復(fù)雜公共建筑施工中BIM技術(shù)的綜合運(yùn)用,公共建筑工程論文

復(fù)雜公共建筑施工中BIM技術(shù)的綜合運(yùn)用,公共建筑工程論文摘要：合肥文化服務(wù)中心項(xiàng)目通過(guò)BIM技術(shù)在圖紙檢查及碰撞信息梳理、機(jī)電管線排布、三維場(chǎng)布、高支模方案模擬、大跨度桁架鋼構(gòu)件施工、混凝土溫度可視化展示等方面應(yīng)用,有效地解決了復(fù)雜公共建筑施工經(jīng)過(guò)中出現(xiàn)的多項(xiàng)難點(diǎn)問(wèn)題,具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為同類(lèi)項(xiàng)項(xiàng)目的施工提供了參考。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：BIM技術(shù);三維場(chǎng)布;模擬;可視化;管線綜合;我們國(guó)家當(dāng)前處于構(gòu)建BIM數(shù)據(jù)信息集成和數(shù)字表示出領(lǐng)域建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用階段[1],隨著國(guó)家各類(lèi)BIM的政策、標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)推出,各參建方對(duì)BIM的重視程度的提高,使得BIM技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。BIM技術(shù)具備可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五大主要特點(diǎn)。施工階段的BIM應(yīng)用能夠是講是主要的應(yīng)用階段,起到了承上啟下的作用,上可承接設(shè)計(jì)單位的相關(guān)成果,下可傳遞給運(yùn)維單位相應(yīng)BIM信息。施工階段的BIM技術(shù)應(yīng)用作為建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)過(guò)中重要的一環(huán),其主要應(yīng)用點(diǎn)具體表現(xiàn)出在圖紙審查、臨建策劃、各專業(yè)施工深化、模擬施工、施工技術(shù)交底、工程量統(tǒng)計(jì)等方面。1、工程大概情況1.1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介合肥文化服務(wù)中心項(xiàng)目位于合肥市高新區(qū),由中國(guó)建筑第五工程局有限公司承建。地上6層、地下2層(含人防),總建筑面積110780m2,華而不實(shí)地上建筑面積76140m2,地下建筑面積約34640m2。項(xiàng)目建設(shè)周期為690日歷天,建成后以市民服務(wù)中心、國(guó)際人才服務(wù)中心、要素資源交易中心、規(guī)劃科技展示中心、大型會(huì)議中心以及公共停車(chē)等文化服務(wù)功能為一體多元化建筑。1.2、施工難點(diǎn)本項(xiàng)目的雙層地下室,管線布置復(fù)雜,凈高要求較難以知足;部分區(qū)域高支模多;鋼構(gòu)造形式復(fù)雜,最大的單品桁架鋼構(gòu)件重達(dá)350t,需合理布置吊裝方案;大體積混凝土澆筑難度大,原材料、配合比、約束條件、混凝土入模溫度、保溫保養(yǎng)等方面不到位容易引起混凝土開(kāi)裂需利用BIM技術(shù)輔助現(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)。2、施行BIM技術(shù)綜合應(yīng)用BIM技術(shù)應(yīng)用牽涉到從項(xiàng)目建設(shè)到運(yùn)行維護(hù)全生命周期經(jīng)過(guò)[2],在項(xiàng)目施行經(jīng)過(guò)中,通太多專業(yè)視圖展示了施工階段BIM模型;利用三維場(chǎng)部模擬基礎(chǔ)、主體、裝飾階段布置方案;利用PowerBI軟件梳理并分析碰撞檢測(cè)及圖紙檢查經(jīng)過(guò)中產(chǎn)生的大量的條目;合理排布各專業(yè)機(jī)電管線的空間位置指導(dǎo)項(xiàng)目生產(chǎn);利用品茗軟件模擬高支模搭設(shè)方案,在項(xiàng)目方案評(píng)審及施工中發(fā)揮了作用;利用Dynamo軟件結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的溫度采集數(shù)據(jù),可視化展示了各區(qū)域溫度的變化;制作了三種施工動(dòng)畫(huà)用于施工技術(shù)交底。2.1、BIM施行前的準(zhǔn)備工作根據(jù)項(xiàng)目BIM技術(shù)要求及公司制定的BIM施行目的,根據(jù)公司BIM技術(shù)應(yīng)用策劃樣本,工程施工BIM模型建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等指導(dǎo)文件,合理制定BIM施行策劃書(shū),主要包含工程組織架構(gòu)、各BIM崗位職責(zé)、軟硬件配置要求、BIM建模標(biāo)準(zhǔn)、BIM技術(shù)應(yīng)用清單、成果提交時(shí)間節(jié)點(diǎn)及格式等內(nèi)容,并根據(jù)項(xiàng)目的推進(jìn)進(jìn)行升版[3]。通過(guò)針對(duì)性的制定BIM施行策劃書(shū)指導(dǎo)本項(xiàng)目BIM技術(shù)的施行,到達(dá)為項(xiàng)目建設(shè)提質(zhì)增效的目的。2.2、BIM信息模型的建立BIM模型中構(gòu)件的劃分規(guī)則以及信息的豐富程度將直接影響到BIM技術(shù)應(yīng)用的施行,文化中心工程BIM技術(shù)施行主要集中在施工階段,由于設(shè)計(jì)在移交成果中并不包含BIM模型的內(nèi)容,因而,首先是根據(jù)項(xiàng)目施行策劃書(shū)的要求并根據(jù)施工圖紙建立各專業(yè)模型,三維模型圖如此圖1所示,主要包含建筑模型、構(gòu)造模型及鋼構(gòu)造模型、機(jī)電模型。圖1三維模型2.3、三維場(chǎng)地布置優(yōu)化本項(xiàng)目施工場(chǎng)地四邊環(huán)繞高端住宅及大型商業(yè)樓,可用于在項(xiàng)目上用來(lái)辦公和生活的地區(qū)范圍只要7500m2,運(yùn)用BIM軟件開(kāi)創(chuàng)建立三維場(chǎng)地模型,如此圖2所示,分基礎(chǔ)階段、主體階段、裝飾階段。通過(guò)模擬不同方案的經(jīng)濟(jì)性、施工便利性比照,得出最優(yōu)的施工場(chǎng)地布置方案并根據(jù)BIM模型方案指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工布置。圖2三維場(chǎng)地布置模型2.4、碰撞數(shù)據(jù)分析傳統(tǒng)項(xiàng)目的碰撞檢查常規(guī)方式為通過(guò)運(yùn)行碰撞檢查軟件進(jìn)行碰撞檢查,找出設(shè)計(jì)不合理的部位對(duì)碰撞信息進(jìn)行梳理后再導(dǎo)出碰撞問(wèn)題生成碰撞報(bào)告,由于碰撞的數(shù)據(jù)結(jié)果動(dòng)輒幾百上千條,這會(huì)使梳理碰撞的經(jīng)過(guò)特別煩瑣,同時(shí)導(dǎo)出的結(jié)果也就只要進(jìn)行過(guò)數(shù)據(jù)挑選的人員才能清楚知道問(wèn)題的實(shí)際情況,沒(méi)有對(duì)最終的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深度的分析處理,進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用經(jīng)過(guò)一堆有價(jià)值的數(shù)據(jù)沒(méi)有充分發(fā)揮他更大的作用,文化中心項(xiàng)目在梳理圖紙問(wèn)題上使用PowerBI軟件,如此圖3所示,將BIM審圖導(dǎo)出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理匯總并分別根據(jù)圖面問(wèn)題、構(gòu)件沖突問(wèn)題、專業(yè)設(shè)計(jì)缺失為主的三類(lèi)情況對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分級(jí),不同等級(jí)代表不同的重要程度,借助分析后的數(shù)據(jù)結(jié)果。圖3PowerBI數(shù)據(jù)分析2.5、機(jī)電管線深化設(shè)計(jì)本公建項(xiàng)目在大廳、地庫(kù)等多處區(qū)域存在管線密集的情況,同時(shí)業(yè)主對(duì)凈高要求較高,為知足凈高要求利用BIM軟件進(jìn)行調(diào)整管線空間排布,如此圖4所示為機(jī)電管線深化設(shè)計(jì),華而不實(shí)70余處調(diào)整了管線尺寸。有效指導(dǎo)了現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)機(jī)電管線模擬排布,更好地美化地下室機(jī)電管線,節(jié)約了成本。利用建模大師提早設(shè)計(jì)規(guī)劃好綜合支吊架樣式及角鋼型號(hào)。并對(duì)多專業(yè)的管道支架進(jìn)行優(yōu)化組合,把多個(gè)平行管道的獨(dú)立支吊架優(yōu)化為多專業(yè)共用的綜合支吊架,并布置在模型的相應(yīng)位置中,節(jié)省施工成本與下料時(shí)間,使得空間布局愈加美觀。圖4機(jī)電管線深化設(shè)計(jì)2.6、高支模辨別及方案模擬高大模板一直是項(xiàng)目上特別重視的一道工序,利用BIM軟件可優(yōu)化高支模方案編制流程,以方便評(píng)審專家快速了解方案意圖,首先將.rvt格式的模型文件按樓層標(biāo)高導(dǎo)入品茗軟件中建立高支模模型,利用品茗軟件的功能快速辨別出高支模區(qū)域,生成三維支模架模型如此圖5所示。本項(xiàng)目的高支模區(qū)域主要分布在3F、4F、5F。華而不實(shí)門(mén)廳位置最為復(fù)雜,其型鋼混凝土梁最大跨度到達(dá)25.2m,型鋼混凝土梁最大梁截面尺寸650mm1500mm。圖5三維支模架模型2.7、大體積混凝土溫變可視化運(yùn)用Dynamo可視化編程技術(shù)在筏板澆筑后可視化展示不同區(qū)域混凝土的溫度。首先開(kāi)創(chuàng)建立大體積混凝土的溫度應(yīng)變模型,將現(xiàn)場(chǎng)大體積溫控計(jì)的位置在模型具體表現(xiàn)出出來(lái),再利用項(xiàng)目上統(tǒng)計(jì)的不同時(shí)間段溫度數(shù)值,與模型中各個(gè)區(qū)域布置的溫度構(gòu)件相關(guān)聯(lián),通過(guò)導(dǎo)入的混凝土材料的溫度數(shù)值,智能顯示體積與溫度變化的關(guān)系。真實(shí)模擬了大體積混凝土的溫度變化,如此圖6所示。實(shí)際項(xiàng)目生產(chǎn)經(jīng)過(guò)中可參考各區(qū)域不同的色溫圖,制定一定溫控措施來(lái)減少底板混凝土出現(xiàn)裂縫的情況。圖6大體積混凝土溫度變化3、結(jié)束語(yǔ)BIM應(yīng)用的全經(jīng)過(guò)智能控制和協(xié)同工作,提高了項(xiàng)目施工質(zhì)量安全管理水平,在施工全經(jīng)過(guò)中切實(shí)起到了指導(dǎo)作用并為本項(xiàng)目開(kāi)拓了一條全新道路,既推動(dòng)了整個(gè)項(xiàng)目工作形式的進(jìn)步,也間接地加速了行業(yè)工作形式的轉(zhuǎn)型,值得各項(xiàng)目推廣使用。以下為參考文獻(xiàn)[1]鐘娟.BIM在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)在狀況與障礙研究[J].安徽建