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BIM技术在工程建设各阶段都有哪些应用?

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BIM大咖

2020-01-08

本文为转载,来源为

行见BIM

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BIM大咖

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近年来,BIM一词逐渐被工程建设行业专业人士所熟悉,国内建筑工程也逐渐在设计阶段开始进行BIM技术的应用,大型建筑公司也在工程施工过程中成功运用了BIM技术。在政府大力推广BIM的前提下,建筑行业正处在加速转型的高峰期,BIM技术已经深入到建筑工程的各个阶段,那么,BIM技术给工程建设各阶段带来了哪些应用呢?

近年来,BIM一词逐渐被工程建设行业专业人士所熟悉,国内建筑工程也逐渐在设计阶段开始进行BIM技术的应用,大型建筑公司也在工程施工过程中成功运用了BIM技术。在政府大力推广BIM的前提下,建筑行业正处在加速转型的高峰期,BIM技术已经深入到建筑工程的各个阶段,那么,BIM技术给工程建设各阶段带来了哪些应用呢?


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BIM带来设计思维的转型

多数建筑设计师采用BIM技术的初衷是为了提高设计工作的效率,但其实BIM技术的核心内涵并不仅限于此,BIM提供的是一种更接近现实世界的设计思维模式,采用模拟真实物体的方式,以三维设计思维为基础将传统的二维图纸完全转化为计算机的工作。它让设计师不再苦于用二维施工图来表达空间的三维复杂形态,从而拓展了设计师对于建筑形态探索的可实施性,让设计从二维到三维,进而走向数字化建造。


1.从立面设计到空间设计


以往,我国多数业主更多关注建筑形象的社会影响,加之设计工具的限制,设计师很难在较短的设计周期内深入推敲空间,用空间控制设计更是难以实现,BIM为改变这种状况提供了可能。


在BIM中,建筑室内空间、建筑表皮、建筑室外空间被整合成一个相互关联的逻辑系统。建筑设计从空间关系控制入手,平面布置和空间设计同步进行,空间直观反映建筑表皮并形成建筑立面,使内外兼容的空间设计变得简单易行。


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2.从粗放设计到集成设计 


当前,建筑行业粗放型设计主要表现为各个专业设计图纸的深度浅、质量低以及各专业间的集成化程度低,其工作方法是各自为政,采用传统的提条件图方法协同,集成化程度处于以图纸为中介的落后模式,效率低下且设计品质低。BIM以三维信息模型为基本集成平台,改变了建筑工程传统单兵作战的工作方式和模式,从异步的、松散联系的各专业散设计转化为同步的、紧密联系的各专业协同设计。


BIM不但将建筑师、结构工程师、设备工程师等设计工种组织在同一个三维信息模型下工作,实现设计技术自身的协同,减少工种图纸间的"错漏缺"现象;而且实现了设计各阶段的集成。运用BIM,利用参数化构件组成的模型修改,可以省去建筑方案设计与后续设计(如初步设计、施工图设计) 之间繁重的重绘工作,避免设计各环节脱节,便于根据实际工程要求对原方案的梳理及修改工作。


此外, 设计完成后,BIM包含建筑工程从设计、使用直至建筑使用周期终结的所有信息参数,这些信息始终建立在一个三维模型数据库中,业主、施工、监理单位及相关管理部门都可基于这个统一的模型协同工作,彻底改变了工程项目的协作过程。


BIM技术的应用,不仅改变了设计思维和方法,也使设计在工程的建设过程中更显现其主导作用。


BIM全面颠覆施工流程 


BIM技术对建筑施工流程的影响可以说是颠覆性的,对施工过程中的方案优化、成本、进度、质量等控制更加精确、具体,并对施工企业的管理和生产起到变革作用。


首先,运用BIM技术,建立用于进行虚拟施工的施工模型,可以将工艺参数与影响施工的属性联系起来,以反应施工模型与设计模型之间的交互作用。施工模型要具有可重用性,因此必须建立施工产品主模型描述框架,随着产品开发和施工过程的推进,模型描述会日益详细。最终通过BIM技术保持模型的一致性及模型信息的可继承性,实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。


其次,基于BIM模型,可对施工组织设计方案进行论证,就施工中的重要环节进行可视化模拟分析, 并按时间进度进行施工安装方案的模拟和优化;也可对一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析,不断优化方案,以提高计划的可行性;还可直观地了解整个施工或安装环节的时间节点和工序,并清晰把握在施工过程中的难点和要点,从而优化方案,以提高施工效率和施工方案的安全性。


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1.碰撞检查、减少返工


在传统施工中,建筑工程建筑专业、结构专业、设备及水暖电专业等各个专业分开设计,导致图纸中平立剖之间、建筑图和结构图之间、安装与土建之间及安装与安装之间的冲突问题数不胜数,并会带来很多严重的后果。


通过BIM技术,可以在虚拟的三维环境下非常方便地发现设计中的碰撞冲突,在施工前快速、全面、准确地检查出设计图纸中的错误、遗漏及各专业间的碰撞等问题,减少由此产生的设计变更,大大提高施工现场的生产效率,从而减少施工中的返工,节约成本,缩短工期,降低风险。


2.形象进度、4D虚拟 


建筑施工是一个高度动态和复杂的过程,当前建筑工程项目管理中经常用于表示进度计划的网络计划,由于专业性强、可视化程度低,无法清晰描述施工进度以及各种复杂关系,难以形象表达工程施工的动态变化过程。通过将BIM技术与施工进度计划相链接,将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D(3D+Time)模型中,可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程和虚拟形象进度。


4D施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、精确掌握施工进度,优化使用施工资源以及科学地进行场地布置,对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制,以缩短工期、降低成本、提高质量。此外,借助4D模型,施工企业在工程项目投标中,可以让业主直观地了解其对投标项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、总体计划是否基本合理等,从而获得竞标优势。


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3.精确算量、成本控制


工程量统计结合4D的进度控制,即所谓BIM在施工中的5D应用。施工中的预算超支现象十分普遍,缺乏可靠的基础数据支撑是造成超支的重要原因。BIM是一个富含工程信息的数据库,可以真实地提供造价管理需要的工程量信息,借助这些信息,计算机可以快速对各种构件进行统计分析,进行混凝土算量和钢筋算量,大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误,非常容易实现工程量信息与设计方案的完全一致。通过BIM获得的准确的工程量统计还可用于成本测算、在预算范围内不同设计方案的经济指标分析,以及施工开始前的工程预算和施工过程中的结算。


BIM让监理工作更轻松


相对于以前的平面设计图,基于BIM技术的设计模型能更好地表达出各种构件的空间位置关系,这就使得监理人员能够更直观地看到某些施工难点,进而为施工提供指导。特别是对于实际施工中与设计图纸不符的地方,也能更及时地看到、提出问题,方便与设计、施工的沟通,有助于及时发现问题、解决问题。


工程监理的现行工作方法主要有现场记录、发布文件、旁站监理、平行检测、会议协调等,BIM技术“虚拟施工、有效协同”的特点,可以极大地提高监理协调工作的效率,监理人员可以将工程信息反馈到BIM模型中,从而指导工程施工的进行,减少施工中质量问题出现的可能。

来源:BIM大咖


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