第十章 建筑信息模型(BIM)与建筑智能化
BIM 在工程施工阶段的应用
(一)基于 BIM 的深化设计与数字化加工
1.基于 BIM 的深化设计
(1)工作流程
基于 BIM 的深化设计流程符合 BIM 调整但又不完全脱离现有管理流程,特别是对于流程中的每一个环节涉及 BIM 的数据都要尽可能地作出详尽规定。
(2)模型质量控制
①事前质量控制(自检)
由建立 BIM 模型数据的人员,在完成之前进行检查,形成事前质量核对报告书,待验收时检查。
②质量验收
根据事前质量核对报告书,由建设单位质量管理者来执行验收。必要时可进行追加核对,根据质量验收结果,必要时执行修改补充。
(3)成果交付
2.基于 BIM 的数字化加工
可采用 BIM 模型与数字化建造系统的结合来实现建筑施工流程自动化。通过数字化加工,可以自动完成建筑构件的预制,降低建造误差,提高建造生产率。
(二)基于 BIM 的施工现场临时设施规划
基于建立的 BIM 三维模型及搭建的各种临时设施,可对施工场地进行布置,合理安排塔吊、库房、加工场地和生活区等位置,解决现场施工场地平面布置问题,解决场地划分问题;通过与业主的可视化沟通协调,对施工场地进行优化,选择最优施工路线。
(三)基于 BIM 的虚拟建造
基于 BIM 的虚拟建造是实际建造过程在计算机上的虚拟仿真实现,以便发现实际建造中存在或者可能出现的问题。
采用该技术,对建造中的人、财、物信息流动过程进行全真环境的 3D 模拟,为工程项目各参与方提供一种可控制、无破坏性、耗费小、低风险并允许多次重复的试验方法,可以有效地提高建造水平,消除建造隐患,防止建造事故,减少施工成本与时间,增强施工过程中的决策、控制与优化能力,增强建筑企业核心竞争力。
1.基于 BIM 的预制构件虚拟拼装
2.基于 BIM 的施工方案模拟
(四)基于 BIM 的施工进度管理(BIM4D)
BIM 技术应用,有助于提升工程施工进度计划和控制效率。
1.基于 BIM 的施工进度计划基础信息要求
BIM 模型是 BIM 施工进度管理实现的基础。BIM 建模软件一般将模型元素分为模型图元、视图图元和标注图元。
模型图元是 BIM 模型的核心元素,是对建筑实体最直接的反映。
【拓展】
模型图元:柱、梁、墙、板;门、窗、管等;
视图图元:平面视图、立面视图、剖面视图、三维视图等;
标注图元:尺寸标注、文字标注、荷载标注等。
模型图元中的进度信息:
施工进度计划:计划开始时间、结束时间等;
实际施工进度:实际开始时间、结束时间等;
材料供应进度信息:运输进场信息、施工安装日期等;
进度控制信息:施工现场实时照片、图片等多媒体资料等。
2.基于 BIM 的施工进度计划编制
WBS 工作分解结构、工期估算、逻辑安排→集成于模型图元。
3.基于 BIM 的施工进度跟踪分析
现场监控,实时采集进度信息,对施工进度进行跟踪分析与控制。
(五)基于 BIM 的工程造价管理(BIM5D)
BIM 在工程造价管理中的应用价值主要体现在以下七个方面:①提高工程量计算准确性;②更好地控制设计变更;③提高项目策划的准确性和可行性;④积累和共享造价数据;⑤提高工程造价数据的时效性;⑥支持不同阶段的成本控制;⑦支撑不同维度多算对比分析。
1.基于 BIM 的工程造价管理流程
BIM 在工程造价管理中的应用也涉及施工项目的不同阶段、不同参与方和不同
BIM 应用点三个维度。
2.基于 BIM 的工程预算
(1)基于 BIM 的工程量计算。BIM 在工程量计算中的应用主要包括:①基于三维模型的工程量计算;②工程量自动计算;③关联构件的扣减计算;④异型构件工程量计算。
(2)基于 BIM 的工程计价。算量结果可直接导入 BIM 计价软件进行组价,组价结果自动与模型进行关联,最终形成预算模型。
3.基于 BIM 的 5D 模拟与方案优化
3D 信息模型与预算模型、进度计划集成扩展成为 BIM5D 模型。
基于 BIM 的 5D 模拟与方案优化应用包括以下三个方面:①合理安排施工进度;
②施工方案的造价分析及优化;③优化资金使用计划。
4.基于 BIM 的工程造价过程控制
利用 BIM5D 技术可以有效地提高施工阶段造价控制能力和精细化管理水平。
(1)施工前期阶段
基于 BIM 的工程量精确计算、计价工作后,基于 BIM 模型进行施工模拟。减少施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,减少潜在的经济损失。
(2)施工阶段
严格按照合同控制材料用量,确定合理的材料价格,实现施工成本动态管理,通过成本多算对比提高成本分析能力。
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