BIM技术在住宅建筑施工中的应用_高堃容.pdf
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1、居 舍新材料与新技术352023年3月(中)现阶段,我国建筑行业正处于转型升级的关键时期,以 BIM 为代表的多项信息化技术在住宅建筑施工阶段得到广泛应用,彻底改变了工程建造模式,这对工程建设质量、管理水平与综合效益的提升有着重要现实意义,也是加快新型建筑工业化发展的必然选择。在这一背景下,相关技术人员需加大对 BIM 技术的实践研究,为项目开展提供理论支撑与技术支持。1 BIM技术在住宅建筑施工中的应用概述1.1 技术特点在住宅建筑施工阶段,根据实际应用情况来看,BIM 技术有着协同设计、三维可视化、信息共享、一体化管理、仿真模拟的显著特点,这也是技术应用价值的重要体现。第一,协同设计,住宅
2、建筑工程各参建单位都需要参与到工程设计与现场施工活动当中,率先根据工程资料与所掌握信息,构建 BIM 基础模型,土建、机电、给排水、暖通等专业的结构模型,随后把结构模型导入基础模型,获取总体设计方案与出具施工图纸。如果中途出现各类问题,都会在软件操作界面上发送提醒信息,在问题得以妥善解决后方可进入下道步骤。如此,可以有效预防专业冲突,确保现场施工质量不会受到设计因素影响。第二,三维可视化,在早期住宅建筑工程,普遍使用纸质图纸或是 CAD 电子图纸来展现设计成果,利用二维线条来展现建筑构造形式等信息,这容易在技术交底、现场施工期间出现理解偏差,施工质量充满不确定性。相比之下,BIM 技术通过3D
3、 模型或是动画视频来展现设计成果,并在模型、视频中详细标记各项工艺参数信息,帮助施工人员直观了解设计成果、工艺做法1。第三,信息共享,在住宅建筑施工期间,BIM 模型持续采集现场信息与更新模型属性状态,各方参建单位通过查阅 BIM 模型来准确掌握工程建设情况,便于现场管理等各项活动开展。同时,如果参建单位对现场建设情况存在争议,还可以使用 BIM 软件召开视频会议,线上商讨问题解决方案。第四,一体化管理,BIM 软件具备信息采集、汇总整理、运算分析等完善使用功能,可以完全满足质量、安全、进度等各项管理活动的开展需求,管理人员应用 BIM 技术一体化开展多项管理活动,这有利于减少管理成本与提高管
4、理效率。第五,仿真模拟,凭借 BIM 技术强大的数据采集与运算处理能力,根据所掌握工程信息来模拟推演现场施工过程,可用于方案优化、工艺技术可行性论证、风险识别等场景,帮助管理人员提前解决隐患风险,避免后续出现质量安全问题。1.2 应用需求近年来,住宅建筑建设规模持续扩大,施工现场环境与工程管理形势愈发复杂,传统粗放型管理模式与落后建造模式缺乏适用性,导致施工质量问题与工程事故时有出现。对 BIM 技术的应用落实,是切实满足工程管理与现场施工需求的关键。第一,在施工准备阶段,充分发挥可视化优势,在 BIM 软件内导入工程资料信息来构建模型,可视化呈现工程场地环境,根据模拟施工结果提前确定施工重难
5、点与改进不合理部分。第二,在现场施工期间,通过 BIM 技术持续采集实时施工信息,更新数据库与模型属性状态,用于配合专业协调、进度管理、质量管理等各项管理活动开展,帮助管理人员全面掌握现场情况,立即发现各类问题与着手采取解决措施,以及提前识别风险隐患与防治处理,确保住宅建筑施工活动得以有序开摘 要为分析 BIM 技术的应用效果,提高住宅建筑施工质量。本文以 BIM 技术作为切入点,简要叙述 BIM 技术的应用特点、应用需求,从多个方面阐述 BIM 技术在住宅建筑施工过程中的实践应用方法,阐明技术应用要点与注意事项。旨在依托 BIM 技术推动住宅建筑施工体系转型升级,全面提升施工水平与强化现场管
6、理能力。关键词住宅建筑;现场施工;BIM 技术;应用方法中图分类号TU17;TU74 文献标识码A 文章编号1674-1900(2023)08-0035-04BIM技术在住宅建筑施工中的应用高堃容(甘肃第七建设集团股份有限公司,甘肃 兰州 730000)作者简介:高堃容(1990-),女,汉族,甘肃兰州人,工程师,本科,主要从事建筑工程工作。居 舍新材料与新技术362023年3月(中)展,预防停工、窝工等特殊状况出现。第三,在竣工验收阶段,依托 BIM 模型数据来筛选归集工程资料,使现场验收信息与 BIM 模型保持关联状态,同步更新模型属性状态,生成竣工验收模型,以此来保证验收成果质量与简化验
7、收流程。2 BIM技术在住宅建筑施工阶段中的实践应用方法2.1 施工现场规划为直观掌握现场环境情况,避免因平面布局不合理而产生额外工程量、延长工期时间与增加造价成本,管理人员需要应用 BIM 技术开展现场平面规划作业。提前根据工程资料来规划现场平面结构,在 BIM 软件中导入规划方案来生成三维地形、构建场地模型,在模型内布置作业区、场地道路、材料堆放区、基坑施工区等多处功能区域。随后,初步检查功能区域占地面积、相邻区域安全间距是否合理,以及工程现场平面结构是否对周边邻近建筑物结构稳定性、市政给排水管网等地下设施使用安全造成负面影响。确定无误后,逐项分析土建、机电等专业的施工需求是否得到充分满足
8、,如果现场平面结构不利于施工活动开展,或是由此形成质量安全隐患,则应对现场规划方案加以优化调整。以土方工程现场规划为例,提前做好基础资料数据收集整理工作,资料数据包括场内道路路径、地下管线分布位置与埋深值等,把数据导入Revit 软件中建立原始地貌模型,根据现场水文地质条件对模型进行演算分析,标记土方开挖边缘线与基坑边坡参数。最终,通过查阅、会审 BIM 模型,判断既定现场平面规划方案是否满足土方施工需求,如果存在施工作业面标高不合理、土方开挖边缘与其他功能区域空间重叠等问题,必须调整现场平面布局2。2.2 碰撞检测在住宅建筑施工期间,机电、暖通、给排水等专业都存在管线设备数量众多、施工空间狭
9、小、施工点多面广的特征。如果盲目开展现场施工作业,有较高可能出现管线碰撞、设备碰撞问题,干扰现场施工秩序,严重时还会引发线路短路、设备烧毁等问题出现,存在质量安全隐患。对此,需要应用 BIM 技术开展碰撞检测作业,按照工程设计方案来构建住宅建筑结构模型,在结构模型内导入给排水、消防、电气等诸多专业的设计方案,标记各类管线与各台设备的安装位置。随后,使用 Revit 或是 Navisworks 等 BIM 软件,利用软件自带工具,依次开展专业内部碰撞检测、多专业碰撞检测作业,判断建筑结构、管线、设备在高度方向与水平位置方向是否存在冲突碰撞问题。空间位置相互重叠即为“硬碰撞”,没有预留安全间隔距离
10、则为“软碰撞”。BIM 软件出具碰撞检测报告,在报告中使用特殊颜色符号来标记各处碰撞点位,展示碰撞信息3。最后,把碰撞检测报告作为方案优化依据,调整管线设备安装位置,或是改进建筑结构构造形式,调整完毕后重复开展碰撞检测作业,直至通过碰撞检测、不存在碰撞点位后,再组织开展现场施工。2.3 可视化技术交底在早期住宅建筑工程,普遍采取二维平面技术交底方式,把 CAD 图纸、纸质图纸、施工方案等作为技术交底凭证,向施工人员讲述工艺做法、施工流程与注意事项。图纸内容由大量线条组成,这对施工人员的识图能力、专业素养有着严格要求,部分施工人员在技术交底期间出现理解偏差问题,没有正确领会施工意图与掌握全部操作
11、要点,后续在现场施工期间难免会出现错误操作行为,影响施工成果质量与频繁开展返工作业,严重时还会引发高处坠落、基坑坍塌等安全事故出现。对此,需要应用 BIM 技术开展三维交底工作,充分发挥技术可视化优势。提前在软件中构建 BIM 模型,开展模拟施工试验,把试验过程通过动画视频形式保存,后续把三维动画视频作为技术交底凭证,组织工程人员观看视频内容,更为直观、清晰地了解工艺过程与施工注意事项。同时,三维动画视频具备循环播放条件,如果施工人员没有正确领会施工意图,或是在现场施工期间遇到工艺技术不熟练、错误操作等各类问题,再次观看三维动画视频即可,无需交底人员重复开展技术交底工作。此外,为加深施工人员印
12、象与改善交底效果,施工单位可选择搭配应用 BIM 与 VR 技术,BIM 技术负责搭建三维信息模型与模拟现场施工过程,VR 技术负责搭建与工程现场环境完全一致的虚拟现实场景,交底人员与施工人员佩戴 VR 眼镜等设备,身临其境般观察住宅建筑施工过程,上手实操积累施工经验。也可选择搭配应用 BIM 技术与3D 打印技术,使用3D 打印机把BIM 模型打印为实体模型,后续可用于指导机电设备安装、管线敷设等施工作业开展。2.4 专项方案优化在住宅建筑设计阶段,由于工程资料掌握不全,或是施工现场环境和预期情况产生出入,影响到施工方案可行性,无法有效指导现场作业开展,还有可能导致设计变更、现场返工等各类问
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