BIM技術(shù)在超高層建筑預(yù)留孔洞中的運(yùn)用探析

李曉蒙

廣東省第一建筑工程有限公司 廣東 廣州 510010

前言

超高層建筑在建筑行業(yè)中所占比重越來(lái)越高，其對(duì)建筑工程中的項(xiàng)目信息化、精細(xì)化要求日益增高，因此傳統(tǒng)的建筑工程技術(shù)在超高層建筑中力不從心。通過(guò)軟件自動(dòng)出圖、三維碰撞檢查等運(yùn)用模擬與優(yōu)化施工，使各工序間相互協(xié)調(diào)穩(wěn)步運(yùn)行，保證了項(xiàng)目質(zhì)量和進(jìn)度，得到良好的施工效果。

1 BIM技術(shù)概念及其應(yīng)用

BIM全稱BuildingInformationModeling，逐漸成為建筑行業(yè)常見(jiàn)技術(shù)的信息化管理系統(tǒng)。BIM建造建筑信息模型，將參建各方在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等每一環(huán)節(jié)的所有信息整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中。應(yīng)用BIM技術(shù)可以進(jìn)行三維空間管線的模擬碰撞檢查，這不但在設(shè)計(jì)階段徹底清除硬碰撞，而且能優(yōu)化凈空，減少由設(shè)備管線碰撞、預(yù)埋件漏設(shè)、預(yù)留孔洞錯(cuò)設(shè)引起的拆裝、返工和浪費(fèi)，有利于業(yè)主在工程項(xiàng)目后期建設(shè)中的運(yùn)營(yíng)管理，確保工程的順利完成以及業(yè)主后期的高效率管理。

2 超高層建筑在孔洞預(yù)留中的難題

超高層建筑雖然為人們帶來(lái)便利，但因?yàn)檫^(guò)于龐大的體型、復(fù)雜的功能、建設(shè)難度高于一般水平建筑和巨大的投資等特點(diǎn)，對(duì)建筑企業(yè)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。在超高層建筑施工中預(yù)埋件、預(yù)留孔洞是工程中不可缺少的重要部分。

2.1 需要更嚴(yán)格的施工圖紙與合理性檢查

超高層建筑體型龐大，功能復(fù)雜，結(jié)構(gòu)形式相比較一般建筑更為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，因經(jīng)驗(yàn)不足會(huì)產(chǎn)生很多不合理之處，常見(jiàn)的是建筑物技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大差異。超高層建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)方案與機(jī)電安裝方案間的協(xié)調(diào)考慮不夠充分，各專業(yè)圖紙與施工不統(tǒng)一造成的功能不合理與結(jié)構(gòu)浪費(fèi)，因此在施工圖紙的會(huì)審中，一定要綜合性的進(jìn)行圖紙合理性檢查，這將大大提升施工方案的成功率。

2.2 多專業(yè)交叉致施工難度大，孔洞復(fù)雜度提高

在超高層建筑施工過(guò)程中，施工人員需要注意建筑的結(jié)構(gòu)、暖通、給排水和智能化系統(tǒng)的配合，尤其在預(yù)埋件、預(yù)留孔洞的施工過(guò)程中。施工人員若因?yàn)橹恢匾暯ㄖY(jié)構(gòu)施工而忽視其他專業(yè)，首先會(huì)影響施工進(jìn)度造成工程延期，超高層建筑工程建設(shè)進(jìn)度的滯后，其次它直接影響到安裝質(zhì)量，無(wú)法使BIM技術(shù)在工廠建設(shè)中的作用充分發(fā)揮，阻礙了BIM技術(shù)給超高層建筑建設(shè)效益的擴(kuò)大。

3 BIM系統(tǒng)在超高層建筑預(yù)留孔洞中的難題應(yīng)用

3.1 BIM模型的建立

為了在項(xiàng)目的施工過(guò)程中做到施工工序的準(zhǔn)確無(wú)誤，先制定合理的BIM工作流程，從而保證BIM模型在建立過(guò)程中、設(shè)計(jì)過(guò)程和施工過(guò)程三者之間的合理銜接，BIM工作流程大致包括技術(shù)實(shí)施策劃、實(shí)施方案的編制和審批、建立管理制度、BIM技術(shù)的正式應(yīng)用、各專業(yè)模型建立以及基于BIM的工程總承包輔助管理等環(huán)節(jié)。

3.2 檢查設(shè)計(jì)合理性

通過(guò)BIM系統(tǒng)并進(jìn)行人工干預(yù)，綜合人工的經(jīng)驗(yàn)和BIM系統(tǒng)良好的模擬特性，對(duì)施工圖的設(shè)計(jì)優(yōu)劣進(jìn)行合理性檢查，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖中所存在的問(wèn)題，從而能夠盡早發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，做到防患于未然，使得在后續(xù)的施工中不盲目、不返工、有的放矢。

3.3 實(shí)現(xiàn)可視化虛擬施工

在BIM模型中進(jìn)行施工的建模、模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)，為施工現(xiàn)場(chǎng)提供模擬施工圖紙，從而為施工現(xiàn)場(chǎng)提供技術(shù)指導(dǎo)。此外，還可以對(duì)施工過(guò)程中的各個(gè)專業(yè)進(jìn)行可視化的管理，對(duì)施工過(guò)程中工程所涉及的所有信息進(jìn)行記錄，例如設(shè)備的采購(gòu)和加工記錄等，以便于對(duì)施工過(guò)程的追溯，管理人員可隨時(shí)在虛擬場(chǎng)景中查看，了解工程的施工進(jìn)程，以便于進(jìn)行決策。

3.4 施工進(jìn)度模擬

在施工過(guò)程中可以通過(guò)BIM模型對(duì)整個(gè)工程的施工過(guò)程進(jìn)行模擬，具體來(lái)說(shuō)，可以將各個(gè)施工專業(yè)的三維建筑模型以及各自的施工計(jì)劃導(dǎo)入到Navisworks軟件中，然后對(duì)各個(gè)專業(yè)的施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，分析各個(gè)專業(yè)施工進(jìn)度的合理性以及配合的協(xié)調(diào)性，以便于對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還可以對(duì)施工預(yù)算等信息進(jìn)行掌握，做到全盤(pán)掌握。

4 BIM技術(shù)解決超高層建筑預(yù)留孔洞中的難題

4.1 應(yīng)用BIM技術(shù)，可視化虛擬施工解決多專業(yè)交叉問(wèn)題

運(yùn)用BIM技術(shù)分段對(duì)預(yù)埋件、預(yù)留孔洞進(jìn)行測(cè)量放線，測(cè)量放線應(yīng)執(zhí)行測(cè)量“三級(jí)”復(fù)核制。經(jīng)過(guò)BIM系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化工作以后，可得出綜合結(jié)構(gòu)流動(dòng)圖、建筑結(jié)構(gòu)-機(jī)電-鋼結(jié)構(gòu)-裝飾綜合圖等施工圖，起作用是為現(xiàn)場(chǎng)施工提供可視化輔助。將每個(gè)施工行為進(jìn)行及時(shí)記錄，施工過(guò)程中對(duì)于每個(gè)設(shè)備和構(gòu)建的采購(gòu)、加工、安裝等信息記錄在案，方便施工監(jiān)管人員、管理人員隨時(shí)核查。在虛擬場(chǎng)景詳細(xì)了解工程中每個(gè)設(shè)備和構(gòu)件的信息，有利于工程后期的運(yùn)營(yíng)管理工作。運(yùn)用BIM技術(shù)提供的施工圖，超高層建筑工程項(xiàng)目施工人員，能夠更加清晰地了解施工流程，了解施工現(xiàn)場(chǎng)中所需要注意的一些事項(xiàng)，加快現(xiàn)場(chǎng)施工人員的施工效率，確保超高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)中每一個(gè)環(huán)節(jié)的順利完成，避免施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生工程事故，保障施工人員的施工質(zhì)量，從而解決多專業(yè)交叉問(wèn)題。

4.2 運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工進(jìn)度模擬來(lái)降低孔洞復(fù)雜難度

運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維模擬實(shí)施。預(yù)留孔洞模型應(yīng)按設(shè)計(jì)大小、形狀、垂直度進(jìn)行制作。其精度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)埋件應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的材質(zhì)、大小、形狀進(jìn)行加工制作。并嚴(yán)格按測(cè)量放線位置正確安裝，保證焊接牢固，支撐穩(wěn)固，不變形和不位移。利用BIM數(shù)據(jù)庫(kù)信息平臺(tái)，可以快速、準(zhǔn)確提取精準(zhǔn)的施工用料數(shù)量，隨時(shí)為采購(gòu)計(jì)劃的制定及施工現(xiàn)場(chǎng)限額領(lǐng)料提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，減少因施工用料申報(bào)不精準(zhǔn)造成的工期延誤、倉(cāng)庫(kù)積壓、資金占用等問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

在項(xiàng)目的施工過(guò)程中，傳統(tǒng)狀態(tài)和工作方法會(huì)有很多問(wèn)題沒(méi)有辦法提前預(yù)知，利用BIM技術(shù)的碰撞檢查、管線綜合能力和虛擬施工等手段，對(duì)施工難點(diǎn)提前反映，就可以使施工組織的計(jì)劃更加形象精準(zhǔn)。同時(shí)，對(duì)于后期施工階段的三維施工技術(shù)交底，進(jìn)行虛擬施工和實(shí)際工程對(duì)比有重要指導(dǎo)意義。