【基于某装配式项目中BIM技术应用分析案例5100字】

基于某装配式项目中BIM技术应用分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u10126基于某装配式项目中BIM技术应用分析案例 1259761.1项目概况 1317371.1.1项目介绍 1109851.1.2项目实施目标 2238561.1.3项目实施阶段 214771.2该项目的重难点及解决方案 360731.2.1项目难点 384361.2.2解决方案 3249411.3BIM应用环境 4325671.4该项目中BIM的实施情况 4279481.4.1三维建模 4241961.4.2协同设计 5259221.4.3碰撞检测 6233951.4.4构件设计与生产 6189101.4.5场地规划方面的应用 7317471.4.6管线深化设计 8236211.1.7BIM工作平台 9187161.4.8三维可视化交底 9175821.4.9吊装模拟 1027891.5BIM应用效益分析 11204551.5.1经济效益分析 11129591.5.2时间效益分析 11192481.5.3社会效益分析 12321291.6小结 121.1项目概况1.1.1项目介绍该工程建筑面积24740.12㎡，其中地上面积是21075.43㎡，地下面积是3664.69㎡，建筑高度为40.65m。地上九层，一层层高4.7m，二层层高4.2m，三至九层层高3.7m，地下一层，层高5.2m。在该项目中所使用的预制构件高达三万余块，预制结构和构件主要包括预制剪力墙、预制楼梯板、预制空调板和预制楼梯等。装配率达到60%以上。每个构件都带有独特的二维码，二维码上存储了构件的尺寸、出厂时间和安装位置及安装时间等信息。通过扫描二维码实现对构件的全过程跟踪，并且将构件信息与BIM模型相结合，即可在BIM模型上读出所有信息。图1.1项目效果图图1.2项目鸟瞰图1.1.2项目实施目标运用统一的建模标准、技术规范和操作方法等，实现5D管理的目标，达到进行BIM管理平台的要求，通过管理平台解决信息管理的难题，实现全过程、各专业之间信息的无障碍沟通与共享。基于BIM数字模型，建立施工管理平台系统，通过平台系统实现对施工工期、质量和安全的控制，提高对项目的管理程度。在项目竣工之后，通过数字模型的交付，将设计和建设过程中的相关信息、档案资料等一并移交，在运维阶段整合，实现项目的全生命周期管理。1.1.3项目实施阶段在该项目中的BIM应用主要运用在设计和施工阶段。用于提高设计的精度，进行三维设计，指导施工的进行。1.2该项目的重难点及解决方案1.2.1项目难点该项目是一个商业综合体，拥有六个地上结构，每栋建筑物地上九层，地下一层。在项目的开始阶段，装配式建筑与传统建筑的施工方法没有太大的区别，装配式建筑的建筑包含以下几个步骤：（1）准确的设计施工图纸；（2）协同设计每一个构件；（3）设计每一个构件的设计模板；（4）对照图纸，定位构件的安装位置；（5）明确构件的尺寸和标注；（6）加工生产构件；（7）将构件运输到施工现场进行安装。装配式建筑和传统建筑相比，施工时的施工工艺相差较大，装配式建筑构件的安装与拼接虽然不会产生过多的污染，但是它对于施工的精度要求较高，构件的尺寸精度，施工时使用的施工工艺都会对后续的施工过程造成影响。除此之外，装配式建筑还需要一系列的模拟系统，比如说日照、通风、照明等建筑物的性能分析。1.2.2解决方案（1）在项目开展的开始阶段，运用BIM软件对后期施工过程中的一些可能出现的一些安装之类的问题提前进行设计；（2）在项目的中期阶段，通过BIM搭建的管理平台，模拟施工工程中的一些重要工序，比如构件的吊装路线与安装方法等，减少施工过程中的浪费；（3）在项目的后期，可以根据各个参与方的要求对构件进行深化设计，进行管线的综合碰撞检测。设计、施工等步骤的关联性不是很强，通过BIM平台将原本分散的各个阶段连接在了一起，更好的解决各个阶段的难题，对于预制装配式建筑的发展由于良好的促进作用。表1.1重难点及解决方案项目实施重难点BIM解决方案预制构件的精度要求高建立模型族库，提高设计的精度，同时用于工厂的生产预制构件的运输、存放难度大使用BIM进行运输路线的规划，按照吊装的顺序进行构件的堆放施工过程中吊装难度大进行模拟施工，模拟吊装顺序，辅助施工方案的选择材料需要精细化管理运用二维码技术进行材料的管理，全过程跟踪管理预制构件需要信息化管理运用信息技术辅助管理，控制施工进度、成本，最终实现数字化交付1.3BIM应用环境表1.2该项目软件配置软件配置一览表编号软件类型软件名称1土建建模软件Revit20152钢结构建模软件Tekla3机电建模软件IESVirtualEnvironment4结构分析软件PKPM5场地布置广联达场地布置6成本、进度管理广联达BIM5D、广联达土建算量软件7协作平台某软件云平台8办公软件Word2015、MiscrosoftOffic20139试图软件AutoCAD1.4该项目中BIM的实施情况1.4.1三维建模BIM技术最大的优势就是可以进行三维设计，利用三维模型，可以具体的展示在施工过程中对于设计的各种要求，有利于工程的进行。该过程中充分利用了BIM的三维展示功能，如图所示，利用Revit将二维设计图纸进行三维展示，建立三维模型，通过后续的碰撞检测和图纸分析可以提前发现设计中的问题。图1.4BIM模型示意图1.4.2协同设计协同性是BIM的一个特点，在该项目中，通过BIM模型和平台，可以直观的看到每个环节之间的关系和困难，还有每个施工环节所使用的施工工法的具体要求，在BIM平台中进行可视化的沟通与交流，每个专业的工作人员不仅能直观的了解到本专业的任务与难点，还可以与其他专业之间进行深入的研究。在本项目之中，将整个施工过程进行拆分，分为一个个小的施工节点，然后再表示出项目在每一个施工节点上的具体要求。通过BIM平台的使用，各个参与方直观地观察到施工过程，这个施工过程是动态的，提高了各专业之间的沟通效率，提升了施工速率，大大的提高了工程的质量。在本项目中的协同设计步骤如下：（1）先进行机电、管线、结构等各专业的建模，之后通过导入Revit软件进行模型的合并，之后进行各专业模型之间的碰撞检测；（2）通过BIM软件对模型进行模拟，比如光照、通风等的模拟，还可以进行漫游模拟，通过人员漫游的视角制作动画，来协同各专业对模型提出修改的意见；（3）在本项目中，装配式建筑比较多，每一栋建筑的装配式楼层又比较多，因此对每一栋每一层不同的构件族进行单独的出图，将项目的参与方和各专业人员的修改意见进行记录和比较。通过前期的协同设计，在进行机电、结构和管线之间的模型合并过程中发现各模型之间的冲突。在本项目中，通过协同设计发现了管线与结构模型之间的冲突，通过改变了数条管线的路径和降低了管线的高度后，消除了冲突。BIM技术的使用，为协同设计的进行提供了保证，加快了协同设计的进程。1.4.3碰撞检测在二维图纸中并不能展示出设计在三维空间上的全部信息，因此，在设计过程中不可避免的出现构件的碰撞，当建筑比较复杂时该问题更加严重，运用Revit进行各专业模型之间的碰撞检测，发现模型之间的冲突，减少错、漏、碰等设计上的问题。下图为本项目中结构与给排水之间冲突报告。图1.5结构与给排水冲突报告1.4.4构件设计与生产在该项目中，预制构件种类繁多，数量大，对于安装的要求比较高。为了解决这一困难，在本项目中对使用到的预制构件进行了分类和编码，方便于指导后期构件的生产和在施工现场的安装。在该项目构件的编码中，使用了三层代码。（1）第一层代码使用两位数字代码，代表了装配式建筑预制构件的构件类型，从00到99按顺序排列；（2）第二层代码使用三位数字代码，代表了装配式建筑预制构件的构件具体名称，从000到999顺序排列；（3）第三层代码使用长×宽×高的形式，即四位数字相乘，代表了装配式建筑预制构件的具体尺寸。编码的形式见表1.3.XX(构件类型)—XXX（具体名称）—XXXX*XXXX*XXXX（尺寸）。表1.3部分预制构件编码分类表编码构件种类种类细分01预制混凝土柱01-001构造边缘构件01-002约束边缘构件02预制混凝土梁02-001框架梁02-002基础梁03预制混凝土墙板03-001钢筋混凝土板03-002蒸压加气混凝土板04预制混凝土楼板04-001桁架叠合板单向板04-002预制挂板05预制混凝土楼梯05-001梁式单跑楼梯05-002板式螺旋楼梯06预制混凝土阳台06-001叠合板式阳台06-002叠合梁式阳台06-003全预制板式阳台1.4.5场地规划方面的应用场地的规划是进行施工活动的基础，在进行场地的规划时，要充分合理的使用一切能够利用的场地，通过合理的利用场地，来满足施工过程中各施工阶段对于场地的要求。装配式建筑的场地规划有以下几个原则：（1）装配式建筑施工对构件的运输和存放的要求比较高，因此要合理的规划场地和道路；（2）装配式建筑施工时主要用到吊车，要合理规划吊车的位置和施工区域，避免在施工过程中发生吊装作业的冲突；（3）合理的规划预制构件的存放地点，提高吊装的速率；（4）要满足安全、防火、方便、环保的要求。由于本项目靠近多个交通要道，施工场地狭窄，另外装配式建筑的施工过程中构件的运输和存放对于交通和场地的要求比较高，而且施工现场具有流动性。在二维图纸进行场地布置时要通过想象来进行各设施的布置工作，并且难以考虑周全，但是运用三维模型可以快速发现前期场地布置的不合理之处，并及时的进行调整。图1.6施工平面图通过对场地进行科学的规划，避免材料浪费和交通堵塞，加强对施工人员的管理，减少二次吊装和构件的二次搬运，有效的提高施工效率。1.4.6管线深化设计由于本项目是一个商业综合体，为了保证良好的通风、供电和供水，还要满足顾客对空间的要求，因此带来了复杂的管线排布。在设计前期对于管线的考虑不够充分，后期进行建模时不足之处全部显露出来，而且在协同工作时其他参与方提出了一些建议，所以对管线排布做出深化设计。在概念图的原理上，结合生产安装的要求和现场的情况，对概念图进行补充和完善，方便后期施工方的施工。利用三维模型直观表现管线的位置，指导施工。图1.管线综合深化设计1.1.7BIM工作平台该项目的工程量大，各种信息随时变化，管理难度较大，为了保证实时的了解工程的动态信息，更好的管理工程，需要建立一个基于BIM的工作平台，确保工程施工的信息化，管理的智能化。该项目使用了某公司的BIM管理平台，由该公司进行BIM咨询并且搭建BIM管理平台。在前期的协同设计时，各专业将各自得模型上传到该平台进行模型得整合，将模型储存在云空间之中，防止模型的丢失。1.4.8三维可视化交底运用设计阶段建立的各专业模型进行三维技术交底，将设计上的问题与施工上的难点找出来，节约施工成本，减少成本的浪费和节约时间。图1.机房样板1.4.9吊装模拟吊装是装配式建筑施工时的关键步骤，也是困难之处。预制构件的吊装主要分为预制外墙的吊装、预制叠合板的吊装、预制楼梯的吊装。在施工现场，由于场地等比较狭小，每辆吊车之间的空隙比较小，构件的存放位置之间也比较紧凑。在吊装过程中，如果构件重心发生偏移，就会偏离预定的路线，造成安装误差，甚至构件相撞。在该项目使用BIM技术之后，根据现场的实际情况实施吊装模拟。在吊装过程中主要出现以下几点错误：（1）预制构件的标高与实际施工时产生较大的误差；（2）构件之间预留的空间较小或偏大；（3）吊装的顺序安排出现错误；（4）施工工人理解不到位，没有精确的把握施工要点。在进行施工模拟时也存在以下几个难点：（1）要进行模拟施工，就要构建预制构件的模型，一些模型的构建比较困难，为施工的模拟带来了困难；（2）施工模拟的吊装路线要准确，不然也会对后期的吊装工作造成阻碍。（3）不同类型、不同尺寸的模型之间的对接也是难点，要明白立体的构件之间的对接方式，才能指导之后的吊装工作。制作模拟动画时，首先在Revit软件中构建模型，然后将模型文件导入模拟软件Twinmotion中，进行施工模拟动画的制作。图1.吊装模拟动画1.5BIM应用效益分析1.5.1经济效益分析在该项目的BIM使用过程中，运用BIM的碰撞检测功能，一共检测出了管线碰撞问题65处，可以解决和规避的有54处，避免了施工工程中因这些问题引起的返工，节约了15%左右的费用，显著的提高了经济效益。根据BIM的模型进行工程管理，可以减少材料的浪费；采购适合项目的机械和设备，减少因为二次采购设备和机械造成的费用；根据BIM模型采购材料，规划材料运输，减少垂直运输产生的费用。根据以上的措施，在本项目中，节约了设备成本和材料花费约30%。1.5.2时间效益分析利用BIM技术可以有效的减少沟通的