BIM技术在建筑工程施工中的综合应用
摘要:相较于传统建筑施工建设模式和方法,BIM技术通过数字化技术,建立一座虚拟的建筑信息模型,具有协同性、可视化、模拟性、优化性、共建共享等特点,极大加快了建筑施工的速度,节约成本,提高施工质量。经过这么多年的发展和论证,BIM技术给建筑领域带来了革命性的改变,国内越来越多的建筑企业及高校高度认可BIM技术的优势。文章通过建筑工程项目实例来阐述BIM技术在施工中的实际指导意义,为后续及相类似的工程项目提供建设经验。 
关键词:BIM技术;建筑工程;应用
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引言
BIM 技术的应用使传统手绘图纸模式发生改变,图纸电子化与信息化特点更加明显,为信息储存与修改创造了便利条件。在建筑项目施工中,该技术使用现代信息技术有效融合各施工环节内容,从整体上提高了行业建设质量。
一、目前国内BIM技术发展情况概述
1.1国内应用平均水平概述
随着科学技术的飞速发展,一些先进的施工技术逐渐地被应用于建筑行业。随着我国工程管理的规范化,BIM技术在建筑行业的应用越来越广泛。
BIM作为将传统的二维图形转换为三维模型甚至多维的工具式软件,应用于施工管理过程中不仅有利于实现建筑资源的优化配置,还有利于实现建筑项目的科学管理。它可以通过建立模型去分析、发现设计中存在的缺陷,将这些设计问题提前解决,也将更加便于现场施工人员充分理解设计意图,且能够更加容易掌握一些复杂的施工节点;它可通过建成的模型指导现场施工,有效调节建筑工程项目的作业时间,使项目管理人员更有效率地组织施工生产活动,使建筑资源在合理的时间被用于合理的位置,从而有条不紊地实现施工目标。
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1.2国内大型开发商及施工企业应用情况概述
国内像万达、万科这类大型的地产开发商为了提升建筑物的品质,结合工程管理的需要,建立了自己的BIM研究院,编写了针对自身开发项目的BIM管控指标,在进行总承包合同签订时,都会将关于BIM的要求作为合同附件。
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在工程施工过程中,也会要求总承包单位成立BIM工作室,利用BIM技术进行图纸会审、管线综合等工作。
作为建筑施工总承包管理的一些央企、国企也跟随科学技术发展的脚步,从工程各阶段利用BIM技术管控不同的指标。工程投标阶段开始进行工程三维模型的建立,分析和演练整个施工过程,提前掌握整个工程;施工过程中利用BIM与其他一些新技术的融合,开展工程的施工策划、项目优化、各专业施工、安全质量、进度成本等各项管理,如在施工过程中将BIM技术与5G、无人机、VR、AR技术结合,进行现场工程量的核算、安全技术交底、质量监管等工作。
2BIM技术在建筑施工各阶段的应用
2.1项目临建阶段
项目临建施工阶段是一个项目开工前的准备阶段,该阶段主要是进行办公区、生活区、现场围挡、厂区内消防通道、现场加工区等的布置及施工,在该阶段BIM技术可以与无人机技术、720云技术、VR技术、AR技术结合,进行整个办公区、生活区、施工现场三区的美观性、协调性、实用性的设计。
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利用无人机航测技术,将整个现场的场容、标高进行航拍、测设,通过软件形成现场的实际地形图。将设计完成的办公区、生活区、施工现场三维模型导入地形图,根据航测的地形位置、标高、坡度进行三维模型实景调整,使整个场区的设计与实际地形完美融合,在减少现场土方开挖、回填的同时也能够保证各区正常的使用功能。
2.2基础施工阶段
基础施工阶段施工内容主要为土方开挖、基坑支护施工、基础施工,在该阶段BIM技术一般应用点如下:
(1)建设基坑开挖、支护三维模型,通过三维模型计算土方开挖、回填量;
(2)进行基础的模型建立,分析基础设计图纸的合理性,协助项目技术人员进行图纸会审工作。
2.3主体结构施工阶段
主体施工阶段涉及脚手架、模板、钢筋、混凝土等安全性工程,因此,结合工程情况,在该阶段BIM技术的一般应用点如下:
(1)进行脚手架、模板工程三维模型的建立,结合建筑物结构模型,分析脚手架工程拉结点、连墙件等位置设置的合理情况;
(2)根据钢筋方案进行钢筋模型排布,核算工程的钢筋量,同时针对一些复杂的钢筋安装节点进行三维模型交底,比如梁柱接头位置、楼梯钢筋等;
(3)根据混凝土施工方案进行混凝土工程量的核算;
(4)根据工程需求建立虚拟样板,采用虚拟样板代替传统的实体样板,进行现场工序的指导。
基金的种类2.4装饰装修施工阶段
装饰装修施工阶段作为一个建筑物使用功能及需求实现的阶段,是安装专业与土建专业相互交叉最多、交叉工作最为复杂的阶段。在该阶段BIM技术主要应用点如下:
(1)进行屋面综合管线排布。根据安装专业设计图纸,将屋面的安装通风管道、桥架结合土建专业的风井、设备基础等进行综合排布,秉持美观、实用的原则确定安装管道的走向、标高;
(2)进行室内综合管线排布。由于一些大商业地下室及公共区域管线多、设计排布复杂,根据二维的平面设计图纸进行施工时,往往会出现管线碰撞、无法连通的情况,因此在该阶段,应根据确定好的吊顶标高,利用BIM进行安装专业管道的综合排布,对设计不合理的管道进行修改,重新确定各管道的位置及标高。
2.5室外工程施工阶段
由于室外工程施工现场周边管线复杂、标高及坡度较多,在日常的施工管理过程中经常出现燃气管、自来水管被挖破,室外污水倒灌的现象,针对这种施工过程中经常遇到的问题,可以通过三维模型进行施工前的分析及施工过程的指导。
首先,根据建设单位提供的室外管网图纸进行周边管线的建模,将不同的管道用不同的颜标志,对于比较危险的燃气管道、国防电缆等用红的线进行醒目警示,同时对室外污水井、雨水井等根据其深度、上口高程、排水方向进行三维建模。
其次,根据工程室外管网设计图纸进行该工程室外管网的建模,将建好的模型与市政管网模型融合,根据两者的标高、坡度进行设计排水、排污方案的可行性分析。最后,根据分析结果进行现场施工的交底,指导室外工程施工。
2.6竣工验收、移交阶段
在竣工验收阶段,将各专业BIM模型进行整合,形成一个全专业的完整的工程模型,包括精装修、外幕墙、粗装修、室外工程、暖通、消防等专业,将客户的需求及设计意图通过多专业的模型融合,形成一个完善的三维立体效果模型,验收过程中根据三维效果模型进行验收,可以更加直观地进行设计意图与现场实物的对比,提高验收效率及验收精准度。
3BIM技术未来发展趋势
电子产品质量标准当前是数字化、信息化的时代,整个社会数字化进程是一个必然的过程。现在随着人工智能、5G、6G、区块链等新技术的发展,传统行业进行转型、升级。在这种大环境下,BIM技术的核心也将不只是三维建模那么简单,更多的是起着一个连接各种新技术的纽带作用,在日常的施工管理过程中,通过BIM技术将无人机、VR、AR、3D打印这些技术结合起来,由此形成一个涵盖空间、时间、成本、质量、安全多个维度的立体、综合科学管理体系。
未来建筑行业将会发生翻天覆地的变化,BIM将深刻地改变房地产工程项目合作模式。BIM
除了在施工建设管理中得到应用,也将更加关注行业信息源头,在设计阶段发挥作用,与全过程工程咨询及工程项目管理融合,为项目提供全生命周期数字信息平台基础,向更广阔的工程领域发展,结合物联网、大数据等新兴技术,实现在更多专业领域应用的突破。
4结束语
综上所述,随着社会经济的快速发展,建筑行业发展中应用BIM 技术可有效提高项目施工效率,保障项目施工的精确性与安全性,实事求是地确定科学决策。在建筑项目管控工作中推广BIM 技术,要注意该技术软件的轻量化发展趋势,有效提高其智能化发展水平。
参考文献:
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[2]孙涛,李长江,夏凡,刘兰波,李和涛,罗文询.BIM技术在建筑工程施工中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(09):82-83.