建筑信息bim,BIM——建筑业的信息革命

同时,对于整个建筑行业来说,建筑信息模型(BIM)也是一次真正的信息革命。它还促进了标准建筑模型对商业场地条件(例如零售业场地,这些场地需要在许多不同地点建造相似的建筑)的适应。BIM,建筑业的信息革命,目前已经逐渐汇集成了一股潮流,席卷世界的同时,也影响了中国。

自20世纪80年代的个人电脑革命和90年代的互联网革命及其普及作用,计算机网络使得信息化所包含的信息收集、传递与共享具备了实现的技术条件。信息技术近十几年来的飞速发展和广泛应用,其重要意义和对人类的深远影响举世公认。在工程建设领域,计算机应用和数字化技术已展示了其特有的潜力,成为工程技术在新世纪发展的命脉。

工程设计是工程建设的龙头。在过去的20年中,CAD( )技术的普及推广使建筑师、工程师们从手工绘图走向电子绘图。甩掉图板,将图纸转变成计算机中2D数据的创建,可以说是工程设计领域第一次革命。CAD技术的发展和应用使传统的设计方法和生产模式发生了深刻变化。这不仅把工程设计人员从传统的设计计算和手工绘图中解放出来,可以把更多的时间和精力放在方案优化、改进和复核上,而且提高设计效率十几倍到几十倍,大大缩短了设计周期,提高了设计质量。

bim( )——建筑信息模型,为工程设计领域带来了第二次革命,从二维图纸到三维设计和建造的革命。同时,对于整个建筑行业来说,建筑信息模型(BIM)也是一次真正的信息革命。所谓建筑信息模型(BIM),是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,在这里建筑信息bim,信息的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息,还包含大量的非几何信息,如材料的耐火等级、材料的传热系数、构件的造价、采购信息等。实际上,BIM就是通过数字化技术,在计算机中建立一座虚拟建筑,一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。

建筑信息模型(BIM)的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库,不仅包含了建筑师的设计信息,而且可以容纳从设计到建成使用,甚至是使用周期终结的全过程信息,并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中。建筑信息模型(BIM)可以持续即时地提供项目设计范围、进度以及成本信息,这些信息完整可靠并且完全协调。建筑信息模型(BIM)能够在综合数字环境中保持信息不断更新并可提供访问,使建筑师、工程师、施工人员以及业主可以清楚全面地了解项目。这些信息在建筑设计、施工和管理的过程中能促使加快决策进度、提高决策质量,从而使项目质量提高,收益增加。

建筑信息模型的应用不仅仅局限于设计阶段,而是贯穿于整个项目全生命周期的各个阶段:设计、施工和运营管理。BIM电子文件,将可在参与项目的各建筑行业企业间共享。建筑设计专业可以直接生成三维实体模型;结构专业则可取其中墙材料强度及墙上孔洞大小进行计算;设备专业可以据此进行建筑能量分析、声学分析、光学分析等;施工单位则可取其墙上混凝土类型、配筋等信息进行水泥等材料的备料及下料;发展商则可取其中的造价、门窗类型、工程量等信息进行工程造价总预算、产品定货等;而物业单位也可以用之进行可视化物业管理。BIM在整个建筑行业从上游到下游的各个企业间不断完善,从而实现项目全生命周期的信息化管理,最大化的实现BIM的意义。

建筑信息模型在设计阶段带来的益处

建筑信息模型(BIM)使建筑师们抛弃了传统的二维图纸,不再苦于如何用传统的二维施工图来表达一个空间的三维复杂形态,从而极大地拓展了建筑师对建筑形态探索的可实施性,自由形态不再是电脑屏幕上的乌托邦想象。BIM让建筑设计从二维走向了三维,并走向了数字化建造,这是建筑设计方法的一次重大转型。

一些特殊的、复杂的工程,用二维是表达不清楚的,例如大家熟悉的2008年奥运会主体育场“鸟巢”,其外壳的巢型钢不是直的,而是曲线的,如果用二维图表达就非常困难。而使用基于建筑信息模型(BIM)的软件系统,就可以直观地看到“鸟巢”的三维模型,甚至可以使用这个模型通过计算机直接加工那些异型钢构件而实现无纸化建造。基于BIM的三维模型不同于通常效果图的所谓三维模型,而是包含了材料信息、工艺设备信息、进度及成本信息等,它是一个完整的建筑信息。

建筑信息模型(BIM)使建筑、结构、给排水、空调、电气等各个专业基于同一个模型进行工作,从而使真正意义上的三维集成协同设计成为可能。在二维图纸时代,各个设备专业的管道综合是一个繁琐费时的工作,做的不好甚至经常引起施工中的反复变更。而BIM将整个设计整合到一个共享的建筑信息模型中,结构与设备、设备与设备间的冲突会直观地显现出来,工程师们可在三维模型中随意查看,且能准确查看可能存在问题的地方,并及时调整自己的设计,从而极大地避免了施工中的浪费。

建筑信息模型(BIM)使得设计修改更容易。只要对项目做出更改,由此产生的所有结果都会在整个项目中自动协调,各个视图中的平、立、剖面图自动修改。建筑信息模型提供的自动协调更改功能可以消除协调错误,提高工作整体质量,使得设计团队创建关键项目交付文件(例如可视化文档和管理机构审批文档)更加省时省力,再也不会出现平、立、剖面不一致之类的错误。

建筑信息模型在施工阶段带来的益处

在建筑生命周期的施工阶段,建筑信息模型(BIM)可以同步提供有关建筑质量、进度以及成本的信息。它可以方便地提供工程量清单、概预算、各阶段材料准备等施工过程中需要的信息,甚至可以帮助人们实现建筑构件的直接无纸化加工建造。利用建筑信息模型,可以实现整个施工周期的可视化模拟与可视化管理。

建筑信息模型可以帮助施工人员促进建筑的量化,以进行评估和工程估价,并生成最新评估与施工规划。施工人员可以迅速为业主制定展示场地使用情况或更新调整情况的规划,从而和业主进行沟通,将施工过程对业主的运营和人员的影响降到最低。建筑信息模型还能提高文档质量,改善施工规划,从而节省施工中在过程与管理问题上投入的时间与资金。最终结果就是,能将业主更多的施工资金投入到建筑,而不是行政和管理中。

建筑信息模型在运营管理阶段带来的益处

在建筑生命周期的运营管理阶段,建筑信息模型(BIM)可同步提供有关建筑使用情况或性能、入住人员与容量、建筑已用时间以及建筑财务方面的信息。建筑信息模型可提供数字更新记录,并改善搬迁规划与管理。它还促进了标准建筑模型对商业场地条件(例如零售业场地,这些场地需要在许多不同地点建造相似的建筑)的适应。有关建筑的物理信息(例如完工情况、承租人或部门分配、家具和设备库存)和关于可出租面积、租赁收入或部门成本分配的重要财务数据都更加易于管理和使用。稳定访问这些类型的信息可以提高建筑运营过程中的收益与成本管理水平。

2008年北京奥运会的“奥运村空间规划及物资管理信息系统”即采用了以BIM建筑信息模型为基础的数据信息管理。设计师将奥运村空间规划及设施以三维图形方式处理并创建BIM建筑信息模型数据,在完成奥运村空间规划的同时,就自动产生与奥运村三维图形对应的奥运村物资、设施数据库,这确保了奥运村的资产管理、物流服务直观、准确、高效。该信息管理系统以BIM为基础,同时配合专业的协同作业软件,使得奥运村的空间规划、物流服务可以实现在线设计与管理。

建筑信息模型为开发商销售招商带来的益处

建立建筑信息模型后,可以很方便地引入虚拟现实技术,实现在虚拟建筑中的漫游。传统的房地产销售方式主要是通过平面户型图、建筑模型、效果图及各种媒体广告的形式来推出楼盘。销售人员与购房者或租户之间的交流比较困难。而借助基于建筑信息模型的虚拟漫游技术,可进入虚拟建筑中的任何一个空间考什么证赚钱多,可在电脑的样板房中漫游建筑信息bim,BIM——建筑业的信息革命,可带着购房者参观虚拟样板间、亲身感受居室空间、实时查询房间信息、实时家具布置、引导购房者或租户合理使用物业。顾客可以在几年后才建成的虚拟小区中漫游,站在阳台上观看、感受小区建成后的优美环境;顾客可以在虚拟的购物中心中漫游,身临其境地感受优美的购物环境和热烈的商业氛围。

BIM,建筑业的信息革命,目前已经逐渐汇集成了一股潮流,席卷世界的同时,也影响了中国。BIM建筑信息模型作为一个重要项目,已经列入我国科技部“十一五”期间国家科技攻关计划。同时,我国建筑行业政府与企业在推动工程项目管理方面开始全面推广工程项目全生命周期管理( ,BLM)概念,BLM是我国工程项目管理的趋势和主流技术,而BLM就是以BIM为基础,创建信息,管理信息,共享信息的数字化方法,是建设工程管理的最佳模式。

建筑信息模型通过参数化实体造型技术使计算机可以表达真实建筑所具有的信息,信息化的建筑设计得以真正实现,突破了千百年来用抽象的视觉符号来表达设计的固有模式。BIM建筑信息模型的发展,不仅仅是现有技术的进步和更新换代,它也将间接表现在生产组织模式和管理方式的转型,并更长远的影响人们思维模式的转变。BIM这场信息革命,将不受个人好恶和思维习惯的束缚而向前推进,它对于工程建设从设计、建造、加工、施工、销售、物业管理等各个环节,对于整个建筑行业,都必将产生深远的影响。

bim桥梁监测,BIM技术在桥梁工程中的应用

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【摘要】以曲靖三宝至昆明清水高速公路(曲靖段)昌隆铺互通上部、下部结构施工、临建建设、棠梨冲大桥变截面墩柱施工作为工程依托,充分利用bim可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性特点,结合桥梁工程施工的实际数据监测,对桥梁施工过程进行准确指导,达到经济、可靠的效果。

【关键词】BIM技术;桥梁工程;发展前景

1引言

BIM技术在桥梁工程中的应用,大多数是针对施工服务的。主要作用如:BIM模型可以建立构件的3D模型、钢筋模型,这些模型能准确反映构件的尺寸、数量,避免了经验估计下料造成的材料浪费,达到节省开支的目的;BIM动态模型可以模拟施工过程,使施工工法得以清晰表达,帮助工程从业人员了解施工步骤,提高施工质量等。以曲靖三宝至昆明清水高速公路(曲靖段)昌隆铺互通上部结构保通、临建建设、棠梨冲大桥变截面墩柱施工作为工程依托,对桥梁施工的过程进行准确指导,达到经济、可靠的效果,并以BIM技术在桥梁工程中的应用现状及发展前景进行简要分析。

2工程概况

本项目位于云南省曲靖市西南部,路线起点位于曲靖市麒麟区三宝镇罗汉山,设罗汉山枢纽互通(属东过境段设计范围)与“曲靖东南过境线(东过境段)”相接并与既有曲陆高速相交。土建2标段施工范围LK0+700~LK13+011.466、K28+400~K38+800,全长22.71km考证培训机构,其中高速范围内共有桥梁16座,包含大桥9座,中桥2座,互通桥5座,涵洞67座。

3BIM技术在桥梁施工中的使用

3.1目的和意义。施工BIM模型是施工阶段BIM应用的基础。模型深度不仅要满足施工图设计要求,更应根据施工区域、流水段进行划分,以满足混凝土量统计、各流水段施工信息的录入与管理,同时也是4D、5D模拟对模型的基础条件。

3.2操作流程。(见图1)①收集数据,并确保数据的准确性。②施工单位依据设计单位提供的施工图与设计阶段建筑信息模型,根据自身施工特点及现场情况,完善或重新建立可表示工程实体即施工作业对象和结果的施工作业模型。该模型应当包含工程实体的基本信息。③BIM技术工程师结合自身专业经验或与施工技术人员配合,对建筑信息模型的施工合理性、可行性进行甄别,并进行相应的调整优化。④施工作业模型通过建设单位、设计单位的审核确认,最终生成可指导施工的三维图形文件及二维深化施工图、节点图。通过多项BIM建模软件完成本项目连接线与主线的建模,本篇主要论述项目重难点部位,昌隆铺上部、下部结构施工、临建建设(拌合站、梁场)、棠梨冲变截面墩柱。1)临建建设项目前期结合BIM技术对拌合站合理布置优化,确保满足现场混凝土需求,同时将工程量有效地与成本挂接,进行成本核算,加快拌合站建设方案评审效率,控制成本。针对现场梁场布置,根据工程所需桥梁预制工程量和有限空间,结合BIM技术合理优化,精细化管理,确保满足现场生产需求,保证施工工期节点[3]。2)昌隆铺上部、下部结构施工昌隆铺互通整体结构见图2。针对下部结构6根桩基施工,现场占用杭瑞高速中央分隔带封闭施工,双侧道路正常通行;采用人工挖孔,利用涵洞出渣,通过可视化交底bim桥梁监测,BIM技术在桥梁工程中的应用,形象展示本阶段施工流程。

第一阶段交通疏导方案(施工北侧钢箱梁):封闭曲靖到昆明方向施工区道路,昆明到曲靖方向车辆从南侧临时道路通行,曲靖到昆明方向车辆通过中央分隔带从对向车道通行bim桥梁监测,通过施工区域后改回原车道通行。第二阶段交通疏导方案(施工南侧钢箱梁):保持曲靖到昆明方向原车道通行不变,昆明往曲靖方向通过临时道路通行,绕过施工区域。3)棠梨冲变截面墩柱施工通过对变截面墩模板进行1:1深化,输出模板加工图纸及工程量,最大程度控制钢模板用量,减少材料浪费,降低成本,确保现场施工质量[4]。模拟钢模板拼装施工工艺,通过三维可视化交底形式,提高现场沟通效率。BIM技术模拟钢模板三维化视图见图3。BIM技术的应用节省工作时间,确保施工成型效果。利用BIM可视化特点,结合4D进度模拟对比分析,模拟施工顺序,合理配置资料,辅助项目评选出最优施工进度方案,提升各方沟通协调效率。通过BIM技术优化后的施工模型见图4。结合BIM模型工程量提取,为项目施工的人、材、机配置计划提供有力的数据支撑,提高现场材料管理效率。

4BIM技术当前在桥梁工程应用中所存在的问题

4.1建模困难。桥梁被称为结构之王,因为桥梁工程的结构复杂,施工复杂,各具特点,使得桥梁工程的BIM建模工作异常艰辛,缺少可用的合适的插件、工具。

4.2推广动力不足。桥梁工程不像建筑工程那样存在众多管线,结构简单,对于碰撞检测的需求很低,因此在设计阶段推广BIM动力不足,而只在施工阶段开展BIM运用则又导致不能发挥BIM技术的最高效益,BIM的推广依赖EPC+BIM模式的开展。

5BIM技术在桥梁工程中的发展前景

由于BIM技术逐渐成为桥梁工程项目招投标的评分标准之一,所以越来越多的项目会使用BIM技术,除去政策影响的因素外,现代大型工程涉及的专业越来越多,交叉施工的频率越来越高,利用BIM技术可以实现多专业协同施工,优化施工方案,从而缩短工期以节省项目成本,所以BIM技术将会被更多的建筑企业所采用。

6结语

施工BIM模型是施工阶段BIM应用的基础。模型深度不仅要满足施工图设计要求,更应根据施工区域、流水段进行划分,以满足混凝土量统计、各流水段施工信息的录入与管理,同时也是4D、5D模拟对模型的基础条件。

作者:江炳衫 刘爽 单位:中国建筑第二工程局有限公司

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