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1、BIM技术在施工企业中的应用文献综述摘要：近年来，随着我国BIM（建筑信息模型）技术的研究和推广,BIM在我国工程建设领域的应用越加广泛,在追求低能耗、低污染、可持续发展的大背景下， BIM 已经成为建筑变革的关键性技术，在施工企业中逐步得到普及和应用，一些大型施工企业率先在项目实践中，开始引进和应用BIM，掀起了行业BIM应用的一股热潮。关键词：BIM（建筑信息模型）；施工；碰撞1 前 言BIM 的英文全称是Building InformationModeling，国内较为认可翻译为：建筑信息模型。BIM 的概念最早由美国乔治亚技术学院(GeorgiaTech College) 建筑与计算机
2、专业的查克伊斯曼博士(Dr. Chuck Eastman)在30 年前提出：“建筑信息模型集成了所有的几何模型信息、功能要求及构件性能，利用一个单独的建筑模型涵盖建筑项目全寿命周期内的所有信息，包括过程信息，如施工进度、建造过程、维护管理过程等。”国际标准组织设施信息委员会(Facilities InformationCouncil)对BIM 的定义是：“建筑信息模型，是在开放的工业标准下对设施的物理和功能特性及其相关的项目生命周期信息的可计算或运算的形式表现，与建筑信息模型相关的所有信息组织在一个连续的应用程序中，并允许进行获取、修改等操作。”近几年，BIM 已经成为建筑变革的关键性技术，在
3、施工企业中逐步得到普及和应用，一些大型施工企业率先在项目实践中应用。2. 我国在施工阶段对BIM技术的应用2.1 BIM技术在施工阶段的应用的研究部分学者在对BIM技术在施工阶段应用中的研究：学者周春波在2013年总结出BIM技术在施工阶段的应用价值有以下五个方面。(1) 三维渲染，宣传展示，给人以真实感和直接的视觉冲击。(2) 快速算量，大幅提升精度。(3) 精确计划，减少浪费。(4) 虚拟施工，有效协同。(5) 碰撞检查，减少返工。学者焦安亮，张鹏在2013年总结中建七局BIM 技术实施案例中总结出在施工中应用BIM技术的方面。（1）模型漫游，可以比较全面地评估任意位置景观可视度，从而为项
4、目的整体评估提供全面、科学的依据。（2）管线碰撞检查，发现部分管线标高错误，桥架与结构发生碰撞以及管线与管线发生碰撞。（3）技术交底，针对某些节点复杂，构件空间关系定位等问题，建立模型，指导施工。（4）仿真施工模拟，针对施工难度较大工作，通过建立BIM 模型，对施工进行模拟，验证施工方案的可行性。（5）基于BIM 模型，开展远程“图纸”会审，BIM 模型能够直观反映会审中暴露的问题，便于实时变换角度进行全方位、多角度观察，便于各专业协调沟通、同步调整，实时反馈，讨论修改。（6）施工现场配合BIM 模型提供了三维交流环境，便于施工现场各方交流的平台，方便各种方案论证，提高协同能力。学者王陈远于2
5、012年在基于BIM 的深化设计管理研究中对基于BIM 的深化设计管理流程进行了深入剖析，充分考虑了深化设计和BIM 的技术特点，建立了以施工企业为主体的深化设计管理流程，阐述了深化设计的具体内容，明确了项目各个参与方的责任，建立的管理流程能够保证深化设计的质量，为解决施工中因设计与现场产生的诸多冲突提供了切实可行的管理流程和方法。通过基于BIM 的深化设计管理，得到经过复核的深化设计BIM 模型、相应的碰撞检查报告和优化建议报告，对协助建设单位及设计单位进行深化设计的审核，保证施工单位深化设计质量具有重要意义。学者张笈玮，樊博琅等在2014年关于某异形薄壁混凝土风洞工程施工中关于BIM的应用
6、进行了详细阐述。异形薄壁混凝土风洞工程主体结构复杂，施工难度大，基于实际工程，阐述了BIM 在异形薄壁混凝土风洞工程施工阶段的应用，提供了风洞工程BIM 施工模型的创建方法以及模型服务于具体施工过程的实践内容和路径，为BIM 模型指导风洞工程施工打下基础。学者张建平，余芳强于2014年针对高速公路点多线长特点，提出了多细度BIM 施工模型以及相应的多层次4D 施工管理技术，开发了“基于BIM的邢汾高速公路4D建设管理系统”，并应用于实际工程中。通过创建邢汾高速公路整体线路、工程标段、重点桥隧/路段等不同细度的BIM 施工模型，实现了基于BIM 的宏观、中观和精细化管理相结合的多层次4D 施工管
7、理和可视化模拟。为高速公路工程建设的BIM 应用提供了方法、技术、系统和应用示范，可明显提高工程建设管理的信息化水平和效率。2.2 BIM技术在施工阶段的工程实例应用2.2.1 BIM技术在地铁施工过程周边建筑加固中的应用【5】（1）模型创建首先 输人既有建筑物的模型信息，包括外轮廓、基础情况（ 桩基位置、深度， 箱形基础尺寸、位置等），以便在加固处理时进行位置判断， 即图形判断上的碰撞检测， 避免后添加的加固构筑物与既有建筑、地图关键点累积沉降值下设施发生空间上的碰撞。其次，输入当前地铁工程的空间信息，包括隧道、车站位置及空间尺寸；也可以直接从其他设计图中导入图形信息（三维CAD图形信息），
8、在三维显示中进行位置检查。最后输人加固措施中要创建的构筑物隔离桩、隔离墙注浆孔等尺寸及位置。在此过程中也要对建设地铁附近的既有地下管线、电缆等进行空间位置信息输入，避免在加固措施实施时对其造成破坏。所有建筑物、构筑物信息化输人后， 对信息的空间合理性进行判断， 查看是否符合空间碰撞要求隔离措施与建筑物保持的安全距离是否符合要求， 打孔位置是否与已知基础相交， 并获取碰撞列表， 以便对有问题位置进行调整。（2）检测流程把肘间信：息添加到软件中并按照：工程进度， 输入检测数据到空闻糢塑中；软件自动更新图形， 显示加固措施下形成的建筑物沉降、变形、检测点的沉降累积等信息。并把最不利位置以特殊颜色显示
9、出来以便改进措施， 防止破坏加剧。对加固的效果进行预测判断提前采取预防技术手段处置， 避免更大的危害情况发生， 从而减少对地铁邻近建筑物的影响与破坏， 同时降低处置费用， 节约成本。（3）获取结果通过使用基于BIM技术并结合相对应软件的开发利用， 地铁施工过程中对周边建筑物的影响都可以掌握在可控范围之内。利用软件可以对周边建筑及基础等构筑物所要发生的趋势提前预知，做到BIM的4D虚拟施工，模拟在建地铁与加固的相关建筑物的空间位置，判断各个构件之间位置关系是否合理；控制施工进度；监控施工质量；对施工材料进行自动化管理；在施工过程中检测建筑物沉降变形数据并输入软件，用软件仿真模拟建筑物、地基等的变
10、化趋势，判断当前措施是否能够满足加固要求，从而及时提出改进措施，实现高效施工，保证安全的同时节约成本。2.2.1 BIM技术在指导钢筋混凝土环梁施工中的应用【6】中航紫金广场中钢筋混凝土环梁的尺寸高度大小不一，且每个混凝土环梁与多条直线混凝土框架梁连接，单节点处最多有6 条直线混凝土框架梁交接，因此对于钢筋混凝土环梁节点的施工，在搭设支撑脚手架、环形模板制作、模板拼接加固、环形钢筋加工制作、现场钢筋绑扎、混凝土浇筑等方面的都将给施工造成一定的难度。该工程钢筋混凝土环梁的施工采用BIM 软件中的evit2013 进行建模，GJ2013 钢筋三维算量进行钢筋安装步骤分解，并采用3Dmax 渲染效果
11、，模拟出混凝土环梁的整个施工过程，包括精确定位脚手架、模板、钢筋等布置及安装、钢筋安装至混凝土浇筑、拆模等过程把握施工要点，攻克施工技术难点，从而使钢筋混凝土环梁质量得到保证、施工进度上也得到了提升。此项技术的应用，让整个施工过程具备了可视性和直观性，更便于指导施工。2.2.1 基于BIM 技术的地铁风水电安装碰撞检测【11】在上海轨道交通11 号线石龙路站碰撞检测实例。使用Revit MEP 构建通风空调系统、给排水系统和动力照明系统三个专业的BIM 模型，构建模型根据每个专业的不同系统进行区分。为使得BIM 模型更加便于现场分析和效果逼真，除去风水电三个专业之外，在进行碰撞试验之前还须建立
12、站前土建专业结构图及各系统专业图纸，便于完成管线与结构之间的碰撞检测。实际操作中，数据分析人员根据施工图纸将图纸中各专业管线、支吊架、空调设备、风机、水泵等各类信息通过evit MEP 进行构建，经过分析核对后通过Navisworks Manage 软件进行管线结构综合分析，建立BIM 石龙路站模型。首先通过Navisworks Manage 软件中的数据信息处理工具来设置管线之间容差值，考虑到管线操作空间及保温层厚度后，BIM 模型对车站建筑、结构、风水电转业及各类系统专业模型进行碰撞分析，根据软件提示全车站共有碰撞点1 000 余处。其次，剔除已经完成施工的建筑和结构中的碰撞冲突，在对土建
13、信息修正后，核对碰撞点。经过统计分析，约有13% 为喷淋系统支管和各专业管线碰撞冲突，通过调整标高可以避免这类冲突。经与设计沟通，在消防允许范围内将喷淋系统支管高度进行调整，将碰撞检测冲突进一步减少通过BIM 碰撞检测后，根据发现的碰撞点，在管线综合优化中采取调整不同专业标高、调整风管规格或者桥架结构等方式来避免碰撞，在施工过程中进行实时记录，减少了各专业之间由于施工不同步造成的摩擦，避免安装后出现返工、误工的情况，节省费用30%左右，经济效益明显。2.2 BIM在绿色节能中的应用2.2.1 BIM在绿色节能中的应用研究学者肖良丽，吴子昊于2013年提出BIM 技术在为绿色建造方带来的价值有以
14、下三个方面。（1）利用BIM 技术应用软件创建好的BIM 模型，软件可自动检查碰撞情况，甚至是软碰撞情况（低于规定间距即报警），提供碰撞检查报告，寻找出最佳的解决途径，从而根本上杜绝因碰撞引发的资源浪费、能耗和工期损失。（2）利用BIM 技术，进行精确断料、装饰块体的排版、模板的木工翻样，进行优化下料，可大为减少废料，减少材料损耗。在计划上，可以通过虚拟的施工来判断所需要的资源及配备情况，从这个意义来讲，大大节约了资源，避免了浪费。（3）利用BIM 技术、信息共享的原理，大家都向最新的BIM 实时获取准确数据的能力大为提升，项目协同能力提高，在一定程度上加快了工期推进，降低了资源消耗。2.2.
15、2 BIM在绿色节能中的应用实例【12】学者管昌生，张海华等以位于武汉地区的一栋10层的典型办公楼为背景，将建立的BIM模型导入到节能分析软件中，通过对该建筑的太阳辐射、建筑遮挡和建筑能耗等分析对该项目进行建筑节能分析。通过对建筑的太阳辐射分析和最佳朝向分析，测算出最佳朝向和最差朝向，并得出标出了最佳朝向，最差朝向。同时还分析出了全年平均辐射量，最多的朝向（），过冷期辐射量最多的朝向（），过热期内辐射最多的朝向（），以及各个朝向的曝射量。该项目主要是根据建筑所处武汉地区的环境的空气湿度温度、流速等来确定一个相对舒适的区域，为建筑的被动设计策略提供依据。通过设置人的活动量、窗墙的比例，以及太阳能
16、采暖效率，根据气候数据对模型进行分析，并得出，当将窗墙比例提高到时，月间的室内热舒适度都有很大提高。除了对单独的某种策略进行分析之外，还对这些策略进行组合，以找到最佳的节能、舒适的组合方案。并得出被动太阳能采暖在月份和月份的效果最好，分析出了被动设计前后的舒适度，可以提高建筑舒适度倍，效果显著。遮挡分析主要是根据太阳运行轨迹图，相关的气候条件，建筑周围的环境，以三维模型的效果图来直观显示建筑的遮挡及投影情况。该项目中用大小、形状、高度等相近的块体来表示小高层办公楼周围的建筑，并且与要研究的办公楼之间的距离是相同的。通过模拟来确定办公楼的遮挡及投影情况。根据规范，按照普通办公楼的人均占有面积、常规的在室率及不同房间电器的功率，对该栋建筑进行的空调系统能耗分析。得出，该建筑中
