基于BIM技術(shù)的施工場(chǎng)地可視化布置與優(yōu)化

譚玉璽

【摘? 要】論文就如何將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工場(chǎng)地布置中做出了相關(guān)研究，通過對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及大量文獻(xiàn)資料的分析，總結(jié)了施工場(chǎng)地布置的原則及要點(diǎn)，簡(jiǎn)述了BIM技術(shù)在施工場(chǎng)地中的部分應(yīng)用點(diǎn)，其中包括BIM建模、場(chǎng)地優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】場(chǎng)地布置;BIM技術(shù);優(yōu)化

【Abstract】This paper makes a relevant research on how to apply BIM technology to the layout of construction site， and summarizes the principles and key points of the layout of construction site by analyzing the research status at home and abroad and a large number of documents. Some application points of BIM technology in construction site are briefly introduced， including BIM modeling and site optimization.

【Keywords】site layout; BIM technology; optimization

1 緒論

1.1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM全稱是Building Information Modeling，譯為建筑信息模型。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員會(huì)（Facilities Information Council）將BIM定義為利用開放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)施的物理和功能特性及其相關(guān)的項(xiàng)目生命周期信息進(jìn)行數(shù)字化形式的表現(xiàn)，從而為項(xiàng)目決策提供支持，有利于更好地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的價(jià)值[1]。

我國(guó)的建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑對(duì)象數(shù)字化定義（JG/T198-2007）》將BIM定義為建筑信息完整協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)組織，便于計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)行訪問、修改或添加。這些信息包括按照開放工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)的建筑設(shè)施的物理和功能特點(diǎn)及其相關(guān)的項(xiàng)目和生命周期信息[2]。

1.2 施工場(chǎng)地布置的基本概念、原則及要點(diǎn)

1.2.1 施工場(chǎng)地布置的基本概念

施工場(chǎng)地布置作為施組的重要內(nèi)容之一，它是根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的功能要求、規(guī)劃設(shè)計(jì)要求和施工要求而確定的，是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)條件和相關(guān)法律法規(guī)，設(shè)計(jì)、組織、安排施工現(xiàn)場(chǎng)各組成部分之間關(guān)系的活動(dòng)。

1.2.2 施工場(chǎng)地布置的原則及其要點(diǎn)

原則上，在保證一個(gè)施工項(xiàng)目能夠順利進(jìn)行的情況下，布置場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)盡量不占、少占或是緩占良田良土，充分利用山地、荒地，并重復(fù)使用空地;應(yīng)盡可能降低臨時(shí)設(shè)施搭建費(fèi)用，充分利用已有或擬建房屋、管線、河道和可換拆、暫不拆除的項(xiàng)目為施工服務(wù);應(yīng)在保證運(yùn)輸方便的前提下，盡量使運(yùn)輸費(fèi)用最少，這就需要正確的選擇運(yùn)輸方式和合理地鋪設(shè)運(yùn)輸?shù)缆罚瑴p少二次搬運(yùn)。

施工場(chǎng)地布置的要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：①場(chǎng)內(nèi)外交通運(yùn)輸線路的位置;②施工臨水、臨電、供風(fēng)、通信系統(tǒng)的規(guī)模及站點(diǎn)位置的確定;③施工場(chǎng)地分區(qū)，各施工輔助部門以及各材料倉(cāng)庫(kù)的規(guī)模及其位置的確定;④臨時(shí)設(shè)施的合理分區(qū)。

1.3 本章小結(jié)

本章通過對(duì)大量文獻(xiàn)資料的查閱整理，簡(jiǎn)述了BIM技術(shù)的定義，并整理了場(chǎng)地布置的基本要求與原則。通過對(duì)課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，明確基于BIM技術(shù)的施工場(chǎng)地平整在未來有很好的發(fā)展光景。并通過上述分析，確定了本課題的研究方法與研究?jī)?nèi)容即BIM相關(guān)軟件的特點(diǎn)及其應(yīng)用點(diǎn)分析。

2 場(chǎng)地布置建模及優(yōu)化的方法分析

2.1 場(chǎng)地布置中的建模方法

2.1.1 施工現(xiàn)場(chǎng)地形建模

地形建模是施工場(chǎng)地布置的基礎(chǔ)，在整個(gè)施工場(chǎng)地布置中有著不可或缺的作用，本章節(jié)便以Revit軟件進(jìn)行地形建模為例，簡(jiǎn)述地形建模。

在Revit軟件中創(chuàng)建地形模型相對(duì)來說操作還是比較簡(jiǎn)單的，只需要通過放置點(diǎn)指令或者是通過導(dǎo)入DWG、DXF、DGN等格式的三維等高線數(shù)據(jù)或使用土木工程軟件所生成的點(diǎn)文件來創(chuàng)建地形表面。下面介紹通過放置點(diǎn)指令來創(chuàng)建地形模型，具體操作：在工具欄中選擇體量與場(chǎng)地命令，點(diǎn)擊地形表面命令，然后選擇放置點(diǎn)指令，確定測(cè)量點(diǎn)位置并依次輸入所測(cè)得的各位置絕對(duì)高程數(shù)據(jù)，然后點(diǎn)擊任務(wù)欄確定指令即可快速建立地形模型。如果需要對(duì)地形進(jìn)行修改，則選擇修改指令即可對(duì)地形中任意一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行修改。

在Revit軟件中，不僅可以創(chuàng)建地形模型，還可以對(duì)項(xiàng)目位置進(jìn)行定位，甚至是進(jìn)行天氣模擬。首先選擇工具欄中的管理命令，然后點(diǎn)擊地點(diǎn)，定義位置的方法有兩種：一種是默認(rèn)城市列表，通過在列表中輸入城市名稱即可完成定位;另外一種是通過Internet映射服務(wù)完成定位，如果需要精確地定位項(xiàng)目位置，可以選擇在默認(rèn)城市列表中輸入項(xiàng)目地理位置的經(jīng)緯度即可對(duì)項(xiàng)目位置實(shí)行精確定位。

2.1.2 臨時(shí)設(shè)施建模

施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施大多數(shù)都是臨時(shí)活動(dòng)板房，這與房屋結(jié)構(gòu)相差不大利用Revit軟件中自帶的門、窗、墻、板等系統(tǒng)族庫(kù)，可以對(duì)臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行快速建模。下文將簡(jiǎn)述建模方法：

第一，軸網(wǎng)以及標(biāo)高的建立。軸網(wǎng)和標(biāo)高是建模的基礎(chǔ)，在Revit軟件中點(diǎn)擊工具欄中建筑，選擇軸網(wǎng)指令即可根據(jù)臨時(shí)建筑的尺寸建立軸網(wǎng)，在類型屬性中還可以修改軸網(wǎng)的基礎(chǔ)屬性，可根據(jù)自己需要設(shè)置軸網(wǎng)顏色、寬度、符號(hào)等。

建立好軸網(wǎng)后，選擇建筑立面中任意一個(gè)立面對(duì)標(biāo)高進(jìn)行建立，點(diǎn)擊標(biāo)高可增加標(biāo)高數(shù)量，也可在添加好標(biāo)高后點(diǎn)擊標(biāo)高上的數(shù)字對(duì)標(biāo)高進(jìn)行修改，完成軸網(wǎng)與標(biāo)高的建立有就可以對(duì)墻體、門窗等構(gòu)件進(jìn)行構(gòu)建[3]。

第二，墻體、樓板、門窗建模。在Revit中，墻體建模在房屋建模中尤為重要，它不僅是房屋建模的主體，還是門窗等構(gòu)件的載體，只有完成了對(duì)墻體的建模，才能繼續(xù)完成門窗之類的構(gòu)件的建模。在工具欄中選擇建筑分欄中的墻可以快速地建立墻體。同軸網(wǎng)一樣，可以在類型屬性中對(duì)墻的厚度，種類，結(jié)構(gòu)等進(jìn)行編輯，編輯好墻的屬性后確定墻的高度以及定位線即可對(duì)墻體進(jìn)行建模。

墻體建立好后即可創(chuàng)建門窗，Revit有自帶的門窗族庫(kù)，選擇相應(yīng)大小的門窗即可創(chuàng)建門窗，同上文所述一樣，可以通過類型編輯，編輯門窗材質(zhì)等屬性。如果需要添加樓梯等構(gòu)件，可以將其對(duì)應(yīng)的族導(dǎo)入Revit族庫(kù)中，再設(shè)置構(gòu)件位置即可。

門窗等室內(nèi)構(gòu)件建立好后再對(duì)樓板進(jìn)行建模，選擇對(duì)應(yīng)樓層，點(diǎn)擊建筑工具欄中的樓板命令，然后選取墻邊線，選擇確定即可建立樓板。最后再創(chuàng)建臨時(shí)設(shè)施的屋頂，通過選擇Revit中各種類型的屋頂即可對(duì)一些有屋頂?shù)呐R時(shí)設(shè)施進(jìn)行建模。

2.1.3 不規(guī)則物體建模

對(duì)于一些復(fù)雜的模型，如果在Revit中很難建模的話，可以選擇使用Sketchup建模，導(dǎo)出DWG格式文件，再導(dǎo)入到Revit軟件之中，兩款軟件可以通過此方法相互使用。

2.2 場(chǎng)地布置優(yōu)化

合理的施工場(chǎng)地布置方案不僅能保證施工的順利進(jìn)行，而且有助于提高施工效率，避免造成二次搬運(yùn)、材料損耗增加等不必要的浪費(fèi)，甚至可以減少施工過程中的安全隱患。

傳統(tǒng)的施工場(chǎng)地布置方案設(shè)計(jì)大多以二維的施工布置平面圖的方式展現(xiàn)的，但是一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的布置需要綜合各專業(yè)的信息，這就很難在二維施工平面圖上體現(xiàn)出來，而利用BIM技術(shù)進(jìn)行可視化模擬布置就可以很好地解決這一問題。建立三維模型，并將各專業(yè)的信息匯集到模型中，再以三維可視化模型的形式將場(chǎng)地布置方案展現(xiàn)給各個(gè)專業(yè)工作人員，各個(gè)專業(yè)的工作者可以在BIM模型的基礎(chǔ)上充分考慮相互協(xié)調(diào)的問題，實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的管理者對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案的優(yōu)化，解決施工場(chǎng)地布置在三維布置中的問題[4]。此外，利用BIM的模擬技術(shù)可以模擬不同的施工階段和不同的施工環(huán)境，協(xié)調(diào)各個(gè)專業(yè)工作者的意見，充分考慮三維空間的要求，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地布置方案的優(yōu)化，從而提高項(xiàng)目的施工效率。

2.3 本章小結(jié)

隨著施工技術(shù)要求的提高和BIM技術(shù)的發(fā)展，BIM在場(chǎng)地布置中相對(duì)于二維場(chǎng)地布置的優(yōu)勢(shì)愈加明顯，在場(chǎng)地布置方案設(shè)計(jì)時(shí)利用BIM技術(shù)可視化對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置進(jìn)行三維展示可有效提高場(chǎng)地布置的優(yōu)化效果，各專業(yè)進(jìn)行協(xié)同工作，對(duì)施工不同階段過程的模擬等可以顯著提高場(chǎng)地布置方案的合理性，從而幫助工程項(xiàng)目提高經(jīng)濟(jì)效益，提高工程質(zhì)量。

3 結(jié)語

本文通過對(duì)基于BIM技術(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)可視化布置與優(yōu)化進(jìn)行研究與分析，根據(jù)場(chǎng)地布置的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)了BIM技術(shù)在場(chǎng)地布置中的應(yīng)用點(diǎn)與應(yīng)用方法，分析總結(jié)了施工場(chǎng)地布置的要點(diǎn)和基本規(guī)則。

【參考文獻(xiàn)】

【1】National Building Information Modeling Standard[J].Building design & construction，2007，48（6）：12.

【2】JG/T198-2007.建筑對(duì)象數(shù)字化定義[P].

【3】鄭棟升.BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（8）：3154.

【4】李崢.BIM技術(shù)在施工方案優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（36）：123.