,从管理范畴对BIM进行深度分析,系统研究BIM国内外应用现状及软件交互性,探讨其发展动态及存在的障碍,对提高综合集成管理质量和水平具有重要理论和现实意义;同时也将进一步促进BIM的深人推广并使其价值最大化,为BIM在我国的广泛应用起到重要基础研究作用和价值。
参考文献
[1] 贺灵童.BIM在全球的应用现状[J].工程质量,2013,03:12-19.
[2] 李建成.BIM概述[J].时代建筑,2013,02:10-15.
[3] 何关培.BIM和BIM相关软件 [J].土木建筑工程信息技术,2010,04:110-117.
[4] 张建平、李丁、林佳瑞、颜钢文O.清华大学上术工程系,北京100084;2.北京城建集团有限公司,北京}.BIM在施工中的应用—0008[J].2012,16:10-13.
(作者单位:中建二局第一建筑工程有限公司 北京 102600)